BIM的全寿命周期成本控制理念在工程实践教学中的应用研究

余方 陈旭 敬涛

摘 要：本文综述了全寿命周期理论和BIM技术，并结合BIM技术与全寿命周期理论，分析了BIM技术在工程项目建设期和运营期的实际运用，并总结了BIM技术在这些时期的应用效果和它在工程项目全寿命周期中的价值，同时还分析了BIM的全寿命周期成本控制理念在工程实践教学中的意义。

关键字：BIM技术；全寿命周期；建筑模型；信息数据系统；成本控制

中图分类号：TU723.3；TU17 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2018）02-0134-03

Research on the Application of BIM's Life Cycle Cost Control Concept in Engineering Practice Teaching

YU Fang1，2，CHEN Xu1，JING Tao1

（1.Civil Engineering College of Hunan City University，Yiyang 413000，China；

2.Hunan Hetian Property Development Co.，Ltd.，Yiyang 413000，China）

Abstract：This paper reviews the life cycle theory and BIM technology，and through the analysis of BIM technology in construction period and operation period of the project application，the combination of BIM technology and the life cycle theory，expounds the application of BIM technology in these periods，summarizes the value of BIM technology in the whole life cycle of the project. The life cycle cost analysis and control of the BIM concept in practical teaching of Engineering significance.

Keywords：BIM technology；life cycle；building model；information data system；cost control

0 引 言

在我国国民经济中，工程项目如建筑行业等的经济增长方式都以粗放型为主，资源浪费较为严重，生产效率相对低下，平均产值利润不高，工程项目成本管理观念和技术亟需提升。BIM技术是一种能为工程项目全寿命周期中的所有决策提供可靠信息和依据的技术手段。基于BIM的全寿命周期分析应用可以有效进行工程成本控制和方案比选，提升工程造价管理价值。

1 全寿命周期理论概述

全寿命周期理论以工程项目的全寿命周期总成本最小化为目的，寿命期内每个阶段所需要的工作以及工程任务皆不相同，所以对造价的影响程度也有所不同。工程项目全寿命周期分为建设期、运营期和报废期。

2 BIM概述

2.1 BIM的定义

BIM（Building Information Modeling），可以理解为建设领域的信息化模拟，它以工程项目的有关数据为基础，通过数字化仿真模拟，直观地表达出建筑工程所具有的各类真实信息，具有可视化，协调性、模拟化、参数化等特点。

2.2 BIM技术运用现状

2.2.1 國外运用现状

随着科技的发展，人们开始将全寿命周成本与计算机技术相结合，而BIM技术则是真正意义上落实全寿命周期成本控制的工具和手段，与此同时，英美等国正加紧完善BIM体系。美国在BIM技术运用方面起步较早，在建筑行业，使用BIM技术的比重成倍增长，从2007年的28%增长到了2012年的71%。在欧美等国，应用BIM技术逐渐形成了新的工作模式。BIM技术的运用不再局限于工程领域的表象环节，而是开始全方位协同参与、设计，并产生了大量的系统化软件。在亚洲各国，也陆续形成了BIM技术的应用标准，在各种大型建筑施工中示范使用，并逐渐普及。

2.2.2 国内运用现状

国内对于BIM技术的研究以及应用仍处于初期阶段，但BIM的理念在建筑领域中传播地较快，随着不断提高的建筑信息化要求，政府也开始大力推进BIM技术的应用，主要体现在以下方面：

（1）2008年，中国的BIM门户网站（www.chinabim.com）成立，该网站不仅对发展以BIM为核心的建筑工程信息化起到了推动作用，也为国内建筑工程在BIM技术的使用上提供了交流平台。

（2）2011年，国家科技部将BIM信息模拟系统正式作为“十二五”重点研究项目的课题。

（3）相较于2007年BIM热搜几乎为0的情况，2015年“BIM”一词的关注度一路飙升。

可以大胆预测BIM技术在未来中国建筑领域的发展呈现出一片大好态势，随着其在建筑工程领域深入开发、研究、运用，BIM技术将在未来建筑行业形成新的风向标。

3 BIM技术在工程项目建设期成本控制的应用

工程项目全寿命周期的建设期主要分为三个阶段：建设期决策阶段、建设期设计与计划阶段和建设期施工阶段。

3.1 BIM技术在项目建设期决策阶段成本控制的应用

工程项目在建设初期的决策阶段通常要进行场地的规划分析，由于技术手段的限制，传统的规划分析往往需要进行实地调研观察，并结合工程师的建设经验，通过其它软件逐个分析，这会耗费大量的人力物力财力。

利用BIM技术，直接导入工程项目的方位性模型，结合地图的兼容性，建立一个3D可视化的直观模型，不仅能展现出一个工程项目所处的交通状况、商业布局等，还能根据这个场地模型（如图1），清晰地观察到项目所在区域的地势特征，极大地提高了项目后期的设计及决策工作的效率。BIM技术的引入，还帮助业主进行可视化分析，缩短项目初期的决策时间，从而节约了大量的劳动力以及时间成本。在经济指数剧增的现代化的工程建设中，时间成本决定整个项目的总造价成本。

3.2 BIM技术在建设期设计与计划阶段成本控制的应用

对于一个工程项目而言，设计与计划阶段决定着它全周期成本费用、质量程度、建设进度等。项目最初的总平面设计图、建筑结构设计图以及管道设备等设计信息等往往是影响项目最终成本的主要因素，这些也需要设计师单位花费极大的人力物力去进行管控。然而项目的实施很难做到零误差，偶尔对原始结构所做的轻微改动，会带来巨大的设计变化，比如给水排水工程、防灾消防通道、燃气设备等方面。在BIM软件的技术支持下，能轻松解决这些问题。

