成本致胜中的BIM技术应用

裴坤 洪东晖

(尚建筑(厦门)建筑科技有限公司 福建厦门 361000)

成本致胜中的BIM技术应用

裴坤 洪东晖

(尚建筑(厦门)建筑科技有限公司 福建厦门 361000)

工程领域BIM新技术的广泛应用带来了行业的大发展，但是在房地产行业进入到了微利的“白银时代”后，BIM如何能够契合行业的发展现状，成为被行业接受的新模式，这是困扰所有BIM从业人的难题。文章通过切入房地产成本控制发展模式的BIM应用理念，从规划设计到方案设计再到施工图设计、造价咨询、施工阶段、幕墙精装二次设计、运维管理全建筑生命周期的成本BIM介入管控，提出一个新的BIM应用思路。

BIM技术；房地产成本控制；BIM应用方向

0 引言

关于BIM技术的概念和理论定义，相关的研究文章很多，无须赘述。在整体的行业发展角度来看，BIM项目在实施后所得到的评价毁誉参半，坏的评价认为BIM成果只是好看的花瓶，没有任何实际意义。如此极端的评价可以清晰地看到这个行业的困境，大家都认为BIM是建设工程的发展方向，但是如何把BIM技术与实际的建设工程项目结合，却没有一个清晰的思路。本文着重论述笔者在地产开发项目中的BIM应用思考与构想，希望能为行业的整体发展做一点贡献，抛砖引玉。

1 总论 “白银时代”来临后的房地产成本理念与BIM技术

前些年在高房价的推动下出现的快速完成项目的开发建设形成高额销售利润的市场刺激，使得房企的经营模式基本上是重开源(营销)、轻节流(成本)的短视观念，导致目前国内房地产成本管理水平的整体落后。但是随着房地产项目迈进了微利时代也就是“白银时代”，大量的房地产企业开始了转型探索，时至今日，“成本致胜”[3]已经成为了主流思维。

房地产企业成本控制有三大阶段，第一阶段：成本核算阶段；第二阶段：成本控制阶段；第三阶段：成本策划阶段。

成本核算阶段重在核算，属事后总结型，强调算得快算得准，对下一个项目提供参考资料文档。成本控制阶段强调对合理目标成本的过程严控，追求成本不突破目标，属事中型。将目标成本分解成各个规划区块，在过程中定期将目标成本与动态成本进行比对，形成动态管理。成本策划阶段解决的是前期目标成本设置的合理性问题，跳出单一节点的成本思维，强调整个项目的收益目标。这3个阶段控制形成了房地产主体的成本控制策略，其中发挥主体作用的是第二和第三阶段，通俗点说就是“先策后控”[3]。

无论是前期策划还是事中控制，避免在工程建设实施阶段的反复和折腾是重中之重。BIM技术的虚拟建造属性对成本控制提供了全新的手段和思维习惯，在项目的策划阶段和控制阶段通过BIM技术的虚拟模型,使工程项目虚拟可视化,并可在数据精确化的基础上提前进行建设项目的各项论证和提供各项决策数据，在建设过程中实时地反馈各参建方的信息，直观地在电脑模型中协调解决现场项目难题，实时调整模型，虚拟论证，并提交建设项目动态的相关成本变化数据，给整体的事中成本控制提供坚实的数据基础。而项目建设完成后则形成完整精细的项目竣工模型，为成本核算提供详实的模型资料，并最终作为基础资料提交给运维方使用。

不同的成本控制阶段，BIM技术所提供的模型也不相同，这是BIM技术不同阶段进行的定制化服务需求。工程规划和设计阶段提供规划方案模型作为成本策划的依据;施工图设计、工程造价及施工阶段提供的是设计模型作为成本控制的依据；竣工后及运维阶段则提供竣工模型作为成本核算的依据。

2 BIM技术在工程建设全过程中的成本助力

BIM技术的应用是建设项目全生命周期的应用，从工程建设的规划阶段开始一直到建设项目的交付后的运营维护，都可以利用BIM技术带来的信息科技，为项目的建设实施做相对精确的成本控制数据支撑，为房地产企业的工程建设的成本制胜保驾护航。

传统建筑设计，靠人员的经验控制施工图，很多难以预料的问题会在施工中呈现出来。这个阶段的问题由于建设进度等原因难以进行合理的修改，最有效的方法是在设计图纸的进行阶段，在施工之前消除问题，进行设计优化，而传统的二维图纸是很难做到，应用了BIM技术，这个问题就迎刃而解了。

