基于BIM技术的智慧建筑施工成本控制研究

赵思，周林城，夏松林，潘宇

（中国建筑第二工程局有限公司）

1 引言

随着社会经济的快速发展，市面上的很多大型工程项目也如雨后春笋，与日俱增。大型工程项目复杂，如果还采用传统的工程管理技术，很难跟上现在的信息化脚步。这种情况的出现导致施工时候的成本控制非常严格，需要BIM介入工程项目。BIM技术对工程信息的汇集和分析有很大的帮助作用，能够实现严格把控成本控制阶段，对目标成本有指导作用[1]。

2 BIM技术在建设工程项目的重要意义

让BIM技术的优点在工程项目中得到最大的发挥，主要可以根据项目工程的特点、施工人员的比例、工程所在的企业等几个方面综合考量。从企业来讲，BIM技术在项目工程中成本管理中的使用，可以让相关管理人员在全局的角度掌握工程的各种精细数据。在项目工程开始之前，要做好相关设计和计划，在BIM技术的指导下，工程项目的整个设计过程可以进行模拟运行，看是否具有可行性，尤其是对管线的碰撞检查，很有意义的[2]。BIM技术可以保证工程项目的经济效益。

3 BIM技术在工程项目上的应用

3.1 能够预测工程开工前的成本

投标单位可以根据招标单位提供的材料、工程的图纸，做出大概的费用预测。这种方式过度依赖招标单位提供的材料，而且大部分情况下与前期的预测并不相符，没有实际意义。因此，需要建筑项目采用BIM技术，因为BIM数据库里的数据可以为各种管理需要的数据提供保证，能够对潜在问题及时发现并处理。BIM数据库主要是通过其他数据库的共享，快速准确地计算建筑工程项目的任务量，提升工作效率，让建筑工程项目的成本预测得到保证。

3.2 构建工程中标后的计划成本书

一个企业如果中标，就会根据施工的计划和中标后的预算以及在施工过程中所需要的人工费用、材料费用等，做出较详细的计划书。但这个计划书会因为实际费用和预算的差异导致工程工期、材料所需费用也产生相应差异。BIM技术可以为项目的材料和工作人员提供有保障的数据，并且可以三维建模，加上时间维度，能够实现施工进度和施工计划的比较，让监理方和施工方达到有效协同，更好地为工程行业做出指导[3]。利用BIM技术，根据项目工程提供的详细数据，进行模型上的考量，优化设计方案，规避风险，降低成本。

3.3 施工项目过程中的成本控制

3.3.1 利用碰撞检查优化结构

一个工程所包含的专业数量非常多，在施工阶段由于各专业间缺乏有效沟通，会产生一些设计问题。比如，施工过程中的变更、索赔等。这时就可以利用BIM技术进行碰撞检查，对施工结构、安装等模型进行合并，用碰撞检查对各个构件和图元进行检查。碰撞检查对以后的设计节点深化有帮助，能节省工期，降低成本。

3.3.2 利用数值模拟优化施工方案

大型工程项目耗费最多的材料是钢铁材料，同时，也对钢结构和钢管混凝土的要求比较高。这种工程对工程技艺和精度要求也很高，这些因素造成成本费用上涨。节省成本，让施工图纸表达清晰、减少工序重复、降低工程难度成为关键点。考虑到这些材料的复杂度，工程队要按照预期时间完工，可以利用Tekla软件对钢铁结构进行深化设计，根据整个工程图纸和各部分的细节分析确定钢结构尺寸，优化工程图纸，为后续的构件分段提供帮助。对一些钢构件进行数字标注和注解，明确各部分工程所需要的钢构件，这种一一对应的标注印记能使施工队在运送材料时避免运送错误，减少运送成本，提升施工过程中钢构件的使用率。

3.4 监控成本

3.4.1 有效计算成本的各个参数

我们可以运用模型方法计算出数据分析需要的各种参数：BCWP、ACWP、BCWS。这几个参数对成本的控制有非常重要的意义，能够直观表达出资金的预算问题。

3.4.2 根据参数计算出评价指标

从模型当中获得的参数，可以对工程项目有进一步地分析，计算出几个评价指标：CV、SV、CPI、SPI。其中，CV=BCWP－ACWP；SV=BCWP－BCWS；CPI=BCWP；SPI=BCWP。

3.4.3 根据参数、指标用来进行详细的数据分析

将各种参数计算出的指标数据大小进行比较，能够确定各项工作的费用是否足够，工程进度能否按时完成，并且可以采取一些提前措施。

3.4.4 实现成本预警

通过参数指标计算出成本的偏差，可以对工程项目的成本发展趋势进行监控，根据偏差的出现时间和大小，分析偏差到什么时候需要调整。这个任务仅靠成本的监察功能是无法实现的，需要建立一个能够衡量成本偏差的指标进行更准确的判断，可以在成本偏差到达临界值时预警，并且做出调整，以免造成损失[4]。在工程项目的成本预警功能当中，可以选择将CPI值划分成五个不同的级别，由相应的偏差发展决定等级：高偏差、较高偏差、中度偏差、较低偏差和低偏差。每一级别的偏差代表着不同程度的预警信号，这就能够直观了然的在偏差出现变化时，做出准确的等级划分。

3.4.5 有效的预测成本

根据工程项目的偏差值的大小，看它是否达到了预期的设定区间，如果达到了，那说明成本的绩效指标也达到了某个区间，工作人员就可以在发现情况以后立即采取相应措施进行改正，并根据数据对之后的成本发展作出分析预测，为项目各种资源的分配起到积极的指引作用[5]。

采用方法对成本的进度、偏差的大小进行分析，根据数据分析结果找出这种情况出现的因素，并且利用因素影响数据结果的同时，对工程项目的成本进行有效预测，预测整个项目工程结束后的成本预算情况。根据项目完工以后的成本预算可以合理充分地安排资金的投入比例，做出合适的资源分配体系，有利于监控项目成本[6]。

3.4.6 竣工时的控制

工程竣工，项目的成本是整个工程管理控制的重要部分。在最后的阶段，所计算的工程量较大。传统的图纸构建计算会使一些数据信息缺乏可靠性。而BIM技术的参数化特点，能从各个方面同时进行计算分析，包括几何、空间等。在施工阶段变更的BIM模型，相应数据也会随之变化。竣工阶段的BIM模型是将任何时期的新型数据都包含在内的，提高了结算效率，在一定程度上也节约了成本。

4 结语

综上所述，在整个建筑工程项目当中，做好成本管理工作对整个项目来说有很重要的意义，而以往利用图纸、数据计算的成本预算情况，对实际过程而言，会出现矛盾点，对建筑项目的成本控制是不利的。本文着重分析探讨了BIM技术应用到工程项目中对成本控制的研究，构建出基于BIM技术的系统模型，从成本监控、预测到预警，给项目成本控制带来重要作用。另外，BIM技术结合建筑工程项目，可以避免很多小问题，对提高建筑工程项目的成本管理起到作用，进一步实现了对有效成本的控制，保证工程的质量，给企业带来经济效益。