BIM技术在建筑项目成本管理中的应用分析

胡小玲 农日东 李 捷

（1.广西电力职业技术学院，广西 南宁 530007； 2.广西建通工程设计咨询有限公司，广西 南宁 530031）

0 引言

项目成本控制作为一项专业性、技术性很强的工作，是决定工程建设项目投资效果的重要因素，也是决定建设项目能否顺利实施的关键因素[1]。但在建筑企业中往往存在效率低、管理粗放、信息水平不足等缺点[2]，在审图及技术交底中由于细节出错导致返工、工期延误及成本增加[3]。近年来，BIM技术逐步在建筑业得到推广与应用，使得建设项目信息集成和协同共享度提高[4]。BIM技术的成本控制可实现施工过程中人、材、机等工程量的动态查询、动态管理及成本的实时监控，有效预防工程预算超支现象的发生。在施工阶段应用BIM-5D技术，能让工程项目各参与方得到利益最大化。

1 BIM技术应用分析

BIM技术是建筑信息模型的简称，是将建筑过程项目的各项相关信息数据作为建筑基础，建立信息模型[5]。通过准确的数字信息模拟真实的建筑，具有可视性、协调性、模拟性及出图优势等特点[6]。BIM技术能够协调管理平台进行数据分析，该平台以BIM—5D软件作为基础，合并计价软件及Revit建模软件，能对施工成本进行集成管理[7]；通过BIM三维建模，导出信息，反馈给参与各方，对进度信息及成本信息进行模块化分析，完成进度控制及成本控制，从而节约时间，降低成本。如图1所示。

图1 BIM信息模型在信息平台的应用

2 BIM技术成本管理的步骤

BIM在项目成本管理中分为备选方案选择阶段、施工方案编制阶段、施工应用阶段，如图2。在每个阶段，BIM都占据重要的角色，为项目施工成本纠偏及成本核算提供参考数据。

图2 工程项目施工成本控制原理及步骤

2.1 选择备选方案

在设计规划阶段，设计方往往需要提供不同的方案供业主方选择。业主方可以通过BIM模型的可视性优点，了解方案的布局、视觉、纹理、颜色、照明，甚至规范性等情况。通过数据分析和仿真模拟，对不同的方案进行优缺点分析，能够快速地找到合适业主的方案。BIM技术还可以通过软件的漫游功能让项目决策者在建筑中自由走动，全身心、全方位、沉浸式地查看建筑构筑物，了解建筑结构细节，遇到各专业间的碰撞情况可以提前知道，规避返工，节省修改的成本。

2.2 编制施工方案

施工阶段是整个建筑项目的核心阶段，随着改造项目规模不断扩大及复杂性增强，项目管理变得异常复杂，因此必须编制详细合理的施工组织设计，以便后续工作顺利开展[8]。利用BIM技术，可使施工方案各方面细节更有针对性。通过BIM技术生成的可视化模型，可以直观反映整个项目的施工情况，同时可以结合移动终端进行可视化施工交底，即将已生成的三维可视化模型，导入移动终端设备，最后对工人进行可视化技术交底。相比文字及口述交底，三维可视化交底更清晰直观，能够避免由人工理解误差而造成的技术风险与安全隐患，降低施工成本。

2.3 管理施工过程

在整个施工过程，利用BIM技术的动态化系统管理，可将施工进度计划与施工现场实际情况进行数据对比，及时调整工程中出现的偏差，有效降低施工变更次数，保证工程造价的准确性。同时，利用BIM模型的信息集成平台，将建筑改造项目各参建方实现实时沟通、实时变更、数据传递、信息共享，随时查看工程变更情况，及时做出响应，把其影响控制在可控范围内。

3 BIM技术成本管理控制要点

3.1 BIM成本管理模型设计

项目成本管理控制阶段需要构建BIM成本管理模型，方便资源优化及项目精细化设计，同时在施工发料、领料中也起到监控作用。BIM构建的施工成本系统，有助于提高投标及结算准确率。

3.1.1 优化资源及精细化控制成本

BIM技术能够做到项目信息的实时动态交互，实现信息交互共享，便于为阶段成本控制全程的信息监控。BIM技术能够整合三维信息、进度信息和成本信息，通过精准的计算以及模拟，加之优化项目各阶段的资源需要量，建立资源需求表，最终形成成本计划。BIM技术通过5D模拟实现资源需求计划的自动取值，并为计划作采购指导，防止资源的铺张浪费。具体的做法是首先将建筑、机电安装、装饰等不同专业的BIM模型分别建模，完成后再进行整合，同时检测碰撞及优化处理，最终构建BIM-3D仿真建筑模型实体；然后在BIM-3D模型中导入相应的图元信息，并且将施工进度信息关联起来，构建4D-BIM模型；第三步是巧妙运用预算文件将施工阶段的分部分项费用与4DBIM模型相互结合，完成BIM-5D模型的信息集成。最终将施工图纸信息、施工现场信息、日常监控信息、项目成本信息、施工质量与安全信息全部合并，导入到BIM-5D模型进行融合集成。在这过程中，每一步的精细化项目数据信息及数据控制都直接影响着项目成本。