图1 BIM技术工程各阶段的成本对应关系

2.1 工程规划阶段的BIM技术应用

对于房地产企业来说，在工程规划阶段的总图规划在项目运营管理中占据着及其重要的位置，因为总图完成后就基本确定了项目整体产品、业态和景观的分布和格局。而从项目收益角度来看，总图规划阶段直接决定了项目总成本的50%。而在成本策划的总图规划中，重点在于对总图的产品构成进行多样的布局，通过不同产品、业务组合模式的收益比较，最终得出最优方案。往往不同产品的配比组合，所带来的成本及收益等差异是非常显著的。

总图阶段的方案往往会进行七八个规划方案的的设计和经济性分析，应用BIM模型技术按照规划总图的组合方式，按照意向单体户型的布局快速进行虚拟模型的建设，真实模拟各项建设要素的内容，提取出各子分部项目的工程量清单，通过计价软件的运算，得出工程造价。这样得出的工程造价是非常精确的，若单体意向户型在后期的阶段变化不大的情况下，甚至可以达到工程概算的精度级别，这样就为房地产企业的总图规划决策提供了精准的基础建设数据，可以在这个数据的基础上做出对企业最为有利的成本策划控制方案。

通过初步的建模工作，先在BIM模型中提取出需要的工程量清单，如混凝土量，钢筋量，门窗数量，设备管线清单等，就可以直接通过Revit的自带功能提取，部分内容见表1。得到各个分项的工程量清单，再通过套价软件如海迈等将工程量清单按各省的规则进行套价，最后得到每个方案的初步的财务指标，通过他们之间的对比，就能进行分析优劣，最优化选择。

表1 部分工程量清单

表2即为通过BIM虚拟模型技术对某个项目的总图规划产品组合的6种方案进行了初步的财务指标对比，得出最后的综合单方成本，并按照房地产企业的综合成本控制模式得出单方净利润。当然这其中BIM技术不能取代所有部门的成本控制，仅只对工程造价领域的成本提供助力。

表2 BIM技术为基于项目收益最大化来选择产品组合提供助力

2.2 方案设计阶段的BIM技术应用

方案设计阶段的BIM技术起到的是辅助的作用，BIM技术的精确性的属性为方案设计的可实施性提供了可靠的数据基础。

(1)空间规划是建筑设计的第一步。通过BIM技术对建在地形复杂地区的建筑物进行初步场地探索，为设计工作提供有力的支持。同时利用BIM技术的可视化分析技能，将建筑通过3D技术立体呈现出来，并进行室内的视野分析、规划可视度分析、道路可视分析等，在进行各项分析前首先建立相应的模型，并利用BIM技术进行调试，结合各因素综合参考，得出最佳的空间规划模型，为达到最优的成本控制目标打下坚实基础。

场地的竖向设计，关系到土方开挖量的控制，属于严格控制成本的范畴，方案总图规划竖向的BIM模型中可以精确地计算出挖填方的数量，并以此为依据进行方案竖向的优化调整(图2)。

图2 场地竖向及土方分析图

风环境、光环境分析，可以针对方案BIM模型进行实时分析调整，协调经济性，舒适度，美观性等方面的相互关系，促进设计达到最优的布置方案(图3)。

图3 环境分析图

(2)建筑模型是对建筑实物的替代。在建筑方案设计中通过BIM虚拟模型技术对于设计方案的模拟，对于不同的设计方案加入建筑常用的参数，并通过初步的清单量提取，得到各不同方案之间的经济性对比。这阶段BIM成本控制做法与规划方案阶段的做法相同，这里不再重复。通过BIM模型初步成本比对，可以在原有的基础上进行设计延伸，减少不合理设计出现的可能性，最终能够在创意和成本间得到最大的平衡，使房地产企业的利润最大化从设计起端就开始得到最精确控制。

(3)BIM技术相比于传统建筑设计不仅实现了建筑的参数化设计，还有效地将计算机仿真技术应用起来。 在设计的初始阶段就对场地和方案各个相应的分项做到精确分析，得到最合理的成果，为系统性的成本策划减少风险，精确目标。

2.3 施工图设计阶段的BIM技术应用

图4 某项目BIM空间管线优化施工方案

施工图设计阶段的BIM技术是目前市场应用的主要领域，也为行业从业者开发的最为充分，各个阶段的做法如碰撞检测、模型精细化并实现精确的施工前建筑模拟、管线定位图等等，都已经是各家BIM企业的通行服务内容。而对于房地产企业的成本控制，BIM技术需要做到的是紧贴着地产企业的成本策略，有针对性地对每一个地产成本控制的要素提供有效的基础服务和功能数据，为地产企业的各控制点提供三维虚拟建设依据。房地产企业基础投入产出的效益所得出的开发成本，分为三类，分别是结构性成本、敏感性成本、功能性成本。

