淺談BIM技術在膠州北站地鐵項目成本控制中的應用

陶薇

摘要：近年來，各大城市發展迅猛，地鐵工程勢必要緊跟發展步伐，但地鐵建設周期長、受地質環境影響大，這些不利因素導致地鐵車站施工工藝復雜，成本消耗大，致使建設單位、施工單位及各級政府方面都壓力重重，所以控制資金成本是地鐵建設亟待解決的一個重要難題。而BIM技術作為一代新型技術，最大優勢就是信息共享，使工程各個參與方都能及時準確的了解項目情況，找到問題源頭，對癥下藥。文章介紹了BIM技術作為一代新型技術，及成本控制的概念及其特性，將BIM技術積極應用到青島地鐵8號線膠州北站項目的各階段中來，通過比對、分析和總結，說明膠州北站項目能夠通過BIM技術達到成本控制的目的，具有推廣的價值。

關鍵詞：BIM技術;成本控制;地鐵項目

一、淺析BIM技術

BIM 技術即建筑信息模型，該技術在CAD的基礎上進行發展和延伸，已成為地鐵建設行業不可或缺的新工具，此技術可以看成是一個項目從開始到項目結束的一個信息存儲和利用的工具。信息的存儲即：地鐵工程的各個參與方在項目的不同階段把項目信息計入BIM軟件中進行信息的輸入、、修改、匯總、存儲等過程，實現BIM技術的信息集成。信息的利用即：BIM模型中所含的各項信息數據，都是為了整個地鐵項目的全生命周期服務的，各個參與方都能從BIM模型中讀取項目數據，實現BIM技術的信息共享。美國的查克伊士曼博士（Chuck Eastman）等人將BIM技術定義為一種新型的技術方法，對于項目的設計、施工和運營階段來說，它是一種人為的管理舉措，能夠應對眾多不確定因素，對工程項目的意義非比尋常。

從2002年BIM技術被提出到現階段，已被全球建筑行業廣泛認可，BIM技術可以將項目的各個階段信息集成，整合在一個三維模型的信息庫中，設計單位、施工單位、建設單位、咨詢單位和設施運營單位等各方參建人員都可以從BIM模型中獲取項目信息，實現BIM技術的協同工作，提高工作效率，盡快解決項目爭議，節約成本，實現共贏的局面。

二、淺析成本控制

成本控制旨在為企業的發展壯大節省人力、物力、財力，在為了企業利潤而存在的一個管理制度，在一項工作還未開始之前，就要對參與本次工作的人員成本、采購成本、進度考核及資金投入最個全面的評估，通過技術和管理手段，對即將進行的工作投入管理，以達到對資金成本控制的目的，實現企業的發展壯大。控制資金的投入，在保障工程質量的基礎上降低相關費用，通過利用管理制度和考核流程使資金投入保持在合理范圍以內，保證膠州北站的成本控制，實現企業對此站點的利益最大化。

三、BIM技術在地鐵項目成本控制中的應用實例

（一）案例概況

青島市地鐵8號線工程共18站，本項目工程膠州北站為起始站，位于膠州北火車站南側站前廣場下，西北-東南向布置。

本站為換乘站，與青島市地鐵14號線換乘，本車站8號線設計起點里程為右DK0+442.635，設計終點里程為右DK0+785.653，長343米，標準段寬40.8米為雙島四線同臺換乘車站。車站形式為地下兩層四跨（局部五跨）矩形框架架構，底板底埋深約17.2m，地勢平坦，地面高程約為11.9～12.4m。本站共設置4個出入口。

本車站采用明挖順做法施工，車站分二期施工，一期主要車站主體結構首先施工調流路西側車站主體，調流路完成后是做東側車站，二期主要是做車站附屬結構。車站小里程端與暗挖區間相連，從對側向車站方向施工;車站大里程端與明挖區相連，共坑開挖施工。

（二）BIM技術在工程各階段的具體應用

1. 事前設計階段控制

在事前設計階段應用BIM 技術，能夠提高設計質量，減少后期施工變更，實現成本把控。

（1）提升圖紙設計的效率

表 1 在設計階段的規格工作中應用傳統 CAD 模式與BIM 模式產生的時間用量比較，在兩模式下，BIM 模式下對設計圖紙時間用量節省顯著，特殊是“協調與檢查”階段，節省用時的比例尤為突出。

