BIM技术在工程造价管理中的影响分析

叶龙

（上海城建市政工程（集团）有限公司，上海 200065）

0 引言

随着人类社会步入21世纪，科学技术和社会经济的飞速发展，给各行各业带来了巨大的冲击和挑战，也带来了前所未有的发展机遇。BIM技术的诞生在工程建设方面带来了前所未有的信息化浪潮。BIM技术的应用最早起源于美国、英国、澳大利亚、韩国、日本等国家。近年来，国外学者开始重视BIM技术应用效益研究。Ibbs等［1］通过文献研究法，探索BIM技术应用影响因素的指标。Bryde等［2］通过分析35个工程项目的BIM技术应用效果，得出BIM技术应用效益最为突出的部分是成本控制和进度控制。我国的BIM技术虽然起步较晚，但国内很多学者也开始关注BIM技术应用效益的内容。王广斌等［3］从整体的角度出发，研究了北美和欧洲应用BIM的21个建设项目应用效果。刘智［4］通过层次分析法和模糊综合评价，得出BIM技术应用理论效益值这一指标，用来判断项目管理中BIM技术应用效益可行度。

国内BIM技术在发展的同时面临着很多阻碍，工程人员往往只关注BIM技术应用工程，却忽视了研究BIM技术应用效益对加快BIM技术落地的作用。同时，造价管理一直是建筑行业关注的重点内容。BIM作为一种以数据为核心的信息承载工具，它具有集成化、精确化、可视化、精细化等数据特点，可以很好地解决很多工程痛难点。BIM技术作为建筑业实现信息化的技术工具，已经在工程造价管理中得到了有效应用。操双春［5］提出将BIM技术与工程造价管理相结合，提高工程造价管理效率；李淑慧等［6］设计了整体BIM解决路径，运用BIM技术集成五维数据，保证工程数据的精确和有效性，解决了传统工程造价管理面临的数据量大、来源渠道多的难题。程梅［7］通过研究BIM技术在建筑工程造价管理中的效益分析，阐明了BIM技术及效益分析在建筑成本和风险控制方面的作用。罗薇［8］通过运用BIM技术在工程管理中的实践表明，合理地应用BIM技术，可以提高项目整体管理水平以及降低各项成本。胥科伟［9］对BIM技术概念、应用流程、应用优势进行了分析，进一步提出了BIM技术在工程造价管理中的应用策略，强调造价管理人员掌握BIM技术的重要性。李奋龙等［10］通过研究我国工程造价管理中的主要问题及BIM技术在工程造价管理中的应用优势，提出BIM技术在项目施工前，就应该全面应用到工程造价管理中。韩文娟［11］通过具体案例，分析BIM技术在工程建设中的整体思路，进一步确定了工程造价管理中应用BIM技术的可行性。郭晓颖［12］初步分析了BIM在施工阶段和竣工阶段的造价管理应用，但并没有做到全过程BIM应用效益分析。

因此，在信息化时代背景下，研究BIM技术与工程造价管理结合的效益问题是必然趋势。研究BIM技术在工程造价管理中的应用效益和影响因素对BIM技术的推广和BIM技术在项目中的使用有着重要的意义。目前，国内对于BIM技术在工程造价管理中的应用，还处在探索发展的阶段。从整体性的角度和长远的眼光分析BIM技术的应用情况，BIM技术在工程造价管理中的应用存在着阶段性的不完整性、研究及应用层次上的不成熟性等问题。文中将以修缮此类问题为目标，利内容分析法和文献研究法分别从理论层面和文献层面进一步研究BIM技术在工程造价管理中各个阶段的应用效益以及分析影响BIM技术应用的因素，从而进一步为实现BIM项目前期的科学决策、中期的高效管理、后期的科学验收等工程目标提供一定的指导意义。

1 BIM技术在工程造价管理中的应用效益分析

1.1 投资决策阶段BIM应用效益

投资决策阶段运用BIM技术能够辅助决策部门做好方案的选择。BIM技术可以在漫游视频、施工模拟、工程量预测等方面发挥作用，辅助投资方进行科学的BIM应用决策；运用BIM数据的精确性，能够提升整个项目应用周期的造价控制水平；利用BIM多元数据集成特点，能够全面清算工程预期成本，为造价方案的选择提供可靠的数据支撑。

1.2 招投标阶段BIM应用效益

从招标方（一般为业主单位）角度来看，工程技术人员可以利用BIM技术创建整体BIM模型，初步判断工程资金投入的合理性；同时，运用BIM一键算量等技术，可以初步帮助招标方了解预算情况，从而实现预算可控。从投标方（一般为参建方）的角度来看，搭建BIM模型，可以帮助投标方形象整体了解拟建工程，为其投标文件的撰写提供可靠的依据。