结构性成本是指结构主体、附属房间及各机电系统及附属管道等所投入的成本。这部分并不受到购房业主的关注，但是却属于建筑物运行和安全的必备要素。对于这部分硬性成本的目标就是在保证安全的前提下严控。这其中的结钢筋含量、混凝土含量、设备选型、设备管材选用等在施工图设计阶段经由BIM模型虚拟建造后进行清单量提取，最终得出精确的建造成本，并以此为依据进行对比优化，以便达到最优化的控制目标。而最为重要的在满足企业控制净高的基础上达到最低的层高尤其是地下室层高的，按照某地产企业的估算地下室层高每减少10cm，其每平米土建造价可节省约30元～50元，若一个20 000m2的地下室每减少10cm，就可以节省约60万元～100万元的土建成本，这样就需要通过BIM虚拟建造模型过程中结合设计与BIM的各自优势，进行管线综合优化(图4)，从设计源头起控制住最小的成本目标；室外管综也是同样的道理，运用BIM技术进行虚拟建造，在保证管线布置的合理性以及景观设计的可行性的同时，达到最优的室外竖向设计。

敏感性成本是指某参数的小幅度变化就能导致经济效果指标的较大变化，就是相对投入较少、回报较高、最受购房业主关注的部分，如园林景观工程、门窗工程、外立面装修、大堂精装修、电梯前室装修、智能化工程等。对于这一部分的控制，BIM需针对每一个子项目进行精确建模，分析其中的空间关系、设计布局、用材、管线布置等内容，达到在满足最好的用户体验的前提下，达到最优的成本控制方案。根据众多房地产企业的敏感性投放的经验总结，对购房客户购买真正能够产生关键影响的成本约占总成本的20%，BIM技术为房地产企业提供的感知度服务就是要在这20%内下大功夫，做深入的研究和模拟。这部分的控制目标，并不仅仅是控制成本，还有的是为了更加华丽、精致的客户体验而增加单向投入成本，但最终的目的是为了提升竞争力等软目标，进而达到销售利润的最大化。

图5别墅左侧设计雨水立管直接设置在入口大门边，右侧露台边的设备管道及检修通道杂乱无章。均对项目销售造成了极为负面的影响，造成了观感的差体验，通过BIM模型就直观的展示出来，必须进行优化，提高客户体验度。

图5 某别墅设计

功能性成本则是房地产企业针对于项目定位、销售等在项目上主推卖点或着重体现楼盘品质等内容的投入成本。这部分成本实际上也属于敏感性成本，是每一个楼盘特有的为客户提供独特体验的部分。BIM技术提供的服务同样按照敏感性成本的控制方式进行。

2.4 工程造价的BIM技术应用

因为BIM虚拟模型的全信息化属性，在模型中就可以涵盖了工程预算领域的绝大部分内容，通过模型的精确量化虚拟建造，最终的模型中可以提取出精确的工程量清单，再通过工程套价软件的出最终的预算成果，这样的造价系统应为模型的精确度极高，得到的工程造价也是极为精确(表3)，这样可以为房地产企业提供更加精确而翔实的预算成本目标。同时因为模型提取工程量的便宜度，可以将造价估算时间缩短80%以上，达到钱和时间的双成本控制。

2.5 工程施工阶段的BIM技术应用

通过对施工图设计阶段的BIM模型结合设计力量进行优化后的BIM虚拟模型，对于项目施工中的成本控制也起着重要的作用，对于施工中的碰撞控制、设备管线、预留洞口、复杂机房模拟施工、幕墙深化、精装深化、支吊架安装等子项目均提供精确的虚拟建造数据，减少施工流程中反复以及重叠浪费，控制无效成本。

表3 某项目墙体及强电电缆桥架工程量清单明细表

2.5.1 碰撞检测、预留洞图及综合管线定位图

通过施工图设计阶段的管线优化设计，BIM技术可以对层高等提供最最优的布置方案，同时也能对整个项目的空间进行检测，发现并优化不满足控制要求的区域，达到各管线间及与结构间无碰撞，并以BIM优化后的虚拟模型为基础为施工单位提供正式的预留洞图及综合管线定位图指导施工，这样就避免在施工中出现传统的现场碰撞并修改。在设计源头上控制得住，施工中的更改签证就减少，消除施工中约40%的被动预算外更改,同时因减少预算外更改而使得项目施工时段节约约3%～7%，为地产企业的精确的动态成本控制起到极大的作用。

2.5.2 复杂机房模拟施工

图6 某项目地下室综合管线定位图

图7 某冷冻机房BIM动画施工方案演示截图

对于管线密布且纵横交错、机电设备有操作净高要求各复杂设备机房如冷冻机房、变配电室、发电机房、锅炉房等采用BIM虚拟建造是非常必要的。这类房间都属于敏感度低的结构性成本，故整个布置的设计均是按照满足国家规范规定的最低要求布置，整个内部的设备排放和管线尽量紧凑密集。这样的布置方式基本都是要对现场施工有着先后顺序要求的，BIM虚拟建造则可以在对复杂的室内空间进行管线综合并合理紧凑排部后，给出房间的详细的管线定位图，同时应用BIM模拟动画的动态表现形式，给出复杂机房内部的动态安装过程演示(图6～图7)，以保证房间内安装的一次到位，精准无反复，将大大降低此类房间的施工次序安排不佳造成的返工甚至拆除等成本浪费。