（2）減少圖紙設計的失誤

傳統的CAD二維圖紙，無法直觀從圖紙上看出膠州北站的實際設計效果，而且還可能存在繪圖錯誤、規范要求不滿足等諸多問題。通過對BIM 設計軟件的應用，利用三維特性，所見即所得，有效避免二維到三維想象空間的建立及繪圖錯誤;軟件中存在對設計規范的矯正，有效減少因不滿足規范要求產生的圖紙錯誤。通過應用BIM技術，設計質量會有顯著提高。

例如，之前經手的項目，利用BIM技術將施工圖紙進行審核后發現，藍圖中二次結構與安裝工程存在施工沖突，BIM人員立馬從實際情況出發，修改藍圖，及時糾正圖紙問題避免事態惡化。施工結束后，經咨詢單位審核發現，圖紙的修正使業主節省了將近0.12億元的成本，以此得到了業主方的肯定和嘉獎。

2. 事中施工階段控制

在施工階段，傳統CAD模式下施工圖紙為平面施工圖，在施工過程中不僅需要結合平面、立面和剖面三份圖紙想象立體三維圖，而且還要時刻關注節點細節。若結構稍復雜，圖紙本身描述難度就很大，而施工人員在施工時，對復雜節點容易造成理解偏差，導致施工錯誤必須返工;若設計圖紙有失誤，施工人員在施工過程中就需要和設計不斷確認圖紙正確性和施工合理性，在這過程中容易對施工單位造成停工、誤工等影響，帶來不小的經濟損失和工期壓力，從而會增加施工成本。而在BIM技術的支持下，施工人員可以利用模型的三維特性，對整個車站造型和節點位置及做法進行整體把控，對于復雜節點，可以提前在模型中進行虛擬施工，提前了解施工工藝，提高施工效率和準確，減少停工、返工、誤工等可能性，便于施工管理，節約施工成本。若確實施工存在困難，需要變更，則需要在模型上進行施工工藝的修改，BIM軟件就能夠自動在信息輸入后，重新計算工程量，保證數據的及時和準確性。

地鐵車站項目一般周期都比較長，如果不能在進料前合理配置資源，就會造成工料采購隨意、儲存場地費用增加、施工浪費嚴重等不良現象，導致采購和管理的費用增加。在地鐵項目中利用BIM技術，可以對時間和空間進行有效管理，合理分配材料和資金。在BIM模型中可以輸入施工進度，用軟件將內容對比分析，更直觀的反映出計劃進度和實際進度之差，根據施工進度的分析，可以更容易的對資源進行合理配置，并且對材料的采購、存放和使用，都會有計劃的進行。同時通過BIM模型，可以模擬施工進度，進而對施工進度整體把控，達到成本控制的目的，提高施工企業的經濟收益。

3. 事后運營階段控制

在開發單位向運營維護單位交付工程階段，BIM模型中包含各種設計和施工信息，在設備日常維護、檢修等各個環節，依靠BIM模型中的數據做支撐，負責運營維護的物業管理方通過BIM模型能夠輕松獲得所有設備管線和固定資產的日常運行維護信息、房屋設施設備的全生命周期管理信息以及房間的使用功能及相關設計參數。根據獲取的站點信息，可以提前為設備的保養和檢修發出預警，針對設備和管線的老化和維護不及時等危險措施，有效降低運營成本，實現成本控制;可以利用BIM模型的三維特性，對工作人員進行軟件培訓，簡單輕松的管理地鐵站點信息，以便節約人力成本;在理想環境下，可以將監控和控制系統與BIM模型相連，實現具體位置的具體維修措。可及時對緊急情況做出制動處理，避免造成大規模的成本損失，以達到成本控制的目的。

四、結語

基于BIM的成本控制方法是貫穿地鐵項目全生命周期的，本章主要介紹了BIM技術在青島地鐵8號線膠州北站工程項目各個階段中的具體應用，其中主要體現在事前設計階段可以利用BIM技術提高效率，減少圖紙失誤;事中施工階段可以利用BIM技術實現限額領取材料管理、付款管理和施工模擬與進度管理;事后運營階段可以利用BIM技術實現車站的設施維護管理和安全管理。

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（作者單位：江蘇大學土木工程與力學學院）