BIM技术应用的成本效益与推进对策研究

冯远鹏 郑开锦 陈栩炯

摘要 目前，BIM技术在工程建设领域的应用受到广泛关注，但BIM技术推广阻力较大，究其原因是BIM技术应用的成本效益难以衡量。因此，文章采用文献分析法，对建设项目BIM应用的成本效益进行深入剖析，从人员、技术和管理角度对BIM技术应用成本进行分解，并从直接效益和间接效益两个方面讨论BIM技术应用对企业效益影响，在此基础上提出BIM技术应用成本效益的优化方案。研究为工程建设企业应用BIM技术提供参考，有助于促进BIM技术在建筑行业的推广。

关键词 BIM技术；成本效益；对策

中图分类号 TU71 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2024）06-0062-04

0 引言

BIM技术是一种集成建筑设计、施工和运营管理的数字化建模技术，在建筑行业、城市规划和交通领域、教育和培训等方面都得到了积极发展。随着技术的不断进步和政府的政策支持，BIM技术将在我国建设领域发挥越来越重要的作用。BIM技术在建设项目中的运用，能够加快项目建设进度，提高质量管理水平，节约成本，在完善项目功能和节能环保等方面产生一定价值。但是目前关于BIM技术在上述各方面的实际增值难以衡量，制约了BIM技术在建设工程中的推广。

由于BIM应用效益全面评估较为困难，从而使得BIM技术在推广普及应用过程中面临不少的挑战与阻碍。因此，近些年来国内外专家学者针对BIM价值评估问题开展了大量的研究。对于BIM应用效益识别，McGraw Hil针对美国的BIM从业人员展开了一次问卷调查，通过对该技术的应用，在项目建设过程中减少了返工，减少了投资和争议，最终得出结论：该技术最大的优点是减少了图纸错误和设计错误，减少了返工，提高了项目的经济效益[1]。针对BIM应用效益评估，吴蔚[2]系统地研究了BIM技术的应用效益，构建了一个完整的BIM技术应用效益评估指标体系，并结合工程实例对BIM技术在钢结构工程中的应用进行实证分析。在促进BIM应用的对策研究中，申玲等[3]学者以交易费用理论为基础，从BIM的市场与行业维度、BIM技术与流程维度、政府维度识别BIM应用效益的影响因素，并利用DEMATEL模型分析各因素之间相关影响关系，找出了主要的影响因素，并在此基础上，针对BIM应用中存在的问题，从提高BIM应用的领导能力、加强多企业之间的协同合作、加强员工的BIM技术培训、加强软件数据的互用性等四个角度，给出了相应的政策建议。

根据以上的研究情况可知，BIM技术的成本效益研究仍然面临一些挑战和限制，其中包括数据的获取和统计、不同项目的差异性、实际项目中的建模和实施问题等。因此，目前仍需要通过进一步研究来深入探索BIM技术应用的成本效益，以更好地评估其对建筑行业的价值和潜力。该文通过文献分析法，厘清BIM应用的成本、评价可能产生的效益，以期为建设企业和有关部门在该类型项目是否采用BIM技术的问题上，提供决策依据。

1 BIM技术应用成本效益构成要素

通过文献研究发现，在项目全寿命周期使用BIM技术，引发的增量成本有BIM建模费用、员工培训费用、BIM项目全过程指导以及协调管理费用等，与此同时也带来了财务、产品、组织、管理多方面效益。通过研究分析，该文明确了建设项目应用BIM技术所产生的成本和效益。

1.1 BIM应用成本

BIM技术的应用会在企业和项目层面产生成本，例如，采购BIM相关软件和设备、培训企业员工、招聘掌握BIM技术的人才等。如果企业将BIM服务外包给设计单位，那么外包合同的价格也被算在BIM技术应用所需的成本中[4-5]。因此，BIM应用的成本应该包括直接成本和间接成本两个方面，其中直接成本是指与BIM技术和人员培训相关的成本，间接成本是指与管理相关的成本。

