BIM 技术在施工成本控制中的应用研究

洪颖

（苏州绿原城乡建设有限公司，江苏 苏州 215031）

1 引言

随着建筑行业的发展和技术的不断进步，建筑信息模型（Building Information Model，BIM）技术作为一种新型的建筑设计与管理工具，逐渐在建筑领域中得到了广泛应用[1]。BIM技术以其全面、准确、高效的特点，在建筑项目的各个阶段都能提供重要的支持和帮助，包括设计、施工、运营与维护等[2]。在施工过程中，成本控制是至关重要的。有效地控制成本可以降低施工企业的成本，提高企业的竞争力和盈利能力。然而，在建筑施工过程中，成本控制一直是一个非常重要且具有挑战性的问题。传统的成本控制方法往往依赖于人工估算和人工跟踪，容易出现信息不准确、重复劳动和延误等问题。而BIM 技术的应用为施工成本控制提供了全新的思路和方法[3]。基于此，研究提出BIM 技术在施工成本控制中的应用分析，并构建基于BIM5D 模型数据库的成本控制体系，期望提升各单位协同工作的效率，降低施工各阶段的成本造价。

2 BIM 技术在施工成本控制中应用的现状

目前，BIM 技术在我国工程项目中的应用大多处于设计阶段，因此，其应用推广仍有待加强。但BIM 技术应用的推广还存在多方面的阻碍，主要表现在以下方面：（1）学习成本高，BIM 技术对计算机硬件的要求高，资金不足的中小企业难以更新合适的硬件设施；（2）BIM 技术人才缺乏，BIM 技术人才的培养需要大量的时间和精力，同时，BIM 技术专业人才需要掌握坚实的理论基础和丰富的实践经验，并且拥有良好的协调和决策管理能力，多方面的原因导致BIM 技术专业人才的缺乏；（3）相关信息集成软件的缺乏，项目各阶段的数据和资料的数量较大，包括项目的前期设计、招标、工程合同和进度计算等，导致BIM 技术应用困难。

综上，BIM 技术的推广和应用需要加强专业人才的培养，同时增强建设单位的信息建设意识，重视企业信息数字化建设，提升企业软硬件设备，构建完备的规范和体制和专业的BIM 应用团队。

3 BIM 技术在施工阶段成本控制中的应用

工程项目的成本控制影响项目的收益，从项目的招标到竣工阶段都离不开工程成本控制。成本控制需要考虑项目不同阶段的特点，在施工阶段，需要根据施工内容和进度等对资源进行合理安排，将成本控制落实到每项工作。

在施工前期准备阶段，通过应用BIM 技术的可视化和可优化等功能，可以共享各专业的施工信息，并且BIM 技术的设计图为三维图纸，便于技术人员和施工人员理解，能够减少信息传递错误，从而提高施工效率和准确度；三维可视化BIM 模型能够对施工过程进行模拟分析，提高施工的可行性，进一步提高预算编制的准确性；招标和评标确定后，进入合同签订阶段，三维可视化BIM 模型的准确性和数据传递效率能够促进各参建方的沟通，尽量避免合作过程中的风险；应用BIM 技术的三维可视化功能，可以保证施工进度和质量达到预期标准，进一步提升成本控制的效果；BIM 技术能够将施工进度和三维模型进行关联，提高工程进度和资源安排的合理性。

施工阶段成本控制中，BIM 技术的优势是直观、准确，通过数据库模型与进度计划、成本计算的联系，实现动态且多维度的成本控制，具体体现在成本跟踪、资源优化配置、方案优化以及成本分析方面。BIM5D 数据平台可以对不同的施工合同进行分解，检测不同施工节点的成本，保证合同条目的规范性和数据清晰合理；BIM5D 数据平台通过模拟施工过程，结合预算定额和软件分析，可以自动计算出资源的用量和成本，用以指导施工现场管理；BIM 技术下的专业模型数据集成和虚拟施工过程能够实现传统施工方案的优化，向技术人员直观地展示施工中的问题和矛盾，并提供合理的优化建议，降低施工返工发生的概率，进一步降低施工的成本；成本分析时，BIM5D 信息模型能够根据月报量和计划进度计算出相应范围内的工程量，以及签证、变更和索赔的结算值，提高结算过程的清晰度和工作效率。

施工竣工结算阶段，传统的竣工整理和审核工作十分烦琐，造成的施工信息遗失或错误会影响项目的收益。BIM 数据平台通过信息的整合，各个结算信息的录入等，有助于施工信息资料获取，减小了审核的难度，缩短了审核时间，提高了结算审核工作的效率。BIM 技术下的项目工程量可由软件自动计算，各个阶段技术人员输入的信息数据与工程量相关联，竣工阶段的工作量审核效率也因此提高。BIM 数据库的来源是施工各个阶段的数据集成，有助于提升竣工结算的准确性，减少竣工结算的时间，以实现竣工阶段工作效率的整体提升。

