探討BIM技術在建筑工程成本控制中的運用

芮長華

摘要：在我國建筑行業朝著信息化方向發展的過程中，BIM技術得到了廣泛應用，成為繼建筑CAD后的又一次技術革新，將BIM技術應用到建筑工程中給建筑行業的發展帶來了巨大的推動作用。BIM技術屬于一種控制技術，具有保存、計算、分析、處理建筑信息的作用，將該技術運用到建筑工程成本控制中，可有效促進工程成效提升，在現階段我國建筑行業快速發展的過程中，BIM技術儼然是一種主流的建筑技術。從目前的情況來看，BIM技術多運用于我國建筑工程設計階段，如BIM協同設計、工程量統計、模擬碰撞檢測等是常用的一些方式。文章主要圍繞建筑工程成本控制，對建筑工程成本控制現狀進行分析，并結合BIM技術在我國建筑工程中的運用現狀，探究其在建筑工程成本控制中的運用，致力于在建筑工程成本中發揮BIM技術的價值，旨在為后期研究提供重要的參考資料。

關鍵詞：BIM技術;建筑工程;成本控制

一、BIM技術概述

（一）BIM概念

自BIM（建筑信息模型）概念首次提出后，先后出現了多部關于建筑信息模型的著作，同時也得到了各界學者的認可。美國對BIM的定義為，其是一種信息交流平臺，相關人員可以從該平臺上獲得自己需要的信息，因此也有人將之稱為信息共享平臺，普遍認為可以為技術人員提供可靠且準確的數據。BIM所建立的信息模型類似于數據庫，在建筑工程中包含了所需的各種設備設施的物理屬性，在工程設計、施工、運營、維護等各個階段具有良好使用效果。也就是說BIM并不是一種結果，而是完整的工程建設過程。

（二）BIM技術特點

1. 立體化

相比于傳統2D軟件，與BIM相關的軟件具有更多優勢，如自動更新、自動優化、3D數字化建模等。在BIM技術未出現之前，人們使用的資料以二維平面圖紙為主，對人員的專業性提出了較高的要求，需要通過平面圖紙去理解、構想三維建筑的難度是非常大的，設計人員在研究、分析圖紙的過程中往往會消耗大量時間和精力。而在BIM技術出現之后，可以很好解決這一問題。BIM技術所構建的三維模型，有效擺脫了二維圖紙不直觀的特性，其最大的優勢在于模擬、重現建筑實物，即建筑實物立體化的一個過程。

2. 協調性

基于BIM技術構建一個良好的設計平臺，無論是施工單位還是建設單位，都可以在這個平臺上進行交流和溝通，更容易發現施工過程中存在的一些問題。BIM技術的應用，主要將建筑工程模型作為重要的載體，可以在模型中找出施工中存在的各種影響因素，幫助設計人員對方案進行優化處理。BIM參數模型可以將不同專業、不同類型的系統連接在一起，如機械、暖通、給排水、電氣等，便于設計人員對方案進行修訂和調整，不但可以節省大量設計時間，還有助于降低施工成本。

3. 可視化

應用BIM技術發揮其可視化的功能，即可以看見建筑工程的全生命周期，包括了施工過程中所有環節。在結合施工圖紙進行模擬施工的過程中，圖紙無疑是重要的信息參數，如施工方法、材料信息等，都可以利用BIM技術形象呈現出來。實際上在建筑工程中，很多結構都可以通過BIM技術的可視化功能進行優化，尤其是三維顯示的方式可以幫助人員對建筑有更為直觀的了解。設計人員可以在BIM技術的基礎上生成立體化、可視化的施工方案，這樣就可以提高施工方案的可執行性，給人帶來一種身臨其境的感覺，更容易發現方案中存在的問題和漏洞，有針對性對方案進行調整，為建筑工程全生命周期多目標協同管理工作的開展奠定良好的基礎。

4. 關聯性

建筑工程是一種非常復雜的項目，其中會涉及施工、運行、維護、設計等方面的內容。使用BIM技術，只需要把控好項目設計階段的內容，就可以在項目設計的基礎上對工程的全生命周期進行優化，以保證后續工作順利進行。實際上BIM技術的優化能力在于所構建的建筑模型信息、復雜程度有很大的關系。在具體運用BIM技術的過程中，可以給設計人員提供更加精準的數據、信息，這是傳統CAD設計所不具備的優勢。

5. 模擬性

BIM并不僅可以模擬常規結構的設計模型，還可以模擬建筑工程中特殊結構、異型結構和隱形結構。比如施工場景、應急疏散、電氣系統運行等都方面的模擬都可以在信息平臺上實現。基于時間加三維模型構建的4D施工技術可以在施工之前進行設計模擬實現，并以此為基礎制定出更加合理的設計方案，有效指導施工的開展。在完成施工之后的管理運營階段，也可以利用BIM技術進行應急疏散、防火救災模擬演練，這是其他技術所不具備的優勢，可以給建筑工程帶來很多好處。

