基于BIM技術的建筑工程施工成本控制分析

胡 毅，張明亮

1.湖南省第六工程有限公司，湖南 長沙 410000

2.湖南省建筑工程集團總公司，湖南 長沙 410000

建筑工程施工管理中，成本控制是重要內容之一，尤其是施工階段是成本發生與資源消耗的主要階段，成本控制效果將直接關系到最終資金的使用情況。現階段由于受工程復雜性、施工工期與現場環境的影響，施工成本控制難度較大。基于建筑業信息化改革浪潮的推進，在項目管理中引入BIM技術取得了較好的效果，提高了施工成本控制效率與精確性，文章主要圍繞此展開分析。

1 建筑工程施工成本控制要求

建筑業在我國國民經濟發展中地位顯著，2020年上半年全國建筑業總產值為100840.12億元，雖然受特大公共衛生事件的影響，同比略有下降，下降值為0.76%。從建筑企業盈利情況來看，盈利水平普遍較低，利潤不高，此現象的產生原因主要是效率低下、管理粗放、信息化水平不高，此外施工階段存的技術、管理層面的問題也必須得到重視。對于工程項目而言，施工階段是相關費用支出的關鍵時期，若控制不力將導致整個項目收益受到影響。

基于現代信息技術的發展，尤其是建筑信息模型BIM的推廣應用，在施工階段成本管理中發揮著重要作用。BIM概念首次于1975年提出，直至21世紀獲得了快速發展，在傳統三維建筑模型基礎上，融入時間信息形成3D（實體）+1D（進度）的四維建筑信息模型（BIM4D），進一步融入造價信息衍生得到五維建筑信息模型（BIM5D）。BIM5D模型在模擬施工、控制施工進度與成本方面效果良好，目前國內BIM5D軟件包括廣聯達、魯班、比目云等，國外有ITWO、YTWO Formative等，在促進建筑企業提質增效、增收減支、整體管理水平提升方面發揮著重要作用。

2 BIM技術在建筑工程施工成本控制中的應用優勢

2.1 信息集成化

施工階段是形成建筑實體的過程，大量資金支出，包括材料費、人工費、設備費用及施工措施費用等。整個施工過程中形成了大量的信息數據，成本核算、分析工作量巨大，在傳統二維CAD圖紙與半自動化算量條件下，極易出現重算、漏算等情況，成本控制效率低、誤差大。應用BIM技術則可實現成本信息集成，從而更為快速、精確地計算相關費用使用情況，保證施工階段成本控制的有效性。

2.2 施工可視化

建筑工程施工階段往往一項成本費用需支出應用于多個成本項目，成本分解要求、難度均較大。此外，傳統建造模式下，一旦出現設計變更情況，造價工程師則需花費大量精力進行計算分析，明確變更對成本的影響。通過應用BIM技術，可實現設計與成本軟件一致性關聯集成，直觀展現施工現場、變更內容，優化成本計算過程、提高計算效率與結果的精確性。

2.3 統籌協調性

建筑施工作業中協調是首要問題，落實到成本控制領域，成本核算主要涉及施工、材料、倉儲和財務等部門，任一環節出現問題均會影響最終的施工成本。傳統成本核算中存在“信息孤島”問題，通過構建BIM模型可統籌各部門、各參與方的成本信息，并實施相關匯總、拆分、扣減操作，對任一時間節點的成本數據進行估算，在發生設計變更、現場簽證的情況下，呈現工程進度與成本狀態。

2.4 施工模擬性

建筑工程施工階段費用支出復雜，進出庫管理、人工機械費用支付均面臨時間差的問題，難以實現成本項目與數據進度、工序的精準對應。在此情況下，通過應用BIM技術可在招投標、施工階段模擬項目進度、成本動態變化情況，并實現施工階段成本控制流程的優化再造，基于BIM技術的施工成本控制流程如圖1所示。

圖1 基于BIM技術的施工成本控制示意圖

3 基于BIM技術的建筑工程施工成本控制實例

3.1 工程概況

文章以某住宅工程第6標段為例展開分析。此標段施工內容為住宅小區建筑群，包括21棟小高層住宅樓、3座地下車庫、2項人防設施、4項變配電設施，合同預算共計8.22億元。

3.2 BIM模型構建

該項目BIM模型構建主要分兩步驟進行，BIM5D信息庫實現流程如圖2所示。

圖2 BIM5D信息庫實現流程

步驟一：構建三維模型。該項目利用廣聯達軟件構建各專業三維模型，整合后實施全專業三維模型碰撞檢查，并生成檢查報告；基于碰撞檢查實施仿真穿行漫游檢查，進一步識別軟碰撞問題，如空間凈高不足、構件間距不符要求等。檢查無誤后，在施工準備階段落實可視化技術交底工作，防止因設計失誤、理解偏差而出現額外成本支出。

步驟二：構建BIM5D模型。繼續依托廣聯達軟件平臺集成成本信息、進度計劃，將優化后的三維模型導入BIM5D軟件，形成BIM5D模型。項目施工過程中，每日采集相關資源配置、工期進度、自檢流轉信息，整理形成實時成本信息，并上傳至5D模型以在后期對其進行運算分析。

3.3 基于BIM技術的施工成本控制措施

（1）施工成本預測。①提取工程量。項目成本管理人員利用BIM5D模型信息數據庫，直接讀取第6標段工程量數據，并與廣聯達土建算量軟件（GCL）提取與人工測算工程量信息對比，獲取精準的工程量數據。②預測單價。以項目C30混凝土為例，BIM5D模型信息數據庫內采集了2013～2017年每月C30混凝土歷史文件，采用Matlab軟件平臺進行BP神經網絡單價預測模型算法編程，通過歸一化處理與模擬仿真，預測未來一定時段C30混凝土單價。采取同樣的方法對施工階段其他人工、材料、設備費用進行預測。③預測成本。基于上述工程量、成本預測結果，計算獲得預測成本，并以此編制相關資源與成本計劃，提高資金使用效率，減少設備閑置、材料庫存等額外費用支出。

（2）施工成本控制。該項目利用BIM5D模型計算相關費用、編制成本計劃后，利用改進型掙得值分析法計算獲得BCWPC、BCWS、BCWP、ACWP四項基本參數指標，明確AP、PP、SV、CV、SPI、CPI等指標，通過偏差分析及時發出預警，會商后提出糾正措施。該項目于第52周為總成本與總成本偏差預測點，測算總成本偏差286萬元，此為成本縮減數值，表明施工成本得到有效控制。

3.4 施工成本控制效果

該項目施工成本控制原本存在數據缺乏、成本信息數據量大、成本分解困難等問題，引進BIM技術后獲得了更為精準的工程量與價格計算結果，真正實現多算對比，施工控制成效顯著。

4 結束語

綜上所述，基于現代信息技術的發展，為有效提高施工階段成本控制效果，BIM技術的引入與運用成為一大重要趨勢。基于BIM技術開展施工成本控制工作，可有效解決傳統施工中存在的成本信息更新不及時、數據散亂及管理水平偏低等問題，有效提高成本信息處理準確性與效率，保證項目獲得較好的經濟效益。