建筑工程成本控制中BIM 技术的运用

朱孝楷

（青岛华澜发展集团有限公司，山东 青岛 266000）

0 引言

对于建筑工程而言，施工管理过程较为复杂，具有系统性的特点，且施工管理成效与施工成本相关，决定着工程参与方的经济效益。然而一直以来，我国建筑行业对施工成本的控制效果较差，其根本原因在于技术落后，而在施工成本控制中引用BIM 技术，可基于建筑信息的共享实现精细化管控施工成本，从而提高工程经济效益。现阶段，BIM 技术已广泛应用于建筑工程项目中，在信息化发展背景下，相关行业人员有必要深入探究这项技术的应用，以推动行业发展。

1 BIM 技术概述

BIM 技术属于建筑信息模型技术，基于BIM 技术构建的建筑信息模型，涵盖所有建筑信息与参数，其可通过三维数字方式管理建筑信息数据库，从而实现建筑工程模型化。BIM 技术具有诸多优势，包括造价精准性、造价协调性、造价模拟性以及造价可视化等。其中，造价精准主要体现在基于BIM 技术的四维模型构建上，通过这一模型可直观展示并管理工程量与材料等，从而显著提高施工管理水平，保证预算精准度。造价协调性主要体现于基于模型构建高效解决工程参数之间的矛盾，从而避免变动工程设计方案，提高工程施工效率。造价模拟性主要体现在基于时间维度构建三维模型来描述立体事物，并应用四维形式对工程施工过程予以模拟，从而保障施工顺利开展，对施工进度进行有效控制。造价可视化主要体现在基于BIM 技术将工程施工流程与细节直观呈现出来。

现阶段，BIM 技术在我国建筑行业已得到认可并广泛应用，基于BIM 技术构建的建筑模型可存储工程设施尺寸、材料使用以及施工过程的所有信息，并通过模型之间的关联性，对构件存在的问题进行自动检测，实现信息共享，避免信息孤岛问题的出现，保证工程各参与方信息的顺畅流通，从而提高施工成本管理水平。基于BIM 技术的多专业软件，如图1 所示，可通过协同作业集合、分析大量建筑数据，进而实现资源的合理配置、施工工序的优化，达到控制施工成本的目的[1]。

图1 BIM 技术核心软件

2 BIM 技术在建筑工程成本控制中的应用分析

2.1 工程决策阶段

在建筑工程成本控制中，BIM 技术的应用主要是在构建三维模型的基础上，利用成本与时间数据的优势，建立五维信息模型。基于此，在建筑工程施工决策环节，可应用BIM 模型预先模拟建筑工程项目施工，进而了解施工成本的具体信息，为工程决策提供数据支撑。通过虚拟方式对比工程施工方案，在相同条件下合理分配资源，可达到优化工程决策的目的，进而科学计价。实际上，BIM 属于建筑工程的数字标识，可对建筑相关数据进行有效存储，从而在工程施工全过程操作、转换数据信息。通常情况下，工程各参与方在决策阶段需要签署各种合同文件，而基于BIM 技术实现工程可视化，可帮助各参与方深入了解工程情况。一方面，BIM技术可快速进行工程核量，不仅能缩短签署合同文件的时间，还能有效提高商务标成标率；另一方面，在签署合同文件时，基于BIM 技术可完成数据库的搭建，以精准显示工程各阶段的施工量与需要的进度款等，便于工程责任主体在工程决策阶段对施工成本予以控制。

2.2 工程设计阶段

在工程决策阶段明确施工目标后，需要对工程整体进行设计，具体在于以建筑工程为对象、以施工目标为基准开展工程编制，以此设计针对工程施工的指导文件。在工程设计阶段，相关设计人员需要在分析工程特点与工程合同要求的基础上，设计工程施工方案，合理调配工程施工中的设备材料、人员资金，选择合适的施工方法，明确施工时间与空间安排，并保证方案具有较强实用性且经济合理。对于工程项目而言，工程设计阶段较为重要，设计本质上是对工程施工的安排，属于以实现工程各参与方共同目标为目的的保障手段。通常情况下，建筑工程存在一定差异性，且其施工具有一次性特点，在以往工程设计中，往往习惯参照过去经验，缺少精准的数据作为支撑，在工程施工开始前也不会预先模拟，所以在工程施工环节经常出现诸多问题，特别是在成本管理中存在较多不足之处，这说明工程设计的重要性。而基于BIM 技术的应用，在工程施工设计与部署阶段可实现三维可视化，便于工程参与方在施工开始前处理可能出现的问题，防止后续整改、返工，进而对施工成本予以有效控制。同时，利用BIM 技术构建信息平台可实现工程信息的共享，保证信息顺畅流通，便于工程各责任主体在探讨与审核后确定终版设计方案，防止由于人为失误导致成本增加现象。应用BIM 技术，可通过图片、动画的形式对工程施工进行模拟（图2），快速反馈其中存在的问题，并合理设计施工方案，基于数字施工对实际工程施工加以指导，优化施工工序，可有效控制施工成本[2]。

图2 基于BIM 技术的施工排砖模拟

2.3 工程施工阶段

2.3.1 复核工程量

在工程施工过程中，应用BIM 技术控制成本，重点在于精准复核工程量。BIM 模型具有信息完备性优势，其结合工程量算法，利用基于BIM 技术的工程量计算软件，可有效提高结果精准性。而在这一过程中，需要准确记录模型内构件的相关信息，便于一键获得正确的计算数据。同时，BIM 技术的可视化功能，还可防止漏项问题的发生。例如，在混凝土计算时将相关信息提前输入其中，基于BIM 技术的应用，可对信息数据进行有效辨别，结合系统计算规则对混凝土相关工程量进行计算，并依据混凝土特性与构件种类，自动划分工程量类型。使用BIM 技术复核工程量，不仅能显著提高复核效率，还能确保复核结果准确，使复核过程变得更为智能，便于工程参与方对施工成本予以精准分析。