（三）BIM技術的優勢與建筑工程成本控制

1. BIM技術的運用

在建筑工程項目中，成本是需要重點控制的一個要素，與企業的利潤有非常密切的聯系，所以建筑工程項目的所有活動都需要圍繞成本展開。BIM技術的應用始終貫穿于建筑工程項目的全過程當中，對施工過程中所有的信息進行集成處理，通過構建龐大數據庫的方式有效滿足各階段、各環節對信息的需求，尤其是在項目設計與項目施工中可發揮巨大的作用，確保工程造價的準確性、保證目標管理的有效性。

2. 成本控制概念

在建筑工程中產品主要表示建筑構件，根據成本產生形式的不同，在建筑工程中我們可以將成本分為兩類，分別是期間費用和制造成本。期間費用表示輔助產品生產制造過程中收入分配有關支出的各種費用，這部分成本實際上與產品并沒有太大的聯系，如銷售費用、管理費用、財務費用等。制造成本則表示產品生產過程中直接產生的費用，特點是具有較強的動態性特征，如生產制造費用、材料費用、人工費用等。

3. 成本控制內容

在建筑工程中，可根據參與投資形式的不同，將成本分為直接與間接兩種。與實體建筑相關可直接進行統計的工程費用，都屬于直接產生的成本，如建筑工程項目中涉及材料費用、人工費用、設備費用等。不過有一些成本不能夠直接參與到實際建設當中，這部分成本主要是起到輔助項目建設的作用，如管理費用、規費等，這些我們都可以將之稱為間接費用。

4. 成本控制的基本方法

建筑工程中的成本一般表示施工成本，在控制施工成本的過程中需要根據施工進度制定可行性強的技術，以實現工程合同規定的目標。在控制施工成本的過程中，經常會受到外部因素的影響，這就要求管理人員結合實際施工情況并選擇合適的方法處理，以實現既定施工目標。在實現成本控制目標的過程中，還需盡量避免各種偏差問題的出現，在有必要的情況下可制定針對性的糾偏方法進行處理，在建筑工程成本控制中成本分析、價值工程、掙值法等是常用的幾種方法。

二、BIM技術在建筑工程成本控制中的運用

（一）決策階段

應用BIM技術實現對建筑工程成本的控制，主要建立在三維模型的基礎上，同時揉和了成本數據、時間數據的優勢，構建了一個5維的建筑信息模型。以此為基礎，在施工前準備階段可以利用BIM模型的信息完備性對建筑工程項目進行模擬，在具體施工之前可以了解到更多關于成本的信息，通過虛擬施工的方式進行比較，著重對建筑工程施工進行優化，在同等環境下合理對資源進行分配和計價，可以有效避免重復性施工的情況出現。BIM實際上是建筑物的一種數字標識，具有存儲建筑數據的作用，可在建筑工程全生命周期中實現數據信息的操作與轉換。任何一個項目的決策階段都需要簽訂各種合同，尤其是在招投標階段的合同簽訂是非常重要的。而BIM技術憑借其可視化的優點，可以讓項目各參與方對項目的實施情況進行深入了解。一方面BIM技術可實現對商務標的快速核量，不但節省合同簽訂的時間，還可以提高成標率。另一方面在簽訂合同的過程中，憑借BIM技術搭建的數據庫，可以準確將施工的各個階段顯示出來，如在某施工環節的工程量、需要使用的進度款等，為建筑工程項目各責任主體協同控制成本提供了便利。

（二）設計階段

建筑工程設計階段是在施工決策階段確定了總體目標之后開展的，主要以建筑工程項目為對象，為實現某一目標而開展的編制工程，目的是設計出可指導建筑工程施工的文件。在設計階段，設計人員不能違反國家相關法律規定，結合建筑工程項目的特點以及對工程合同提出的要求進行方案設計，重點對建筑工程項目施工中資金、設備、材料、人員、施工方法等進行調配，包括了施工區域內空間安排、時間安排等內容，目的是設計出一套經濟合理、實用性強的方案，所以施工設計階段在建筑工程項目中占據了非常重要的地位。計劃實際上是一種安排工作的方式，是為了實現共同目標而為建筑工程項目各責任主體提供保障的一種手段。建筑工程項目普遍具有差異性、一次性的特點，在傳統建筑工程項目中的施工設計階段，普遍以經驗為主，缺乏有效、準確的數據支撐，在具體施工前不會進行模擬建設，因此在具體施工過程中往往會遇到許多問題，尤其是在成本管理方面還存在諸多缺陷，這就體現出了計劃方案的重要性。

在運用了BIM技術之后，無論是施工部署還是施工計劃都可以利用BIM技術實現三維可視化，能夠在施工之前解決未來可能會出現的一系列問題，避免返工、整改的情況出現，是有效控制成本的一種方式。另外設計人員還可以利用BIM技術所搭建的信息平臺實現信息、數據共享，在項目各責任主體相互審核、探討之后擬定最終設計方案，避免設計人員因工作失誤導致項目成本增加。BIM技術的信息共享功能，還可以確保信息無障礙流通，針對模擬施工中存在的問題迅速進行反饋，大量節省決策時間，在潛移默化中實現對建筑工程項目成本的控制。如圖1所示，根據某建筑工程項目施工設計階段的排磚圖。

