許濤
XU Tao
(中鐵八局集團第四工程有限公司)
(No.4 Engineering Company Of China Railway No.8 Engineering Group Co., Ltd.)
BIM(Building Information Modeling)概念為建筑信息模型,是一種以三維模型為基礎、根據建筑工程項目的各項相關信息數據而建立的模型,通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。BIM技術是一種應用于工程設計施工管理的數據信息化工具,通過參數模型整合建筑項目的相關信息和數據,形成一個更系統、更明確的項目信息數據,使工程技術人員能正確理解和高效處理各種建筑信息,為項目的設計團隊以及各方建設主體協同工作提供基礎,在提高項目效益、節約項目成本和縮短項目工期等方面都有著重要作用[1]。同時BIM技術又是一種新的管理概念,BIM 建立的建筑模型不僅可整合建筑建設各個階段的信息,而且可隨時更新,保持信息最新,使相關人員可隨時得到最新消息,做出應變。
可視化(Visualization)即“所見所得”的形式,在如今的建筑行業,可視化對項目設計有非常大的作用,例如相關人員拿到的施工圖紙,圖紙上只有各個構件的簡單信息、線條繪制,項目、構件真正的構造形式還是要靠設計人員去想象。對于以前簡單的構件來說,依靠工作人員想象也未嘗不可,但隨著社會經濟的發展,建筑的構型不斷創新變得復雜,如果仍然依靠人腦的想象就會變得十分困難。BIM提供了可視化的思路,讓人們將以往的簡單線條式的構件形成一種三維的立體實物圖形展示在人們的面前,還可同時進行施工模擬并進行全過程的反饋和互動,極大地方便了對建筑工程的管理。
相關人員在設計項目的時候,可能由于各個專業的注重點不同,對某一個問題產生沖突意見,這也就是所謂的碰撞問題。BIM的協調性技術就可以很好的解決碰撞問題,其建筑信息模型可在設計期間對碰撞問題進行協調,生成最合理的協調數據。當然BIM技術不只是能解決碰撞問題,還能解決項目空間結構設計等一些問題。
BIM技術可以利用三維模擬技術和4D技術對設計上需要進行模擬的要素分別進行模擬實驗,例如三維模擬可進行能效模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱能傳導模擬(見圖1)等;4D技術可模擬實際施工,以制定合理的施工方案。BIM還可以進行5D模擬,從而來實現項目成本控制。

圖1 城市熱能傳導模擬圖
BIM技術可以給項目帶來更好的優化,其主要分為兩個方面的優化。
1)項目方案優化:結合項目設計和投資回報的信息數據,然后通過BIM技術可計算出項目設計的更改對投資回報的影響,這種優化會更有利于業主選擇滿足自己需求的項目設計方案。
2)特殊項目的設計優化:對于項目施工難度比較大和施工問題比較多的地方,BIM技術可對這些地方的設計施工方案進行優化,這種優化可明顯縮短工期和改進造價。
成本管理最大難題之一就是管理的支撐海量數據處理十分困難,項目管理的基礎就是工程基礎數據的管理,BIM技術及時地解決了這個問題。BIM技術可快速準確地獲得工程地基礎數據并處理歸納好,能讓管理人員更好地處理接受數據信息,并為施工企業制定精確施工相關計劃,大大減少了資源、物流和倉儲環節的浪費,為實現限額領料、消耗控制提供技術支撐。
BIM技術作為一種先進的信息技術,應用于建筑工程中成本控制,有益于科學地預測設計并控制工程造價,提高項目的工作效率以及經濟效益。BIM技術在建筑全生命周期中的成本管理不僅僅是某一個階段的管理,而是貫穿于項目全生命周期的管理,且建筑項目的成本管理逐漸變得復雜化、精細化,這就需要BIM技術及時更新海量的項目數據信息。BIM技術控制建筑成本主要根據工程實施生命周期(見圖2)的3大階段去控制:設計規劃階段、建造施工階段、運營維護階段。
在建筑項目的設計規劃階段,由于BIM技術的協調性特點,可以設計虛擬模擬來檢查各個專業之間的碰撞問題,各專業從中提取所需的最適設計參數和相關信息,這樣就提高了設計團隊的溝通效率和設計質量,節約了時間成本,減少施工過程中因各個專業產生沖突而造成的變更和返工。BIM還可快速地對項目各種構件的信息數據進行統計分析匯總,通過該匯總可獲得準確的工程量統計用于設計階段對項目的設計預算和成本估算,從而大大減少工作人員的手工計算工作量,也可降低匯總的錯誤率。BIM同時也可為業主提供不同設計方案或建造成本,讓業主進行比較選擇,實現建筑工程的仿真設計和智能設計[2]。
在目前的建筑項目建造施工過程中,其成本控制問題主要體現在兩個方面:
1)實際工程成本超過預算成本,導致入不敷出;

圖2 建筑工程實施生命周期
2)施工過程中,由于現場人員雜亂,材料管理不當,導致材料濫用、浪費的現象。而因限額領料的措施也由于只有少部分人清楚成本預算情況,導致其執行困難。BIM技術的出現可以讓相關管理工作人員快速準確地獲得項目的基礎信息數據,為企業制定精準的成本預算打下基礎,材料員及施工員等人員實現限額領料、成本控制也以此技術和數據作為支撐。現階段的期中成本核算也存在許多問題,比如由于項目成本控制時間跨度大,其各個階段成本占項目總成本的百分比不準確、項目盈虧點模糊等。BIM技術將項目設計方案與實際施工的消耗量、構件單價、構件合價等數據的進行計算對比,得出精確的各階段成本百分比和項目盈虧點,解決消耗量有無超標、進貨分包單價有無失控等問題,實現對項目成本風險的有效管控[3]。
建筑施工完成后還需對其進行及時高效、科學合理的維護和管理,好的維護和管理可增加項目的使用壽命,而實施好的維護管理的主要點之一是做好該階段成本控制工作。在項目的運營維護階段,管理人員需制定科學合理的維護管理方案,以降低項目耗能、提高建筑性能、防止維修費高輸出,最終降低項目的總維護成本。BIM技術可以與物業管理系統相結合,對項目運營維護進行全方面的數據記錄和空間定位,并制定出合理的維護計劃,以降低建筑物在運營過程中出現突發狀況的概率,規避在投入使用后出現不必要的問題,實現項目利益最大化。另外,針對建筑物的結構損傷、材料劣化及各種災害破壞,利用BIM模型還可進行建筑結構安全性、耐久性分析與預測[4-5]。
綜上所述,發達的信息技術為建筑工程的發展提供了基礎,建筑工程利用信息化管理,實現了項目效益的最大化。如今BIM技術已經在建筑行業中得到了較好的應用,將該技術的各個特性運用于建筑工程成本控制中,一方面能全面提升造價控制工作效率,同時也能全面提升工程的科學合理性,獲得全方位的經濟效益與社會效益。正確地應用BIM技術,將促進國內建筑行業更快更好地發展。
[1]邵傳宇.建筑工程項目成本控制研究[D].長春:吉林大學,2017.
[2]段玉娟.基于BIM信息集成平臺的施工總承包成本動態控制[D].西安:長安大學,2013.
[3]婁喆.基于BIM技術的建筑成本預算軟件系統模型研究[D].北京:清華大學,2009.
[4]康杰.建筑成本控制淺析[J].企業改革與管理,2016(8):132-133.
[5]呂書斌.基于BIM技術的建筑全生命周期的成本管理與應用[J].建材技術與應用,2014(2):63-64.