探讨BIM技术在建筑工程成本控制中的运用

芮长华

摘要：在我国建筑行业朝着信息化方向发展的过程中，BIM技术得到了广泛应用，成为继建筑CAD后的又一次技术革新，将BIM技术应用到建筑工程中给建筑行业的发展带来了巨大的推動作用。BIM技术属于一种控制技术，具有保存、计算、分析、处理建筑信息的作用，将该技术运用到建筑工程成本控制中，可有效促进工程成效提升，在现阶段我国建筑行业快速发展的过程中，BIM技术俨然是一种主流的建筑技术。从目前的情况来看，BIM技术多运用于我国建筑工程设计阶段，如BIM协同设计、工程量统计、模拟碰撞检测等是常用的一些方式。文章主要围绕建筑工程成本控制，对建筑工程成本控制现状进行分析，并结合BIM技术在我国建筑工程中的运用现状，探究其在建筑工程成本控制中的运用，致力于在建筑工程成本中发挥BIM技术的价值，旨在为后期研究提供重要的参考资料。

关键词：BIM技术;建筑工程;成本控制

一、BIM技术概述

（一）BIM概念

自BIM（建筑信息模型）概念首次提出后，先后出现了多部关于建筑信息模型的著作，同时也得到了各界学者的认可。美国对BIM的定义为，其是一种信息交流平台，相关人员可以从该平台上获得自己需要的信息，因此也有人将之称为信息共享平台，普遍认为可以为技术人员提供可靠且准确的数据。BIM所建立的信息模型类似于数据库，在建筑工程中包含了所需的各种设备设施的物理属性，在工程设计、施工、运营、维护等各个阶段具有良好使用效果。也就是说BIM并不是一种结果，而是完整的工程建设过程。

（二）BIM技术特点

1. 立体化

相比于传统2D软件，与BIM相关的软件具有更多优势，如自动更新、自动优化、3D数字化建模等。在BIM技术未出现之前，人们使用的资料以二维平面图纸为主，对人员的专业性提出了较高的要求，需要通过平面图纸去理解、构想三维建筑的难度是非常大的，设计人员在研究、分析图纸的过程中往往会消耗大量时间和精力。而在BIM技术出现之后，可以很好解决这一问题。BIM技术所构建的三维模型，有效摆脱了二维图纸不直观的特性，其最大的优势在于模拟、重现建筑实物，即建筑实物立体化的一个过程。

2. 协调性

基于BIM技术构建一个良好的设计平台，无论是施工单位还是建设单位，都可以在这个平台上进行交流和沟通，更容易发现施工过程中存在的一些问题。BIM技术的应用，主要将建筑工程模型作为重要的载体，可以在模型中找出施工中存在的各种影响因素，帮助设计人员对方案进行优化处理。BIM参数模型可以将不同专业、不同类型的系统连接在一起，如机械、暖通、给排水、电气等，便于设计人员对方案进行修订和调整，不但可以节省大量设计时间，还有助于降低施工成本。

3. 可视化

应用BIM技术发挥其可视化的功能，即可以看见建筑工程的全生命周期，包括了施工过程中所有环节。在结合施工图纸进行模拟施工的过程中，图纸无疑是重要的信息参数，如施工方法、材料信息等，都可以利用BIM技术形象呈现出来。实际上在建筑工程中，很多结构都可以通过BIM技术的可视化功能进行优化，尤其是三维显示的方式可以帮助人员对建筑有更为直观的了解。设计人员可以在BIM技术的基础上生成立体化、可视化的施工方案，这样就可以提高施工方案的可执行性，给人带来一种身临其境的感觉，更容易发现方案中存在的问题和漏洞，有针对性对方案进行调整，为建筑工程全生命周期多目标协同管理工作的开展奠定良好的基础。

4. 关联性

建筑工程是一种非常复杂的项目，其中会涉及施工、运行、维护、设计等方面的内容。使用BIM技术，只需要把控好项目设计阶段的内容，就可以在项目设计的基础上对工程的全生命周期进行优化，以保证后续工作顺利进行。实际上BIM技术的优化能力在于所构建的建筑模型信息、复杂程度有很大的关系。在具体运用BIM技术的过程中，可以给设计人员提供更加精准的数据、信息，这是传统CAD设计所不具备的优势。

5. 模拟性

BIM并不仅可以模拟常规结构的设计模型，还可以模拟建筑工程中特殊结构、异型结构和隐形结构。比如施工场景、应急疏散、电气系统运行等都方面的模拟都可以在信息平台上实现。基于时间加三维模型构建的4D施工技术可以在施工之前进行设计模拟实现，并以此为基础制定出更加合理的设计方案，有效指导施工的开展。在完成施工之后的管理运营阶段，也可以利用BIM技术进行应急疏散、防火救灾模拟演练，这是其他技术所不具备的优势，可以给建筑工程带来很多好处。