在BIM技術的幫助下，可以對施工過程進行模擬，以圖片或動畫的形式對施工進度進行模擬控制，并以此為基礎制定經濟合理的施工計劃方案，通過數字施工指導實際施工的方式，對施工工序進行優化，在保證施工進度的情況下達到成本控制的目的。

（三）施工階段

1. 工程量復核

在建筑工程施工階段運用BIM技術進行成本控制，其中工程量復核是成本控制的重要依據，在復核過程中必須保證計算結果的精確性。BIM模型在數據信息方面有一定完備性優勢，根據現有工程量算法規范與規則，使用以BIM技術為基礎的工程量計算軟件，可有效保障計算的準確性。對于模型中所有構件的空間位置信息、構成信息等都需要進行準確記錄，所以我們在進行計算的時候可以一鍵得到正確的數據，BIM技術的可視化優勢可以避免缺項漏項的情況出現。比如在計算混凝土的過程中，需要提前輸入相關信息，BIM技術就會根據這些信息有效辨別出相關數據信息，并根據系統中保存的規則與規范計算出與混凝土相關的工程量，并且還可以根據混凝土的不同特性、構件類型自動化對工程量進行分類。利用BIM技術進行工程量復合，可以在原有基礎上進行更新，有效避免重復建模的情況，不但提高了復合的速度與效率，還可以保證工程量復合的精度。借助BIM技術完成工程量復合工作，可以讓工程量復合變得更加智能、便捷，也給了相關人員更多時間去處理其他事項，比如可以根據全新的數據去總結經驗，也可以更為精確地對相關成本進行分析。

2. 分析工程偏差

分析工程偏差實際上是一種事后分析方式，是建筑工程項目成本控制工作的延續。利用BIM 5D技術的優勢提高建筑工程成本控制的效果，可以對施工進度以及成本控制偏差產生的原因進行分析，也可以分析施工成本的盈虧情況及其成因。因為BIM 5D可以將成本控制IDE維度細化至分項、構件乃至不同專業，所以可以更深層次地發現建筑工程施工中存在的成本超支情況，也可以更加便捷地追溯到費用開支的源頭，找到建筑工程施工中成本控制的薄弱點，實現對成本、風險的動態控制。

3. 成本數據對比

建筑工程項目的施工階段，在相應時間段內都需要進行核量、報價、核價等工作，期間會涉及大量現場情況再匯總、數據再對比等。在傳統二維平面圖紙中對成本數據進行對比，對人員的專業要求較高，人員只能在平面圖紙中獲取信息，相比而言數據對比的難度較大。在運用了BIM技術之后，通過構建BIM 5D數據庫的方式，可以對施工現場的各個環節、數據進行記錄，相關人員在對成本數據進行對比的過程中可快速獲得所需要的數據，不但可以提高工作速度，還能夠保證數據分析的準確性。

4. 工程變更

在BIM技術的基礎上進行工程變更，其中必須要保證成本信息的全面性，否則無法實現對成本控制的精細化管理。這就要求施工單位在施工之前，采用建模的方式將二維圖紙上的信息反映到BIM模型當中，并建立與之關聯的BIM 5D數據庫，在數據庫中將工程變更當成一個獨立的模塊并添加至施工成本控制的BIM模型當中，這就可以有效解決工程變更期間經常被忽略會經常會發生的一些問題。比如施工現場出現了變更，要求相關管理人員對數據信息進行收集，并將這些信息上傳到數據庫中，數據庫會根據數據自動進行更新、生成新的BIM 5D模型，有效避免因工程變更問題導致成本增加。

（四）竣工階段

在建筑工程中，竣工階段是確定項目總成本的關鍵環節，在傳統建筑工程成本控制中，竣工階段一直是控制的難點。在傳統工程竣工階段中，相關人員往往需要承擔龐大的工作量，需要在傳統二維平面圖紙上對施工中每一個環節的成本進行計算，并在此基礎上計算出項目的總成本。這種手工計算的方式不僅會消耗大量時間、精力，并且計算結果很容易出現，往往在經過反復核算之后才可以得到爭取的總成本數據。并且以圖紙的方式保存計算結果是比較復雜的，經常還會出現圖紙丟失的情況，一旦有任何一個環節出錯，都會給建筑工程項目造成巨大的負面影響。所以在建筑行業不斷發展的過程中，我們普遍借助BIM技術的優勢開展竣工結算工作，利用數字化信息模型通過三維立體展示的方式，首先找出模型中信息數據存在的問題。并在BIM 5D數據庫中快速找到所需的數據，自動化實現對數據的計算，進而準確得到建筑工程項目的總成本數據，并以此為依據檢驗成本控制的效果。

三、結語

綜上所述，將BIM技術運用到建筑工程項目當中，實現對成本的控制，可以進一步優化建筑工程成本控制管理工作的效率，保證成本數據的準確性，為成本控制工作的開展提供重要的數據保障。在實際的工作過程中，需要落實好技術管理，提升整體化的管理水平，突出強調技術和建筑行業的融合應用，這樣才能提升施工效益，提升整體化的建設和發展水平。

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（作者單位：北京北控置業集團有限公司）