基于BIM技術的智慧建筑施工成本控制研究

趙思，周林城，夏松林，潘宇

（中國建筑第二工程局有限公司）

1 引言

隨著社會經濟的快速發展，市面上的很多大型工程項目也如雨后春筍，與日俱增。大型工程項目復雜，如果還采用傳統的工程管理技術，很難跟上現在的信息化腳步。這種情況的出現導致施工時候的成本控制非常嚴格，需要BIM介入工程項目。BIM技術對工程信息的匯集和分析有很大的幫助作用，能夠實現嚴格把控成本控制階段，對目標成本有指導作用[1]。

2 BIM技術在建設工程項目的重要意義

讓BIM技術的優點在工程項目中得到最大的發揮，主要可以根據項目工程的特點、施工人員的比例、工程所在的企業等幾個方面綜合考量。從企業來講，BIM技術在項目工程中成本管理中的使用，可以讓相關管理人員在全局的角度掌握工程的各種精細數據。在項目工程開始之前，要做好相關設計和計劃，在BIM技術的指導下，工程項目的整個設計過程可以進行模擬運行，看是否具有可行性，尤其是對管線的碰撞檢查，很有意義的[2]。BIM技術可以保證工程項目的經濟效益。

3 BIM技術在工程項目上的應用

3.1 能夠預測工程開工前的成本

投標單位可以根據招標單位提供的材料、工程的圖紙，做出大概的費用預測。這種方式過度依賴招標單位提供的材料，而且大部分情況下與前期的預測并不相符，沒有實際意義。因此，需要建筑項目采用BIM技術，因為BIM數據庫里的數據可以為各種管理需要的數據提供保證，能夠對潛在問題及時發現并處理。BIM數據庫主要是通過其他數據庫的共享，快速準確地計算建筑工程項目的任務量，提升工作效率，讓建筑工程項目的成本預測得到保證。

3.2 構建工程中標后的計劃成本書

一個企業如果中標，就會根據施工的計劃和中標后的預算以及在施工過程中所需要的人工費用、材料費用等，做出較詳細的計劃書。但這個計劃書會因為實際費用和預算的差異導致工程工期、材料所需費用也產生相應差異。BIM技術可以為項目的材料和工作人員提供有保障的數據，并且可以三維建模，加上時間維度，能夠實現施工進度和施工計劃的比較，讓監理方和施工方達到有效協同，更好地為工程行業做出指導[3]。利用BIM技術，根據項目工程提供的詳細數據，進行模型上的考量，優化設計方案，規避風險，降低成本。

3.3 施工項目過程中的成本控制

3.3.1 利用碰撞檢查優化結構

一個工程所包含的專業數量非常多，在施工階段由于各專業間缺乏有效溝通，會產生一些設計問題。比如，施工過程中的變更、索賠等。這時就可以利用BIM技術進行碰撞檢查，對施工結構、安裝等模型進行合并，用碰撞檢查對各個構件和圖元進行檢查。碰撞檢查對以后的設計節點深化有幫助，能節省工期，降低成本。

3.3.2 利用數值模擬優化施工方案

大型工程項目耗費最多的材料是鋼鐵材料，同時，也對鋼結構和鋼管混凝土的要求比較高。這種工程對工程技藝和精度要求也很高，這些因素造成成本費用上漲。節省成本，讓施工圖紙表達清晰、減少工序重復、降低工程難度成為關鍵點。考慮到這些材料的復雜度，工程隊要按照預期時間完工，可以利用Tekla軟件對鋼鐵結構進行深化設計，根據整個工程圖紙和各部分的細節分析確定鋼結構尺寸，優化工程圖紙，為后續的構件分段提供幫助。對一些鋼構件進行數字標注和注解，明確各部分工程所需要的鋼構件，這種一一對應的標注印記能使施工隊在運送材料時避免運送錯誤，減少運送成本，提升施工過程中鋼構件的使用率。

3.4 監控成本

3.4.1 有效計算成本的各個參數

我們可以運用模型方法計算出數據分析需要的各種參數：BCWP、ACWP、BCWS。這幾個參數對成本的控制有非常重要的意義，能夠直觀表達出資金的預算問題。

3.4.2 根據參數計算出評價指標

從模型當中獲得的參數，可以對工程項目有進一步地分析，計算出幾個評價指標：CV、SV、CPI、SPI。其中，CV=BCWP－ACWP；SV=BCWP－BCWS；CPI=BCWP；SPI=BCWP。

3.4.3 根據參數、指標用來進行詳細的數據分析

將各種參數計算出的指標數據大小進行比較，能夠確定各項工作的費用是否足夠，工程進度能否按時完成，并且可以采取一些提前措施。

3.4.4 實現成本預警

通過參數指標計算出成本的偏差，可以對工程項目的成本發展趨勢進行監控，根據偏差的出現時間和大小，分析偏差到什么時候需要調整。這個任務僅靠成本的監察功能是無法實現的，需要建立一個能夠衡量成本偏差的指標進行更準確的判斷，可以在成本偏差到達臨界值時預警，并且做出調整，以免造成損失[4]。在工程項目的成本預警功能當中，可以選擇將CPI值劃分成五個不同的級別，由相應的偏差發展決定等級：高偏差、較高偏差、中度偏差、較低偏差和低偏差。每一級別的偏差代表著不同程度的預警信號，這就能夠直觀了然的在偏差出現變化時，做出準確的等級劃分。

3.4.5 有效的預測成本

根據工程項目的偏差值的大小，看它是否達到了預期的設定區間，如果達到了，那說明成本的績效指標也達到了某個區間，工作人員就可以在發現情況以后立即采取相應措施進行改正，并根據數據對之后的成本發展作出分析預測，為項目各種資源的分配起到積極的指引作用[5]。

采用方法對成本的進度、偏差的大小進行分析，根據數據分析結果找出這種情況出現的因素，并且利用因素影響數據結果的同時，對工程項目的成本進行有效預測，預測整個項目工程結束后的成本預算情況。根據項目完工以后的成本預算可以合理充分地安排資金的投入比例，做出合適的資源分配體系，有利于監控項目成本[6]。

3.4.6 竣工時的控制

工程竣工，項目的成本是整個工程管理控制的重要部分。在最后的階段，所計算的工程量較大。傳統的圖紙構建計算會使一些數據信息缺乏可靠性。而BIM技術的參數化特點，能從各個方面同時進行計算分析，包括幾何、空間等。在施工階段變更的BIM模型，相應數據也會隨之變化。竣工階段的BIM模型是將任何時期的新型數據都包含在內的，提高了結算效率，在一定程度上也節約了成本。

4 結語

綜上所述，在整個建筑工程項目當中，做好成本管理工作對整個項目來說有很重要的意義，而以往利用圖紙、數據計算的成本預算情況，對實際過程而言，會出現矛盾點，對建筑項目的成本控制是不利的。本文著重分析探討了BIM技術應用到工程項目中對成本控制的研究，構建出基于BIM技術的系統模型，從成本監控、預測到預警，給項目成本控制帶來重要作用。另外，BIM技術結合建筑工程項目，可以避免很多小問題，對提高建筑工程項目的成本管理起到作用，進一步實現了對有效成本的控制，保證工程的質量，給企業帶來經濟效益。