3.1.2 施工发料及领料控制成本

项目的人工费、材料费及机械设备费等是组成项目成本主要费用内容。材料成本占据的比重最大，因此要降低成本，就要控制材料用量。BIM-5D信息数据库包含的成本控制属于预测功能，能够凭借施工进度模拟施工用料，能够制定相应的资源使用情况及计划用量表，做好相应的配置及资金统筹。因此，运用BIM技术，可以快速计算出各个施工阶段工作面的材料理论用量数据，结合工程实际情况进行材料表的预购，限制发放用料及领取量，有效控制项目施工成本。

3.1.3 构建施工成本控制系统

一个项目成本控制需要科学的系统进行预算及统计。BIM-5D模型能够区别不同专业的分部分项进度情况及流水施工情况，从而对各个节点进行自动检测。BIM-5D模型构建的成本监控系统能够进行成本偏差预控，如果在设定的成本控制系统中发现施工成本出现偏差，系统马上可发出警报，起到提醒作用，成本管理人员可以采取有针对性的纠偏措施进行干预并调整。结合工地实际项目进程，通过成本偏差的方式，做到实时调整，以免影响项目总成本及总收益发生验证偏差，为下一步成本控制做好检测。

3.1.4 提高投标及结算率

运用BIM技术建立精准数据的模型，技术人员能够获取准确的、客观的数据信息，从而快速编制详细的工程量清单，进而与招标文件清单做对比，为投标提供准确的基础数据支撑。

3.2 案例分析

以广西建通工程有限公司某在建的酒店项目作为研究对象，分析BIM技术在建筑项目成本管理的流程设计应用。

3.2.1 构建模型数据库

首先构建BIM-3D模型。利用广联达BIM-5D完成各个专业BIM-3D模型构建，通过全专业BIM-3D模型实施碰撞检查，得到各层各专业之间的碰撞问题及检查报告。在检查碰撞问题基础上，通过模拟仿真实行穿越式实地考察，逐个问题分析，检查碰撞过程中的问题，把影响施工操作的关键点找出来。针对检查后的结果，有针对性地修订整改方案。施工前期根据BIM技术，相应数据及可视化技术实施可视化交底，方便施工人员尽快理解要领，避免犯错产生返工，影响工期。

第二步是构建BIM-5D信息模型数据库。通过广联达平台，先将BIM-3D导入到BIM-5D系统中，利用进度计划得到流水段，在流水段中加入4D模型，并按照关联的预算文件融入成本信息，构建项目的成本费用及自带曲线的BIM-5D模型。在实施过程中，每日进行信息采集及整理，将工期进度、资金流转等问题转化为实际成本信息，上传BIM-5D进行数据分析。

3.2.2 项目成本预测

从工程量、单价及成本预测三部分核对进行预测。首先进行工程量数据核对，项目研究中，将BIM-5D信息模型的工程量与项目手算的工程量进行对比验证，通过比较得出工程量偏差。第二步，以某个材料进行单价预测，从BIM-5D信息模型中抽取某个材料的单价进行检测。以水泥为例，把施工期间的价格数据作为样本，运用Matlabruanji软件平台进行单价预测，通过模拟仿真的方式预测未来各材料价格，得到项目的人材机费用，从而得到单价预测。第三步，得到工程量及单价预测数据后，通过相乘的方式得到成本预测和项目的成本计划，确保施工工序及资金有序使用，进而降低机械设备闲置费用或材料积压仓库的额外费用。

3.2.3 项目成本控制及成效

当BIM-5D模型所收集的工程量、费用信息与计划出现偏差时，系统及时发出警告，成本管理人员及时做出纠偏。通过进度偏差、费用偏差的纠正，保障项目成本控制效果。

以往的项目工程常出现数据缺乏、信息数据量大、岗位多、人员流动大、资金核算困难等问题。通过BIM技术处理后，工程量及价格计算精度更清晰、更精准。在三维可视化设计及变更过程中，利用BIM模型数据信息，更有效地保障施工成本的控制。利用BIM的碰撞及可视化漫游检查，大大提高图纸的会审效率。另外利用BIM模型的统筹，项目施工得到了极大的优化，工期缩减18天，施工费用支出节省了32万元，成本控制效果得到了提升。

4 结束语

通过BIM技术和施工成本控制研究，引入BIM技术在成本控制中的模型数据分析，并以实际项目案例验证发现，BIM技术在项目成本控制应用中，能够通过优化项目资源、精细化模型信息、材料出入库检测等有效进行成本控制；结合BIM-5D模型构建的成本控制系统，有助于进行成本的纠偏，最终为招投标人员的基础数据做支撑，提高工作效率，实现更科学、更高效的成本管理，从而提高项目收益。