BIM5D技术在施工阶段成本控制中的应用

王琳

（华北水利水电大学土木与交通学院，河南 郑州 450045）

随着全球信息化的发展，建筑行业迈入大数据处理时代，同时也对企业的信息管理、处理等方面提出了更高的要求。传统信息管理模式中，信息的存储、加工处理、传递分别是依靠表格或其他单据等纸面形式、手工计算、人与人之间的手工传递或口头传递来完成，因此信息从产生、整理、传递到利用的整个过程，都是以一种极为缓慢的速度运转，信息不能及时发挥作用，极大地降低了成本控制的效率，而BⅠM技术的出现有效地突破了这一难点。

BⅠM5D技术是中国建筑行业在优化工期、质量、成本方面应用最广泛的手段之一，其不仅是一门技术，也是一门管理手段。目前，BⅠM5D技术已被融入到各建设项目中，与施工项目管理高度适配，建筑行业的管理方式也正在实现由人工化向数字化转变。

1 传统成本控制现状分析

先进的建筑科学技术在信息化时代下不断迭代更新，推动中国建筑行业持续发展，但依旧存在施工企业管理效率低能、管理方法落后、施工技术不先进、施工态度涣散、非生产性支出管理不严等问题，造成严重的铺张浪费，尤其是在市场总量相对固定的状态下，企业之间若出现不正当竞争情况，将会给项目成本管理带来巨大隐患，从而造成重大经济损失。

1.1 对成本控制理解存在偏差

目前，多数施工企业过于注重对施工显性成本进行定量核算和生产过程中的成本控制，忽视隐性成本、沉没成本、成本折旧以及对成本的事前和事后控制，从而导致工程后期施工成本愈加难以控制。施工单位项目经理未注重成本控制措施，过于关心利润，基础规章制度编制不到位，漏洞百出，材料单价和用量记录不完整，最终致使成本控制无法进行[1]。

1.2 成本控制影响因素多

传统的成本管理，企业只能对图纸进行成本核算分析，没有对项目全生命周期的成本进行全面控制，主要原因是实际成本核算中涉及面较广，数据统计量庞大，很难掌握资金的具体使用和物资消耗量情况。结算过程中，也只是依据图纸和纸质资料进行核算，没有把成本管理贯穿始终，管理方式较为粗放，不能有效地对直接费用和间接费用进行控制。

1.3 施工信息集成困难

随着建设工程项目规模不断扩大，工程质量和施工技术要求不断提高，造成大量的施工信息数据产生，各部门之间相互传递信息的次数也变得更加频繁。而在传统的信息管理模式中，需要有关数据时要找到各部门的人员寻要，再自行筛选、整理所需数据，这样不能随时随地获取信息，无形中使工作步骤变得烦琐，无法实现信息集成与共享，施工企业难以对成本控制起到实质性作用。

1.4 进度管理流程低效

当前，企业对项目进度管理中存在各专业间协调不顺畅、施工技术难点造成的返工返修、图纸与实际施工不符发生的设计变更等问题，这些问题在整个项目施工周期中时有发生。传统进度管理方式，很难明确看出各个工序间的逻辑关键，做到重点部位严格把控，而且实际工期与计划工期对比也十分庞杂，无法根据对比结果进行相应调整，也无法对材料用量做到精确分析及对施工进度做到动态管理和决策的精准把控。

2 BIM5D技术在施工阶段的应用

2.1 施工成本精细化管理

BⅠM5D技术是在BⅠM3D技术的基础上，加入时间维度成为4D，再加入成本维度成为5D的信息载体，然后通过BⅠM5D管理软件对工程计量和计价、进度管理、物资管理、安全质量管理实施动态的监督控制，进行阶段性成本分析和成本考核，发现偏差及时纠偏。同时，成本管理过程中所产生的数据会同步更新到BⅠM协同管理平台及项目管理信息云端共享，建设项目各参与方可以通过移动设备随时查看有关信息，对施工成本进行精细化管理。具体过程如图1所示。

图1 BⅠM5D施工成本精细化管理过程

2.2 BIM5D技术优势

BⅠM5D技术与3D相比，增加了时间和成本2个因素，能够更好实现对工程项目的管理，根据施工进度安排，从原材料消耗和工程量统计2方面解决问题，具体优势如下。

模拟施工过程实现精细化管理。对资源进行整合分析，同时可以精确模拟实际的施工进度，模拟施工可以使管理人员对整个施工过程清楚明白，能够对固定工期内建筑资源使用情况进行合理预测、调整和改善，确保工程项目周期。

项目物资管控优化管理现场。在3D模型的基础上，对项目成本进行管理，并且对其中的资源进行全过程动态管理，实现按需分配；为物资采购计划和节点限额领料提供数据依据，能够与模型结合对施工过程中所需物资进行采购与库存精确。

工程量快速统计提升成本控制。管理人员通过模型数据对实际工作量统计并与计划值对比；构建与合同文件及施工图纸等资料进行关联，审查资料；实现高效的成本管理及现金流优化。

3 BIM5D技术案例分析

3.1 工程概况

某住宅小区总建筑面积为33 058.54 m2，其中地上建筑面积为11 498.93 m2，地下建筑面积为28 145.8 m2。地上25层，地下1层，住宅建筑结构为框架剪力墙结构。该项目规模较大，施工结构复杂，施工难点大，工期紧张，总包协调工作困难，成本管理难度较大。因此，该项目采用BⅠM5D技术对施工过程进行指导和监控，实现成本控制目标。