1.3 设计阶段BIM应用效益

设计阶段是工程建设的重要环节，能够连接招投标阶段和施工阶段的管理。BIM技术可以在设计阶段投入应用，进行虚拟建造、预见施工难点、提前做好应对策略规避风险。利用BIM技术的可视化优势，设计方可以向业主准确传达设计成果，加强双方在项目设计阶段的有效沟通，并为后期协调项目各方工作、提高项目管理能力等方面减少不必要的麻烦。利用集成工程信息、模型属性的BIM数据，可以在设计阶段，对工期、成本、工程算量等数据做到准确的分析，把控好工程造价管理全过程。

同时，BIM技术为设计阶段各工程环节带来了透明、公开的工程环境，这有利于设计各方及时沟通，规避设计错误（如提前进行设计空间规划见图1）和后期的工程风险，在设计阶段就将工程后期的管理成本降到最低。

图1 设计空间规划

1.4 施工阶段BIM应用效益

以进度控制、质量控制、成本控制、安全控制以及工作效率5部分展开施工阶段的BIM应用分析。

（1）进度控制。进度控制以三维模型为载体，融合施工节点信息、实时的工程进度信息、人员信息、各风险传感器等数据信息，最终成果表现为集成的BIM施工管理平台，如图1所示。工程管理人员可以通过BIM管理平台，进行工程进度查询、同步的工程模型细节查看（模型结构、构件材质信息等）、工程进度管理、施工人员调度、工程质量把控、工程风险预警等。从而确保工程管理有序进行、工程如期完成、成本有效把控。

（2）质量控制。施工阶段，是工程所有阶段中最难的质量把控过程。这一阶段涉及的工程人员繁多且复杂，人员专业能力参差不齐；同时，工地情况以分秒的形式发生变化，落后的信息传递方式根本不能满足质量控制的要求。

基于BIM技术的质量管控模块，有着实时的工程质量预警模块，可以让所有项目相关人员都参与到工程质量监督的工作中。相比于传统工程，能够有效地监督并传达工程质量信息，在工程发生质量问题的初期就将工程事故扼杀在摇篮中。

（3）成本控制。成本控制是工程造价管理的重点之一，成本控制的好坏直接影响到项目各方经济利益多少。BIM技术的应用，使得工程造价管理人员能够及时了解现场情况，更新工程造价的数据，得到最新的工程资金使用相关的情况（如物料使用情况、工段停滞情况等），从而让施工方能够及时制定造价管理规划，减少资金积压和成本浪费，实现工程成本精细化管控。

同时，在具体施工工作开展前，进行施工模拟、碰撞检测等BIM应用，可以减少因为施工错误而导致的材料浪费。

（4）安全控制。利用BIM和IOT技术等技术，结合现场实时反馈到BIM平台的安全信息，可以快速解决安全隐患；同时，利用BIM工程模拟，可以避免工程事故的发生；结合BIM和VR、MR等技术，可以对工程人员进行沉浸式安全教育等。

（5）管理效率。BIM技术应用，极大的改变了传统项目的管理模式。如搭载BIM平台，工程管理趋于无纸化；透明共享的BIM数据大大提高了各方人员沟通效率；BIM强大的集成数据能力使得数据管理效率显著提高等。

1.5 竣工结项阶段BIM应用效益

竣工结项阶段是施工方总结并深化BIM应用的环节。施工阶段，BIM模型数据不断与工程结合、完善，为竣工结项阶段的资产清算、提供了可靠的数据保障。同时，造价人员通过处理前4阶段的BIM数据，能够快速准确地核算工程任务达标率并给出详细的工程账单，为工程各方提供透明公正准确的BIM集成数据（以BIM模型数据为基础，同时包含工程量、工程价格、时间节点等相关信息），避免了工程验收阶段因为不透明的工程信息问题而导致的工程纠纷。BIM技术的应用，保障了竣工结项环节的顺利进行，尤其是工程造价得到了合理控制，工程管理能力显著提升。

1.6 运维阶段BIM应用效益

运维阶段BIM技术应用最能考验BIM技术落地能力以及BIM技术应用成熟度。因此，这一阶段，受到了学者们的广泛关注。运营和维护管理能力是业主方很看重的BIM产品功能，这是最直观地向业主方体现投资回报的地方。该阶段，BIM的应用效益点主要表现在场地空间规划管理（主要涉及消防、照明等重要公共设备的空间管理）、BIM资产维护、基础设施运营保障、能耗等方面。

2 BIM技术应用影响因素分析

2.1 文献选取原则

为了厘清BIM技术应用效益点，利用文献研究法分析BIM技术应用价值。文献研究法的可信度关键在于文献的内容，故文中文献选取有以下3个原则：

（1）BIM技术应用在年代上具有差异性，旧的落后的BIM技术对于现代工程应用不具有参考性，故排除发表时间过长的文献；在地理区域上也存在发展不平衡性，普遍来说，国外BIM技术起步很早，在文献选择上，选取国内近4年的文献，国外近8年的文献。