4 基于BIM5D 模型数据库的成本控制体系构建

BIM 模型中引入施工进度计划便形成BIM4D 模型，用以实现虚拟施工和进度的管理，其优势是可以直观展示施工工序及时间节点，有助于隐蔽问题的发现和进度计划的优化。BIM 模型中加入关联施工进度和成本信息，便形成BIM5D 模型，有助于技术人员对实际成本的把握，判断成本的超支情况，将成本和进度紧密结合，提高成本控制的科学直观性。BIM5D 成本模型集成如图1 所示。

图1 BIM5D 成本模型集成

BIM5D 成本模型集成包含模型的导入和调整，预算文件的关联等，用以累计各施工阶段的工作量，比较实际消耗与预算之间的差别，为实际成本控制提供数据支持。BIM5D 模型数据库包含模型信息，以及进度和成本信息，同时涵盖项目管理和质量安全等相关信息，信息之间的关联能够提高施工管理的效率。BIM 技术、挣得值法以及循环方法结合后，可以利用工作分解结构构建目标成本，同时完成各级目标和计划的关联，工作分解结构的实行基础是建筑工程量清单，通过模型数据的导入和施工模拟，可以实现动态成本监控。施工前可计算出项目预算成本，施工过程中计算出实际成本，结合实际的进度进行实时调整，以及各时间节点的成本检查和偏差分析，以此形成基于BIM5D 模型数据库的成本控制体系。

5 基于BIM 技术的成本控制应用实例

5.1 项目概况

某市的农贸市场项目，建筑总面积为17 640 m2，占地面积为4 804 m2，建筑层数为地上5 层、地下2 层，其功能是农贸市场、商业配套和社区医疗等相关服务用房。建筑总高度为24 m，采用框架型建筑结构，抗震等级为7 度，耐火等级为二级，预期使用年限为50 年，项目总投资22 000 万元。

项目重难点包含5 个方面：其一是建设工程质量要求高，该项目被选为该市的重点建设项目，作为农贸市场的地标建筑；其二是施工现场总平面布置难度大，该项目离周边居民楼和轨道交通较近，现场施工场地受到限制，大型设备的布置和进出困难较大，不合理的布置会带来许多隐患；其三是设备管线多且系统配置复杂，农贸市场不同业态功能需求多样化，不同设备的管线布置和预留孔需要满足后期安装的需求，避免返工带来的经济损失；其四是各参建单位多以及协调管理难度较大，工程承包土建、安装和市政景观等多个方向，各专业人员在现场施工的穿插增加了安全施工和管理的难度；其五是绿色环保要求高，施工现场的扬尘、噪声和废气水等处理需要满足环保要求。

5.2 基于BIM5D 数据平台的成本控制体系应用

该项目的三维模型在设计阶段已经构建完成，技术人员在此基础上对BIM5D 数据平台进行搭建，以满足项目施工管理的需求，实现成本控制。各部件的空间关系通过BIM 模型进行展示，为设计、监理、造价、施工人员的优化调整提供便利。BIM5D 数据平台在三维模型的基础上关联进度和成本数据，以实现物资、图纸、质量和安全等信息的实时监控，结合模型数据的更新，减少设计的变更，达到缩短工期和成本控制的效果。工程数据通过BIM5D 数据平台实现实时监控和统计，结合施工计划的模拟，避免偏差的出现，实时施工成本资金曲线如图2 所示。

图2 实时施工成本资金曲线

图2 中，实时施工成本资金曲线是用来展示实际的施工成本支出情况，而在1～20 周的时间段内，由于前期准备工作和施工活动需要一段缓冲期，因此，没有产生实际的施工成本支出，所以，在曲线中未提供这部分时间段的数据。实时施工成本记录周期为1 周，通过施工成本的实时检测以及计划成本，可以计算出施工过程中的超支和盈余情况。可以看到BIM5D 数据平台下，项目施工成本得到有效控制，成本盈余在200～400 万元区间内浮动，说明BIM5D 数据平台下的成本控制效果较好。

6 结语

BIM 技术应用下，大型建筑以及复杂建筑的信息传递和资源整合，有助于施工成本的控制。BIM 技术的特点是可视化和可优化等，BIM 技术下的成本控制有助于施工各个阶段的造价控制，将进度成本和三维模型进行关联，提高工程进度和资源安排的合理性。BIM5D 信息模型能够根据月报量和计划进度，计算出相应范围内的工程量，以及签证、变更和索赔的结算值，提高结算过程的清晰度和工作效率。BIM 数据库的来源是施工各个阶段的数据集成，有助于提升竣工结算的准确性，减少竣工结算的时间。工程数据通过BIM5D 数据平台实现实时监控和统计。项目分析中可见，成本盈余在200～400 万元区间内浮动，说明BIM5D 数据平台下的成本控制效果较好。