2.3.2 分析工程偏差

在工程施工成本控制中，工程偏差分析属于延续工作。基于BIM 技术的五维优势，可全面分析施工进度偏差、成本控制偏差出现的原因以及工程整体盈亏情况，从而进一步增强对施工成本的控制效果。BIM 技术的五维功能可通过IDE 维度将成本控制细化为分项、构件以及不同专业，便于掌握工程施工中可能出现的成本超支问题，并从源头上分析问题成因，指出工程施工成本管理的难点，以动态方式对成本进行控制。

2.3.3 对比成本数据

在工程施工过程中，通常需要结合施工进度开展核量、报价等工作，这一过程往往涉及施工成本数据的汇总与对比。以往工程施工阶段主要应用二维平面图纸比对成本数据，这要求相关人员具有较高专业水平，由于信息仅可从平面图纸中获取，因而对比成本数据的难度较大。但基于BIM 技术的应用，可实现五维数据库的构建，能精准记录工程施工各环节的全部信息，便于相关人员快速获取对比成本数据时需要的有用信息，不仅能有效保证对比效率，还能提高分析结果的精准性。

2.3.4 工程变更

应用BIM 技术处理工程变更，需要确保成本信息的完整、全面，以此精细化管理成本控制。而为实现这一目的，在工程施工开始前，应通过模型构建，在BIM模型中导入二维图纸上的信息，并建立对应的五维数据库，设置独立的工程变更模块，实现对工程变更过程可能出现问题的有效解决，以此进行成本控制。例如，在工程施工中出现变更后，相关人员需要采集数据信息并上传数据库内，进而自动更新BIM 五维模型，这种方式可控制工程变更对成本造成的影响[3]。

2.4 工程竣工阶段

在工程全生命周期中，竣工阶段属于对总成本予以确定的关键时期，尤其在以往工程成本控制过程，竣工阶段始终是难点环节，相关人员需要利用二维平面图纸计算施工各环节的成本数据，从而确定工程总成本，整体工作量庞大，不仅需要消耗大量计算时间，且由于人为因素极易导致计算结果失准，待计算完成后也需要对总成本数据进行反复核算。此外，以二维平面图纸形式计算较为复杂，如果保存不当出现图纸丢失问题，会为工程带来严重影响[4]。所以在建筑行业快速发展的背景下，BIM 技术广泛应用于竣工成本结算中，通过数字化信息模型，能以三维形式明确显示存有问题的信息，并在五维数据库中迅速获得有用的数据，实现对数据的自动计算，以此获得工程总成本。

3 BIM 技术在建筑工程成本控制中的应用实例

3.1 工程概括

本工程属于综合楼建筑，建筑高度为108m，占地面积与建筑面积分别为2 万m2、5.1 万m2。其中，地上设有23 层，地下设有1 层，地上还建有3 层裙房，建筑整体使用核心筒结构框架。本工程参与方较多，且对工程设计提出较高要求，建筑管线布设较为复杂，涉及大量协调工作，如果应用以往施工管理方法难以满足要求，较易出现施工延误情况，从而加大施工成本支出，所以本工程决定应用BIM 技术来管理施工。

3.2 组织架构

本工程施工管理引用BIM 技术，具体组织架构如下图3 所示。通过BIM 协调员与项目部联系人的设置，强化沟通效果。本工程主要使用鲁班软件实现对BIM技术应用框架的搭建，进而建立PDS 系统，在BIM 模型中导入全部工程信息与造价数据，以此构建基础数据库。

图3 本工程项目组织架构

3.3 成本控制

3.3.1 工程信息关联

PDS 系统会将工程信息全面记录于基础数据库中，便于相关人员获取与工作相关联的资料数据，结合施工环节的签证单、工程变更单、技术核定单等，对PDS系统中的BIM 模型进行动态更新，以确保数据精准。

3.3.2 工程预算统计

依据工程CAD 图纸构建BIM 模型，进而实现概预算模型数据的建立。基于此，在数据库中设定施工相关参数，可得到工程进度、工程量、施工成本信息，以此制定成本控制方案，并通过预警指标的设置，对施工成本进行管控。在应用BIM 模型反查构件的基础上，运用基础数据库对参数区域予以明确，从而实现框图出价，以此为依据审核、确定进度款。

3.3.3 材料过程控制

本工程基于基础数据库对实物量、材料消耗量等进行快速拆分，并对土建工程量、钢筋工程量以及工程造价予以自动统计。结合不同层、不同构件、不同钢筋型号等对工程量统计加以划分，基于此，合理制定工程采购计划，设定领料标准，以严格控制施工材料使用情况，避免浪费[5]。

3.4 成效分析

在明确工程量、工程造价结算控制线的基础上，以不同分区、不同施工阶段以及不同时间段的方式对数据进行统计，并实行三算对比，防止少算、错算、漏算问题的发生。通过构件数据开展多专业碰撞检查，发挥可视化功能对工程进度予以优化，降低施工过程中不必要的资源损耗。本工程基于BIM 技术的应用管理进出库施工材料，通过指导采购、控制领料、优化下料的途径，有效管控材料使用。

4 结语

在工程施工中应用BIM 技术，可显著提高工程成本管理效率，并基于准确数据支撑成本控制工作的开展。本文重点分析BIM 技术在建筑工程决策阶段、设计阶段、施工阶段以及竣工阶段的具体应用，并以实际工程为例探究基于BIM 技术的成本控制方法，进而通过成效分析，得到这项技术可有效控制施工成本的结论。总之，基于BIM 技术的应用，可提高工程经济效益，促进建筑行业发展。