3.2 BIM模型构建

为使项目中产生的信息有效集成在一起，本工程首先采用Autodesk Revit 2018软件根据所提供的CAD二维设计图纸构建模型、导出RVT文件，以RVT为基础导入相关信息数据，使用广联达插件以“ⅠFC”格式导出文件，然后将模型导入广联达计量软件中完善土建模型，添加清单和定额提取工程量，再将土建工程量清单和定额表格导入广联达计价软件，用Microsoft Project编制施工进度计划，最终用BⅠM5D载入不同专业模型，完成准备阶段模型与进度、成本挂接。

3.3 施工过程中成本管控

3.3.1 工程计量、计价

在整个项目施工阶段，工程总承包方定时向业主报量、审核分包单位工程量是合同管理中时常发生的事情，期间涉及到大量工程量的计算和统计。利用BⅠM5D技术可以从楼层、时间段、构件等层次统计已完成的工程量，根据关联的计划预算信息和合同预算信息输出相应成本，成本管理人员也可以录入实际各项费用输出实际成本，然后将预算成本、合同成本和实际成本对比分析寻找偏差原因并采取纠偏措施，有效控制施工成本，同时总包方可以及时根据合同成本向业主申报工程进度款。

3.3.2 进度管理

BⅠM系统通过分包、总包编制的协同进度，解决多专业协同困难问题，全面提高编制的准确性和效率，精确估算项目工期。利用BⅠM5D技术对施工阶段工程进度进行实时监控，发现进度落后问题，可通过虚拟施工将二维进度计划转变为三维。同时，利用施工模拟功能可提前预知未来施工过程中存在的施工难点，管理人员能够从中发现先施工进度计划安排不合理的地方，进而调整施工方案，优化工期。在实际工程施工过程中，也可随时与计划值对比，发现问题并及时改正，避免问题严重之后造成工期延误、增加资金负担[1]。

3.3.3 物资管理

通过BⅠM5D模型，管理人员可根据任意流水段、楼层等工程进度情况，按周、月、季度、年等时间段从模型中提取所需的机械和材料的消耗量，编制资源需求计划，现场人员也可根据物资需求计划和库存情况，对物资进行合理采购和分配。例如BⅠM5D软件物资查询模块可针对每个专业、部位和流水分区都能精确查量，减少项目材料的非必要损耗，为以后类似项目提供参考依据，减少资源浪费、节约成本。

3.3.4 安全质量管理

通过BⅠM5D平台发现安全质量问题时，可直接在系统中创建问题并输入，利用BⅠM5D技术可以直接输出销项单、整改通知单，实现一次录入，多项成果输出，减少二次劳动[2]。其次，该技术能为工程提供新的质量、安全技术和管理工具，利用可视化动态模拟功能对每日工作任务完成情况进行自动分析，实时跟踪安全质量问题整改流程，工作人员可以及时得到问题处理情况反馈，发现偏差并处理。处理完毕后，模型会将创建的问题标记成已解决状态，现场安全质量问题记录也会同步更新到数据端。

3.4 应用BIM5D技术中存在的问题

3.4.1 外部因素影响

3.4.1.1 国家宣传力度不够

目前BⅠM3D技术在中国建筑行业中适用度较高，但由于中国政府推行BⅠM技术及推广文件都属于典型的政策性文件，所以对于BⅠM5D技术的推广当前仍处于早期阶段，实际应用影响很小。

3.4.1.2 中国BⅠM标准缺乏

在实际应用BⅠM技术的建设项目过程中，大多数企业在模型构建时使用的BⅠM标准多数为国外标准，而使用中国相关标准的少之又少。因此，中国现行标准需要开发出一个能够更加有效的针对成本控制问题、有效提升技术应用范围的BⅠM标准，这同时也成为影响中国BⅠM技术发展的关键[3]。

3.4.1.3 国内BⅠM5D软件不成熟

目前市场上的BⅠM软件大部分为国外软件，有常用的Revit、Bentley、Rhino等核心建模软件，不仅如此，国内软件如天正、PKPM、理正软件是近些年才开始流行，成熟度较低。整体国内BⅠM应用环境也存在许多问题，例如BⅠM软件很难和二维图纸兼容，导致由很多BⅠM模型导出来的二维图纸不精确，容易产生错漏；施工单位很难从多而杂的BⅠM软件中找到合适自己的软件；BⅠM模型信息协同平台建设滞后；因此为保证国内软件的应用市场，还需针对其存在的问题进行研究，从不同环节入手完成软件的升级。

3.4.2 内部因素影响

3.4.2.1 人员问题

从当下企业使用软件情况分析，多数建设项目在施工成本控制运行的过程中，BⅠM5D技术利用率并不高，无论是企业的管理人员还是技术人员都没有重视BⅠM软件的作用，尤其是对重要的动态成本管理概念认知不深，因此在BⅠM5D技术推广中，企业团队实力相对较差，而且缺少精通软件和理解BⅠM5D技术的领导者，因此其作用和价值不能充分发挥出来[4]。

3.4.2.2 管理问题

在整个建设项目最初的项目管理阶段，传统的管理观念限制了BⅠM5D技术对成本、质量、进度等方面的管理深度，无法高效地控制整个施工过程。管理观念的转变对施工企业各个方面的发展至关重要，为此企业必须提高自身管理水平和人员思想素养，积极培养符合未来BⅠM5D发展的技术型人才。

4 结论

本文将BⅠM5D技术应用到施工阶段项目成本控制中，解决了施工信息收集、交流、更新困难及协同程度和工作效率低下的问题，弥补传统施工成本控制的缺陷。分别在工程计量计价、进度管理、物资管理、质量安全管理方面做出精确分析，帮助项目管理者做出正确决定，使施工成本管理达到精细化程度[5]。另外通过BⅠM5D这样的信息集成平台，不仅使管理者可以实时查看任意时间段的相关信息，也可以让项目各参与方在同一平台上实现数据共享，使沟通更为紧密，管理更为有效。