（2）为了确保研究内容具有代表性，选取核心及以上期刊或BIM专刊。

（3）为了保证研究内容的合理性，参考论文数量不少于30篇。

选取BIM应用、BIM价值、BIM application、BIM value等关键词检索，根据题目、摘要与结论进行筛选，最终选取了62篇相关文献，其中国外文献38篇、国内文献24篇。

2.2 数据统计

详读并解析62篇文献，对BIM技术应用点、应用项目等进行归纳总结，提炼出BIM技术应用效益和影响因素。其中，BIM技术应用影响因素有20项，如保证工期、减少返工、降低设计修改率、避免工程纠纷及计划变更、精确算量统计、节约建筑资源及可持续性发展、工程设计美化等。BIM技术应用影响因素频率统计见表1。

表1 BIM应用影响因素频率

2.3 影响因素分析

由研究次数可也看出，20项影响因素中，节约成本、保证工期、项目方案优化和提高工作效率的研究次数最多。且半数以上的论文研究了保证工期和节约成本两个影响因素。

在62篇论文研究中，总的BIM应用效益出现了322次，其中，节约成本、保证工期占比分别达到了9%、10%，而建筑结构分析、提高业主满意度被被提及的次数最低。

按照进度、质量、成本、安全、效率管理以及社会效益六大板块对有效像素进行划分，最终得出每个板块的影响权重。结果如表2所示。

说起转基因，就一定绕不开一个人：崔永元。其赴美所作的转基因食品安全调查报告引起的“反转”大潮至今未平，在那之后，“转基因”似乎成为了一些人眼中的现代生物科学实验下的“弗兰肯斯坦”，但是也有反对“反转”的人称“转基因只是一个十分自然的生物基因变异进化过程，该过程在自然界已经悄然进行了几亿年之久”，他们并不认同转基因有害论。不管怎么说，争议是存在的，在“支持转基因”与“反对转基因”这一社会问题背后，其实隐藏着消费者知情权、选择权等权益的冲突。

表2 BIM应用影响因素权重

由表2可知，安全模块和社会效益模块的BIM应用影响占比明显低于平均模块水平。可以看出，建筑工程行业对于这两大模块的关注度不够，应用程度也不够深。往后的BIM研究不能忽视了安全和社会效益方面的BIM应用研究。

其次，保证工期和节约成本是项目各阶段以及各参建方最关心的问题，这些直接与各方利益紧密相关，因此关注度较高。而建筑结构分析和提高业主满意度的关注度严重不足，前者由于软件开发及模型等技术受限，后者由于其价值体现不明显而被忽视。

总的来说，近些年来的BIM技术应用，明显的改善了项目进度、成本管理和效率管理，质量管理、安全管理、社会效益均有提高。节约成本、保证工期、项目方案优化、促进各方协同工作效益最为明显，是往后项目效益评价的重要参考指标。

3 应用展望

在探索BIM技术对项目工程造价管理全过程的影响的同时，也对BIM技术应用产生以下建议：

（1）针对目前的国内建筑市场，在工程前期规划上，需合理地进行BIM应用效益分析，理性地选择具体项目是否真正适合应用BIM技术，在特定的项目背景下，考虑运用BIM技术能否给工程造价管理带来价值体现。

（2）BIM技术在工程造价管理中的应用在项目各阶段上发展不平衡。保证工期和节约成本是项目各阶段中最核心的问题，而对工程安全和社会效益缺乏足够的关注度。因此，一般工程在应用BIM技术时，需加强对安全和社会效益方面的BIM应用研究。

（3）BIM技术在单一工程的应用中，并没有做到全过程的技术覆盖。即BIM技术应用在项目中，呈现断层式应用，导致在工程阶段性BIM技术应用和BIM产品交付等产生重大问题的同时，并降低了BIM技术应用效益。因此，建筑工程在运用BIM技术时，需要注意协调各方，从项目初期严格把关，做到真正的全生命周期BIM技术应用，以最大程度地发挥BIM技术的价值和优势。

除此之外，文中还存在许多不足之处需要在后面的研究中不断完善。如文献研究法在论文选取上，具有一定的主观性，所选取的论文库不能完全代表总论文库，这是文献研究法本身的局限性，后续可以尝试AI大数据分析进行大体量的论文库研究，形成更具参考价值的分析。

4 结语

文中通过对BIM技术在工程造价管理全过程的应用效益和影响因素的研究，主要得出了以下BIM技术应用在工程上的结论：

（1）通过分析BIM技术在工程造价管理中各个阶段的应用效益，可以得到BIM技术可以有效地在投资决策、招投标和设计阶段提供相应的数据支撑；在施工、竣工和运维阶段提供工程各阶段的可视化模型及相应的管理信息。

（2）利用文献研究法对各个BIM技术应用印象因素频率及影响因素权重进行汇总，得到保证工期和节约成本是项目各阶段以及各参建方最关心的问题；而安全和社会效益对BIM应用影响因素权重远低于其他因素。