基于BIM技术的项目全寿命周期成本管理研究

王丽霞

（北京市建设工程质量第二检测所有限公司，北京 100045）

1 引言

BIM 技术作为现阶段建筑工程项目应用的最为广泛的技术，是建筑行业朝着现代化方向发展的主要依据和技术支持。成本管理作为建筑工程管理中的重要组成部分，直接关系着工程项目的施工质量。BIM 技术所拥有的可视化、数字化功能和特点，能够为工程项目的成本管理提供更加便利的渠道和方式。对BIM 技术在工程全寿命周期成本控制管理中的应用情况进行分析，能够为工程成本管理提供一定的建议。

2 BIM 技术在成本控制中应用的优势

2.1 加强工程参与各方的协调联系

现阶段，工程项目的施工项目涉及多方主体之间的工作协调需求，各个参与方之间可以依据BIM 技术来掌握工程项目施工建设中的成本变化情况，并借助BIM 技术平台来实现工程项目中的造价信息以及数据参数的沟通和联系，从而确保工程项目各项数据的准确性。这样不仅能够解决以往工程项目各参与方在人工核对各项信息过程中的矛盾问题，也能够以加强参与各方协调联系的方式，让各方能够以工程项目的建设为共同的目标，共同参与到解决工程成本问题的过程中，从而更好地保证工程成本管理的效果。

2.2 提升工作效率

BIM 技术主要是以计算机信息技术和数字化技术作为技术原理和发展基础的，BIM 软件系统中的数据库拥有巨大的储存空间，能够吸纳工程项目建设中产生的所有数据信息，并将其以既定的程序转化为模型呈现在系统操作界面当中。用户依据BIM 网络平台可以将工程项目产生的数据信息输入系统中，系统能够在保证整个数据上传和转化过程安全的同时将转化后的结果通过操作界面直接反馈给用户。这个过程不需要消耗大量的时间，系统运行的情况下也能够保证各项数据信息转化的真实性，对提升包括成本管理在内的各项管理工作效率具有重要的作用。

3 BIM 技术在项目全寿命周期成本控制中的应用

3.1 工程概况

某商贸地块综合体项目，包含10#楼30 层办公楼、11#楼25 层办公楼、12#楼27 层办公楼、2 幢5 层商业楼、1 幢4 层商业楼及一、二层地下车库。规划建设用地面积：53 010 m2，总建筑面积：304 752 m2，其中地上部分建筑面积（含架空层）：207 667.19 m2，地下部分建筑面积：97 085 m2。因为该工程为大型综合体项目，投资额巨大，建筑体量大，涉及众多专业，参与方众多，而且建设周期长，增加了本工程成本管理的难度。为保证对本工程的投资进行有效的控制，建设单位经过认真的研究考察，决定引进BIM 技术对项目全寿命周期成本进行管控。在本工程的建设过程中，建设单位、总分包施工单位、供货商及众多参与单位均应用了BIM 技术。

3.2 应用流程

3.2.1 前期投资估算阶段

工程项目的前期投资估算主要是指依据业主对工程项目的施工建设要求，在对工程的项目建设方案进行经济方面的论证之后，从多种不同的建设方案中确定一个最符合工程项目实际情况的、最为经济的建设方案。工程项目后续的造价管理都需要以这一建设方案作为主要的依据。将BIM 技术应用到工程项目的决策阶段，主要能够通过建立投资数据模型的方式，对候选的几种建设方案中存在的投资方面的不确定性因素以模型的方式呈现出来，再由决策人员对这些决策过程中的不确定性因素进行充分论证之后，才能够确定最终选择哪种建设方案。而在确定好建设方案之后，还可以将投资数据模型与财务分析工具结合起来，依据建设方案来确定工程项目的投资收益指标。在这个过程中，BIM 软件系统能够将最终的模型和建设方案储存到数据库中，以便能够为未来工程项目的投资建设提供参考依据。结合现阶段工程项目造价管理工作的开展情况来看，由于施工碰撞导致的变更问题，是影响工程项目造价成本的主要因素之一。在利用投资数据模型进行决策的过程中，可以通过模型来模拟实际施工建设中可能导致的施工碰撞问题，在对现有的决策进行优化调整之后，让建设方案能够更符合工程项目建设发展的实际情况。