2.5.3 幕墙深化，精装深化等二次深化子项

对于幕墙二次深化部分的BIM虚拟建造，可以精细地模拟幕墙玻璃、龙骨、预埋件、复杂曲面、封边收口等部分。并控制玻璃的规格，减少开模数量；对龙骨和预埋件进行精确定位和碰撞检测，避免出现预埋件与门窗的碰撞或设置在墙体上等情况；对复杂曲面进行精确的模拟定位，检测整个幕墙外立面的设置情况，消灭幕墙面无法闭合的顽疾，并且在幕墙虚拟建造完成后提取精准的工程量清单，快捷地形成幕墙部分的造价预算。

而精装修深化通过BIM技术可以用3D真实构件的形式展现出来，让项目参与各方能够轻松读懂设计，达成协同沟通。在传统精装过程中，各机电管线与土建之间的冲突非常繁多的而且又不易被察觉的，经常是在项目后期才能够被发现，然后花费大量的人力与物力进行修改，造成返工、成本浪费与延误工期。现在可以通过BIM虚拟建造技术对所建立的模型进行碰撞检查，可以清楚地看到，构件与构件之间，结构与结构之间，构件与结构之间的冲突点，根据冲突报告进行设计调整、修改以及制定，大大减少现场的工程反复造成对动态成本控制的失控。

图8 幕墙及精装BIM虚拟建造

图8中的幕墙工程，因弧形双曲面的设计，导致原设计玻璃规格200余种，许多尺寸之间仅相差几厘米，在BIM模型建设过程中进行了归并调整，最后完成BIM模型中优化成约80余种尺寸，大大降低了工厂开模数量，使得产品平均价格下降明显。而精装则是某项目的样板间应用，可以在实体样板间建设前就进行电脑模拟，全面展示包括灯光效果、家具材质、材料质感、洁具和精装设备的明确定位及隐蔽空间管线的管理和查看等。通过全方位、多角度的模型效果体验，提前发现问题，解决问题，近乎零成本地避免了实际施工的反复及无法解决的遗憾。

2.6 运营维护阶段的BIM技术应用

目前国内BIM技术在运维阶段的应用还处于起步阶段，其覆盖的内容相对比较狭小，大致有信息检索，实现快速查询；虚拟仿真，备战突发事件。优化运维方案等几个运用点。

3 结语

本文介绍了BIM虚拟建造技术在房地产企业建设项目的全过程管理成本中的应用，可以明晰看到BIM技术在工程规划、方案设计、施工图设计、工程造价、施工阶段、及运维阶段的全生命周期的应用，提供针对性的阶段虚拟模型，并将工程量清单造价导入模型，提取所需的基础数据，为地产企业的最终决策提供详实坚实的依据。将工程建设流程中相对精确的分析数据和成本数量级前置到工程策划、设计和造价阶段来，避免成本策划的决策失误、成本控制的目标控制，最终保证竣工后的成本核算阶段的完美数据，达到为房地产成本指标提供坚实基础的目的。

[1] 马智亮.BIM技术贵在深度应用[J].中国建设信息，2012(20)：10-13.

[2] 黄亚斌.BIM技术在设计中的应用实现[J].土木建筑工程信息技术，2010(4)：71-78.

[3] 明源地产研究院.成本致胜—微利时代再造房企核心竞争力[M].北京：中信出版社，2013(7).

[4] 唐晓灵，田晨曦.建筑信息模型(BIM)技术扩散与应用研究[J].建筑经济,2013(6):98-100.

The using of the BIM technology application in cost controling

PEIKunHONGDonghui

(Premiere Architecture (Xiamen) Technology Co., LTD,Xiamen 361000)

Great development of the industry is brought by the wide application of new BIM technology in the Engineering field.But after the real estate industry entering into small- profit "the silver age", a problem is needed to be faced with is how to find a right way to according to industry development present situation.Therefore, BIM can become a new model accepted by the industry.This paper focuses on the cost control of real estate development model of BIM application, from the planning ,scheme design , construction drawing design, the construction cost consultation, construction stage, to the curtain wall hardcover secondary design, besides these ,controling of operational management of the whole building life cycle cost of BIM.All these consideration may lead away to BIM application’s development.

BIM technology; Real estate cost control; The direction of BIM application

裴坤(1980.12- )，男，一级注册建筑师。

E-mail:16599829@qq.com

2016-08-17

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