（三）BIM技术的优势与建筑工程成本控制

1. BIM技术的运用

在建筑工程项目中，成本是需要重点控制的一个要素，与企业的利润有非常密切的联系，所以建筑工程项目的所有活动都需要围绕成本展开。BIM技术的应用始终贯穿于建筑工程项目的全过程当中，对施工过程中所有的信息进行集成处理，通过构建庞大数据库的方式有效满足各阶段、各环节对信息的需求，尤其是在项目设计与项目施工中可发挥巨大的作用，确保工程造价的准确性、保证目标管理的有效性。

2. 成本控制概念

在建筑工程中产品主要表示建筑构件，根据成本产生形式的不同，在建筑工程中我们可以将成本分为两类，分别是期间费用和制造成本。期间费用表示辅助产品生产制造过程中收入分配有关支出的各种费用，这部分成本实际上与产品并没有太大的联系，如销售费用、管理费用、财务费用等。制造成本则表示产品生产过程中直接产生的费用，特点是具有较强的动态性特征，如生产制造费用、材料费用、人工费用等。

3. 成本控制内容

在建筑工程中，可根据参与投资形式的不同，将成本分为直接与间接两种。与实体建筑相关可直接进行统计的工程费用，都属于直接产生的成本，如建筑工程项目中涉及材料费用、人工费用、设备费用等。不过有一些成本不能够直接参与到实际建设当中，这部分成本主要是起到辅助项目建设的作用，如管理费用、规费等，这些我们都可以将之称为间接费用。

4. 成本控制的基本方法

建筑工程中的成本一般表示施工成本，在控制施工成本的过程中需要根据施工进度制定可行性强的技术，以实现工程合同规定的目标。在控制施工成本的过程中，经常会受到外部因素的影响，这就要求管理人员结合实际施工情况并选择合适的方法处理，以实现既定施工目标。在实现成本控制目标的过程中，还需尽量避免各种偏差问题的出现，在有必要的情况下可制定针对性的纠偏方法进行处理，在建筑工程成本控制中成本分析、价值工程、挣值法等是常用的几种方法。

二、BIM技术在建筑工程成本控制中的运用

（一）决策阶段

应用BIM技术实现对建筑工程成本的控制，主要建立在三维模型的基础上，同时揉和了成本数据、时间数据的优势，构建了一个5维的建筑信息模型。以此为基础，在施工前准备阶段可以利用BIM模型的信息完备性对建筑工程项目进行模拟，在具体施工之前可以了解到更多关于成本的信息，通过虚拟施工的方式进行比较，着重对建筑工程施工进行优化，在同等环境下合理对资源进行分配和计价，可以有效避免重复性施工的情况出现。BIM实际上是建筑物的一种数字标识，具有存储建筑数据的作用，可在建筑工程全生命周期中实现数据信息的操作与转换。任何一个项目的决策阶段都需要签订各种合同，尤其是在招投标阶段的合同签订是非常重要的。而BIM技术凭借其可视化的优点，可以让项目各参与方对项目的实施情况进行深入了解。一方面BIM技术可实现对商务标的快速核量，不但节省合同签订的时间，还可以提高成标率。另一方面在签订合同的过程中，凭借BIM技术搭建的数据库，可以准确将施工的各个阶段显示出来，如在某施工环节的工程量、需要使用的进度款等，为建筑工程项目各责任主体协同控制成本提供了便利。

（二）设计阶段

建筑工程设计阶段是在施工决策阶段确定了总体目标之后开展的，主要以建筑工程项目为对象，为实现某一目标而开展的编制工程，目的是设计出可指导建筑工程施工的文件。在设计阶段，设计人员不能违反国家相关法律规定，结合建筑工程项目的特点以及对工程合同提出的要求进行方案设计，重点对建筑工程项目施工中资金、设备、材料、人员、施工方法等进行调配，包括了施工区域内空间安排、时间安排等内容，目的是设计出一套经济合理、实用性强的方案，所以施工设计阶段在建筑工程项目中占据了非常重要的地位。计划实际上是一种安排工作的方式，是为了实现共同目标而为建筑工程项目各责任主体提供保障的一种手段。建筑工程项目普遍具有差异性、一次性的特点，在传统建筑工程项目中的施工设计阶段，普遍以经验为主，缺乏有效、准确的数据支撑，在具体施工前不会进行模拟建设，因此在具体施工过程中往往会遇到许多问题，尤其是在成本管理方面还存在诸多缺陷，这就体现出了计划方案的重要性。

在运用了BIM技术之后，无论是施工部署还是施工计划都可以利用BIM技术实现三维可视化，能够在施工之前解决未来可能会出现的一系列问题，避免返工、整改的情况出现，是有效控制成本的一种方式。另外设计人员还可以利用BIM技术所搭建的信息平台实现信息、数据共享，在项目各责任主体相互审核、探讨之后拟定最终设计方案，避免设计人员因工作失误导致项目成本增加。BIM技术的信息共享功能，还可以确保信息无障碍流通，针对模拟施工中存在的问题迅速进行反馈，大量节省决策时间，在潜移默化中实现对建筑工程项目成本的控制。如图1所示，根据某建筑工程项目施工设计阶段的排砖图。