①场地分析。应用航拍技术收集项目建设范围内的实景图，使用BIM 技术创建虚拟模型，包括工程规划设计中的全部建筑物、道路、绿化设施，分析创建模型的地理位置、光照、对四周环境的作业影响，以及未来的交通规划设计等各类因素，本工程应用BIM 技术实施场地分析后，获取到十分精准的数据信息，可为后续建设提供参考。②工程投资。在工程前期的决策阶段中，最为重要的就是工程总投资的计算，本工程应用BIM 技术，在其管理平台的资料库内选取与本工程建设模式、功能相似的两个项目案例。通过对两个案例各项资料的参考与对比，除去土地价，工程建设不同时期人工、物料的费用偏差，以及地区政策的不同，本项目的投资估算价格为17.823 亿元，在综合考虑各种因素的条件下，该估算额相对精准，该投资额考虑了各方因素的影响，数据准确，可为工程的后续建设提供数据参考。

3.2.2 设计概算阶段

本项目应用BIM 模型中的Revit 程序，该程序可自主生成精准的工程量数据资料，为项目的概算管理提供全面的数据支持。利用Revit 程序中的相关功能，可对工程量数据资料做好分类、梳理、统计，极大减轻了造价工作者的压力，同时可避免漏算、错算的问题，提高工程量的计算准确性。

应用Revit 程序获取的工程量数据可用于设计阶段的概算分析，将各专业的设计方案费用进行对比，比较各方案的经济价值，是否符合本项目的投资计划，以实现在降低造价的基础上，获取更多的经济效益。本项目的最终概算为16.25 亿元。

3.2.3 施工图预算阶段

①应用BIM 技术的三维建模功能，协助设计人员做好设计整改，减少不同专业施工时的冲突与碰撞问题，有效规避返工现象，减少作业成本，本工程BIM模型参考图1。

图1 项目BIM 模型

应用BIM 技术的三维建模，不同专业人员可实现3D 可视化协同操作，通过同一个平台创建作业模型，从而直观地找到不同专业施工的交叉位置与冲突状况，在后续的工程量清单编制环节，协助设计工作者对图纸实施整改。

本工程中，原设计的水泵位置与锅炉房相距过近，空间太过狭小，其管路布设的难度较大，无法达到设计标准。应用BIM 软件中的冲突作业排列，将原设计中的水泵位置进行整改，南移15 m 后，管路可顺利布设，有效避免了后续施工中的设计变更问题，从而降低成本，原设计建模见图2。

图2 原设计水泵、锅炉房BIM 模型

本工程中，原设计洗手间的降板为50 cm，降板部位由陶粒混凝土进行回填，通过管路布设分析，发现设备安置空间不足，因此将洗手间降板修改为20 cm。

本工程应用BIM 建模，对地下室空间的不同专业管路实施模拟建造，发现新风系统管路与结构梁、喷淋管存在多处作业冲突，设计人员依据冲突状况对原设计实施整改，在不同专业技术人员的协调下，优化管路排布设计，有效改善空间利用率，整改后的管路布设不但确保了各专业方案的功能性，同时让总体的管路布设更加整齐、美观。本项目管路布设BIM 模型见图3。

图3 地下室管路布设BIM 模型

②依据设计人员提供的优化后图纸，在BIM 建模中整改模型，系统可在整改后的模型中自动获取符合清单计划需求的标准工程量，提升工程量与预算价格的精准性，本项目BIM 模型的工程量提取界面参考图4。