（1）与技术相关的成本。应用BIM技术时，需要考虑以下技术相关的成本：首先，软件和硬件的购买和维护成本。BIM技术需要特定的软件和硬件设备来支持建模、协作和数据管理等功能，因此购买和维护这些软件和硬件设备需要一定的成本投入。其次，数据管理和存储也是一个重要的成本考虑因素。BIM技术产生大量的数据，包括建筑模型、材料信息、时间表等。有效地管理和存储这些数据可能需要投入一定的成本，例如购买数据存储设备、数据备份和恢复系统以及数据管理人员的费用。此外，实施和维护协作平台也需要一定的成本。BIM技术可以促进团队成员之间的协作和沟通，但购买和配置协作软件、培训团队成员使用协作工具以及维护协作平台都需要一定的成本投入。最后，软件和硬件设备的更新和维护成本也需要考虑。随着BIM技术的不断发展和演进，软件和硬件设备需要定期更新和维护以保持其性能和功能。这需要投入一定的成本，包括软件许可证更新费用、硬件设备维护费用以及技术支持费用。

（2）与人员相关的成本。为了能够有效地使用BIM技术，团队成员需要接受相应的培训。培训成本包括培训课程的费用、培训师的费用，以及员工参与培训所需的时间成本。此外，为了支持BIM技术的应用，可能需要增加或重新配置人员。例如，可能需要雇佣专门的BIM技术人员或者培训现有的员工掌握相关技能。这些人员的工资、福利和培训成本都应纳入考虑范围。

（3）与管理相关的成本。在BIM项目中，需要指定专门的BIM管理人员，负责监督和管理BIM模型、数据协调和协作。这些管理人员的工资和福利需要计入成本。

虽然已经明确了解BIM技术的使用会带来哪些增量成本，但是关于增量成本的具体计算在现有的文献中较少提及。Ham等[6]研究发现，BIM投入的成本包括基于BIM的设计管理投入成本（2 685 195美元）和BIM应用性能分析的研发成本（58 739美元），共计2 743 934美元，占总造价的0.23%。由于BIM成本均为承包商承担，加之我国工程承包市场竞争加剧，导致建筑公司盈利空间下降，若不能在合同中明确规定承包商的BIM成本，許多承包商并不愿在BIM成本上进行额外投资。

1.2 BIM应用效益

BIM应用给企业带来有形和无形的效益，或直接与间接的效益。间接效益主要包括项目绩效的改善、设计变更的减少、项目不同参与方之间信息交流的便利，以及运营维护效率的提高[7]。直接利益则主要是节省了工程建设费用，或减少了工程返工费用的增加。

1.2.1 直接效益

直接效益表现为降低成本。BIM技术可以帮助项目团队更好地预测和控制成本，通过BIM模型，可以模拟不同设计方案的成本，并根据实时的材料和劳动力价格变动进行调整。此外，BIM技术还可以帮助项目团队更好地管理和优化资源的使用，从而降低成本。Sacks等[8]研究表明，对于预制混凝土公司而言，应用BIM可以节约2.3%～4.2%的成本。Giel[9]对6个项目BIM应用的投资回报率进行测算，表明无论项目大小，使用BIM都有较好的收益，最低16.2%，最高1 653.9%。

1.2.2 间接效益

（1）提高项目效率。BIM技术可以在建筑设计和施工过程中提供更准确的信息和数据，帮助项目团队更好地协调和合作。通过BIM模型，可以实时查看设计变更、施工进度和资源分配等信息，从而减少沟通和协调的时间，提高项目的效率[10-11]。

（2）提高质量。BIM技术可以帮助项目团队更好地识别和解决设计和施工中的问题。通过BIM模型，可以检查设计的一致性和冲突，并及时进行修正。此外，BIM技术还可以帮助项目团队进行模拟和测试，以确保设计和施工的质量。Bryde等[12]研究表明，BIM技术的应用能够提高项目管理人员对工期、成本、质量的管理水平，便于项目参与方之间的交流与协作。在设计上，采用BIM技术对施工图进行可视化描述，可以辅助设计人员识别施工过程中可能存在的冲突问题[13]。

（3）提高安全性。BIM技术可以帮助项目团队更好地识别和管理施工中的安全风险。通过BIM模型，可以模拟和分析施工过程中的安全问题，并提供相应的解决方案。此外，BIM技术还可以帮助项目团队进行施工现场的可视化和监控，并培训工人和员工的安全意识和技能[14]。刘少武等[15]研究表明，利用BIM虚拟技术的辅助应用，对建筑工程施工进行模拟，针对构件进行立体碰撞检查，及时识别隐患并进行处理，将安全管理工作从平面跃升到空间立体层面，赋予施工安全管理全面性和可视化特征。