在BIM技术的帮助下，可以对施工过程进行模拟，以图片或动画的形式对施工进度进行模拟控制，并以此为基础制定经济合理的施工计划方案，通过数字施工指导实际施工的方式，对施工工序进行优化，在保证施工进度的情况下达到成本控制的目的。

（三）施工阶段

1. 工程量复核

在建筑工程施工阶段运用BIM技术进行成本控制，其中工程量复核是成本控制的重要依据，在复核过程中必须保证计算结果的精确性。BIM模型在数据信息方面有一定完备性优势，根据现有工程量算法规范与规则，使用以BIM技术为基础的工程量计算软件，可有效保障计算的准确性。对于模型中所有构件的空间位置信息、构成信息等都需要进行准确记录，所以我们在进行计算的时候可以一键得到正确的数据，BIM技术的可视化优势可以避免缺项漏项的情况出现。比如在计算混凝土的过程中，需要提前输入相关信息，BIM技术就会根据这些信息有效辨别出相关数据信息，并根据系统中保存的规则与规范计算出与混凝土相关的工程量，并且还可以根据混凝土的不同特性、构件类型自动化对工程量进行分类。利用BIM技术进行工程量复合，可以在原有基础上进行更新，有效避免重复建模的情况，不但提高了复合的速度与效率，还可以保证工程量复合的精度。借助BIM技术完成工程量复合工作，可以让工程量复合变得更加智能、便捷，也给了相关人员更多时间去处理其他事项，比如可以根据全新的数据去总结经验，也可以更为精确地对相关成本进行分析。

2. 分析工程偏差

分析工程偏差实际上是一种事后分析方式，是建筑工程项目成本控制工作的延续。利用BIM 5D技术的优势提高建筑工程成本控制的效果，可以对施工进度以及成本控制偏差产生的原因进行分析，也可以分析施工成本的盈亏情况及其成因。因为BIM 5D可以将成本控制IDE维度细化至分项、构件乃至不同專业，所以可以更深层次地发现建筑工程施工中存在的成本超支情况，也可以更加便捷地追溯到费用开支的源头，找到建筑工程施工中成本控制的薄弱点，实现对成本、风险的动态控制。

3. 成本数据对比

建筑工程项目的施工阶段，在相应时间段内都需要进行核量、报价、核价等工作，期间会涉及大量现场情况再汇总、数据再对比等。在传统二维平面图纸中对成本数据进行对比，对人员的专业要求较高，人员只能在平面图纸中获取信息，相比而言数据对比的难度较大。在运用了BIM技术之后，通过构建BIM 5D数据库的方式，可以对施工现场的各个环节、数据进行记录，相关人员在对成本数据进行对比的过程中可快速获得所需要的数据，不但可以提高工作速度，还能够保证数据分析的准确性。

4. 工程变更

在BIM技术的基础上进行工程变更，其中必须要保证成本信息的全面性，否则无法实现对成本控制的精细化管理。这就要求施工单位在施工之前，采用建模的方式将二维图纸上的信息反映到BIM模型当中，并建立与之关联的BIM 5D数据库，在数据库中将工程变更当成一个独立的模块并添加至施工成本控制的BIM模型当中，这就可以有效解决工程变更期间经常被忽略会经常会发生的一些问题。比如施工现场出现了变更，要求相关管理人员对数据信息进行收集，并将这些信息上传到数据库中，数据库会根据数据自动进行更新、生成新的BIM 5D模型，有效避免因工程变更问题导致成本增加。

（四）竣工階段

在建筑工程中，竣工阶段是确定项目总成本的关键环节，在传统建筑工程成本控制中，竣工阶段一直是控制的难点。在传统工程竣工阶段中，相关人员往往需要承担庞大的工作量，需要在传统二维平面图纸上对施工中每一个环节的成本进行计算，并在此基础上计算出项目的总成本。这种手工计算的方式不仅会消耗大量时间、精力，并且计算结果很容易出现，往往在经过反复核算之后才可以得到争取的总成本数据。并且以图纸的方式保存计算结果是比较复杂的，经常还会出现图纸丢失的情况，一旦有任何一个环节出错，都会给建筑工程项目造成巨大的负面影响。所以在建筑行业不断发展的过程中，我们普遍借助BIM技术的优势开展竣工结算工作，利用数字化信息模型通过三维立体展示的方式，首先找出模型中信息数据存在的问题。并在BIM 5D数据库中快速找到所需的数据，自动化实现对数据的计算，进而准确得到建筑工程项目的总成本数据，并以此为依据检验成本控制的效果。

三、结语

综上所述，将BIM技术运用到建筑工程项目当中，实现对成本的控制，可以进一步优化建筑工程成本控制管理工作的效率，保证成本数据的准确性，为成本控制工作的开展提供重要的数据保障。在实际的工作过程中，需要落实好技术管理，提升整体化的管理水平，突出强调技术和建筑行业的融合应用，这样才能提升施工效益，提升整体化的建设和发展水平。

参考文献：

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（作者单位：北京北控置业集团有限公司）