图4 Revit 软件的工程量表

3.2.4 工程实施阶段

①3D 可视化图纸会审、技术交底、作业指导，避免返工问题，减少成本。施工阶段，本项目利用BIM 技术模型，实施图纸会审、技术交底与作业指导，应用3D 模型可直观看到建筑内的不同结构与管路布设状况，预先提示作业人员，做好施工指导，有效安排施工工序，避免出现作业冲突问题。例如，预先编写好管网作业交叉部位的作业方案（图5 为电缆桥架和新风管路交叉部位，作业空间狭窄）。施工部门可依据BIM 模型进行工序安排，防止复杂作业部位出现窝工问题。

图5 综合管线复杂区域平面图

②模拟施工、高效协同、核实计划，降低成本费用。施工部门使用BIM 技术编制场内作业实施计划，以三维数字技术为支持，通过可视化方式，以三维立体形式来更直观地展示工程各部分立体构造，以可视化方式实现项目设计、施工以及运营，提高项目运行效果。三维立体数字模型的构建，使得施工人员更清晰明确地了解到设计意图，为设计与施工之间建立了有效的沟通桥梁，并能够及时就存在异议的部分进行商讨和修改，为高效率、高质量施工打好基础。同时，应用BIM 技术可精准计算出场内施工需要的物料、人力，科学地安排工序，减少窝工问题，避免由于物料浪费或二次搬运而造成的成本浪费。

③模型实时修改，为建设单位选取最佳变更方案提供可靠依据。为进一步提升项目的实际功能，本工程在作业实施阶段有多处设计变更，造价工作者可及时对BIM 模型整改，并依据整改内容核算工程量，掌握设计变更带来的成本变化。同时，可采取方案对比方式，选取最适宜的施工方案。经分析，本项目应用BIM 技术的实时算量功能，在作业实施环节指导设计变更，节省项目成本约300 万元。

通过BIM 技术的应用，为施工管理提供更加直观的现场情况，使管理人员能够通过对现场情况的了解与分析，及时调整各环节作业，保证整个施工作业更加高效协调。面对本工程项目大量的现场作业，基于BIM 技术的虚拟化特点，将空间数据信息与时间数据信息整合到一个可视化建筑模型内，以更加直观、准确的方式掌握各结构的施工工序，了解施工流程中每一个细节，真正实现动态化和协调化管理，及时发现存在的施工问题以及安全隐患，确保在第一时间采取措施进行预防和处理，避免问题真正发生，并将损失降到最低。

3.2.5 竣工结算阶段

在工程项目的竣工验收阶段，要结合工程施工中消耗的所有成本进行结算，并将其与工程预算成本进行对比。将BIM 技术应用到工程项目的竣工结算阶段，可以通过对各种验收数据的整理和汇总，提高验收数据整理分析的效率和准确性，从而更好地达到工程项目竣工验收的目标。具体而言，BIM 模型能够记录工程项目的所有数据，能够以实时的监控来及时更新工程项目的数据信息，在掌握完整的工程项目量的情况下，尽可能地降低在核算工程量过程中消耗的资源，保证工程项目参与各方之间获得的信息统一，从而减少在工程核算过程中容易出现的各种矛盾问题，能够在更短的时间内完成对所有数据信息的整理和汇总，为工程项目的竣工验收提供保障。基于BIM 软件系统的数据库，也可以将以往的工程项目施工经验与本次项目的建设效益进行对比，在明确本次工程项目施工建设耗费的造价成本的同时，也能够对本次项目的收益情况与市场情况之间的差异有更清晰的认知，以便能够为后续的工程项目建设提供相关的经验。

4 结语

BIM 技术在建筑工程施工中应用越来越广泛，具有非常高的实用性，无论是对于施工作业，还是对于成本管理、资源配置等方面均有着较大的优势。通过分析总结BIM 技术的特点，确定其在建筑工程施工应用的方式方法，推动管理模式的创新。应在实践中不断地积累总结经验，及时就存在的不足进行调整，争取为推动建筑行业的持续发展提供更大支持。