（4）提高可持续性。BIM技术可以帮助项目团队更好地评估和优化建筑的能源效率和环境影响。通过BIM模型，可以模拟和分析建筑的能耗和碳排放，并提供相应的改进方案。此外，BIM技术还可以帮助项目团队更好地选择和使用可持续材料和技术，以减少建筑对环境的影响，推动建筑的可持续发展[16]。

与增量成本相同，虽然BIM技术的使用对建设工程带来的效益可以在项目的不同阶段、不同的角度体现，但是在实际工程建设中BIM技术应用的增量效益也难以量化，这也是阻碍BIM技术在工程项目中大力发展的因素之一。

2 BIM应用推进对策研究

目前，BIM在我国建筑业中的应用和发展与发达国家相比较为缓慢，究其原因，主要是BIM技术不能很好地与建筑系统相融合。所以，必须针对BIM在我国发展中所面临的问题，提出一些对策和建议，才能更好地促进BIM的发展，充分发挥BIM技术对建筑业的重要作用。

2.1 BIM技术推进障碍因素

通过文献研究发现，BIM技术推广的障碍因素主要包括技术操作难题、经济成本、人员素质与传统认知和法律法规等方面，详见表1。

2.2 BIM技术推进对策

针对上述BIM技术推广的障碍因素分析，提出相应的改进建议，为工程建设项目管理者提供参考，促进BIM技术应用的推广。

2.2.1 对现有的专业BIM软件进行改进和本土化利用

随着BIM技术在我国的普及，如何提升BIM软件的应用，并加速BIM软件与当地传统施工图及其他非结构化资料的融合，已成为迫切需要解决的问题。通过对BIM软件的本土化利用，可以把构建一个复杂的建筑模型所需要的多种信息进行整合，从而使BIM在各个环节发挥出相应的功能。这样，BIM技术就可以更好地应用于我国的项目建设之中。

2.2.2 加强政府的引导

BIM技术的运用涉及很多领域，为了使其得到更好的运用，就必须加强对BIM的管理。主要内容：制定BIM应用指南，颁布指导意见等，引导企业正确认识BIM技术；加快相关法规、标准、规范的制定，以减少界面费用，提升BIM应用的层次；积极推广BIM技术在政府项目建设中的运用，加速项目建设进程。

2.2.3 整合参与各方力量

BIM技术的推广不仅是技术问题，更是管理问题和社会问题。为有效地推广BIM技术的应用，相关行政主管部门、协会、科研机构、业主、设计院、软件开发机构等都需要加大投入，出台相应的指导意见、应用指南、法律法规和标准。BIM技术应用效益的提升都离不开BIM软件的研发，而对应用软件的研发，离不开大量的资源投入。

2.2.4 提高BIM技术人员的专业素质

BIM技术的推广离不开专业人才的培养，要从根本上改变BIM技术人才的思维模式。对于设计师来说，要清楚理解BIM的意义和协同设计的概念。对于工程师来说，要加强BIM技术的运用，通过培训提高工程师的专业素质和现场项目管理水平。最关键的是理念的转变，要让项目管理人员和设计师接受BIM技术，克服对新技术的抵触情绪，推动其积极转型并持续学习。

建设行业主管部门应该加大宣传力度，组织开展BIM技术的培训和学术交流活动，加强产学研之间的交流与合作，鼓励企业加大对BIM技术应用的投入，建立与企业文化相适应的培训体系。

3 结语

BIM技术的应用是建筑业信息化发展的重要趋势，在建筑项目管理中发挥着举足轻重的作用，BIM技术的发展要求技术和经济的深度融合。该研究从技术、人员、管理三个维度对BIM技术应用成本进行深入分析，从直接效益与间接效益两个层面分析应用BIM技术为建设工程带来的增量效益。在此基础上，利用文献资料，对BIM技术在我国开展推广的障碍进行分析，并针对这些障碍提出了相应的对策和建议。以期为业主方的成本优化和政府的产业政策制定提供依據，促进BIM技术在我国建筑项目中的广泛应用。

参考文献

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