BIM的模型是富含工程项目所有构件以及各方面部件的数据系统，拥有极快的运算能力，能在短时间内整合所有专业信息，凭此可以发现并且规避后期工程实施过程中可能出现的问题。比如，利用BIM技术进行碰撞检查。同时，BIM软件还能直观地统计出项目的工程量，为项目提供更加可靠，更加全面的信息数据。相比传统人工在图纸上的设计以及工程量的统计，BIM技术软件不仅更加迅速，而且更加准确，精准的计算以及高效的复核给工程项目在成本管理方面带来质的飞跃（如图2）。

3.3 BIM技术在建设期施工阶段成本控制的应用

工程项目的施工阶段是成本消耗的主要阶段，也是使人力物力和财力实现实际价值、建设质量得到保障以及投资资金实现效益化的决定性阶段。将BIM技术引入施工的过程中，不仅能展现出每个分部分项工程的施工顺序，而且对施工组织以及进度也制定了十分明确的要求。在施工前期的图纸复审以及图纸变更上，它不仅能解决管件、结构梁碰撞等类似的设计缺陷所带来的进度拖延问题，还能为其它更加复杂的技术问题提供解决方案。在钢筋工程方面，BIM的精确计算能为钢筋下料提供优化组合方案，也可以提供废气钢材的利用方案，极大地节省了材料的费用消耗、减少了不必要的材料浪费。

同时通过BIM提供的三维模型，可以清晰直观地观察到梁板墙等部位钢筋骨架的布置，给钢筋工的绑扎工作提供了精确的指导；另外在其它管道工程和洞口预留的布置上，它还能展现完整、美观又准确的显示效果，降低甚至避免了后期穿墙凿洞的成本，极大地提高了施工效率。

BIM技术同时还作为一个信息系统而存在，能有效地解决因施工阶段长周期，涉及范围广的原因带来的施工图纸和施工用材记录等方面信息的丢失、变更问题；BIM软件能统计并记录该阶段中的所有资料，在竣工后能精确地得出项目实际总造价，对于成本管理人员来说，可以让成本管理的工作效率更高、费时更短、数据统计更加便利。

4 BIM技术在项目运营期成本控制的应用

工程项目的运营期区别于建设期的特点是这一时期更需要进行工程项目的信息管理，通常需要对项目的信息进行查询、修改和调用等。这一时期的项目已经竣工，主控权移交给了建设业主单位，业主常常会移交至物业。该阶段主要的费用是整个项目进行运营的维护费用，一般主要包括设备产品的能耗、保养维修、周期更迭等方面的花费。

BIM技术作为一个信息系统存在，能在工程项目这个庞大又复杂的资产数据库中提供迅速又便捷的信息查询。导入完设备等数据的后期BIM的信息模型系统，不仅能得到工程项目的能耗数据，还能自动根据设备的性能、频率等要素确定检查周期，并及时进行提醒，同时，它还能对维护修理进行详尽地记录保存，为后期的任何信息需求做好准备，以此成为最便捷的管理手段。

所以，BIM技术在项目运营期的的成本控制主要在建筑、设备的管理上。应用它能够大幅度地提高项目运营的效率，降低管理成本，提高全寿命周期的经济效益。

5 BIM的全寿命周期成本控制理念在工程实践教学中的意义

相比传统工程造价管理，BIM技术的应用可謂是对工程实践教学的一次颠覆性革命，具有不可比拟的优势，全面提升了工程实践教学效率与信息化管理水平，在优化管理流程方面具有显著的应用优势。BIM技术的应用使得复杂繁琐耗时耗力的工程量计算在设计阶段即可高效完成，具有精准度高、效率高的特点，工程实践教学的核心转变为全过程造价控制，在减少繁琐的工程量计算的同时，对学生的能力与素质提出了更高的要求，对于建筑工程全面管理而言具有积极意义。

BIM技术在工程实践教学管理中应用的优越性：

（1）提升工程量计算准确性与效率；

（2）加强全过程成本控制；

（3）控制设计变更；

（4）方便历史数据积累和共享；

（5）有利于项目全过程造价管理，BIM技术在工程造价管理中的应用可全面提升工程实践教学效率与信息化管理水平，优化管理流程，高效率、高精准度地完成工程量计算工作，有利于加强全过程成本控制，它还能做好设计变更应对，方便历史数据积累和共享，对于工程实践教学而言有诸多优越性，使学生的所学能与实践紧密接轨，应用价值较高，值得大力推广。

6 结 论

时代在飞速发展，无论是建筑还是互联网等各个领域，每个领域所运用的技术手段都在快速地进行更迭。在建筑行业，BIM的出现将是一个新的发展导向。基于前文对BIM的应用研究分析，可以看出它不仅能起到让各建筑专业、甚至工程项目全寿命周期持续协同的作用，还能准确又迅速地提供信息储存、信息共享、信息交互的功能。它不只是一个建筑信息化模型，更是一个强大的信息数据系统。从CAD等软件主导的二维时代到未来的某个时间点的这期间，一定会产生一次重大的变革。BIM技术所带来的工程项目全寿命周期的管理模式将成为建筑行业的一个新起点。将BIM技术应用于工程实践教学，使课堂教学与工程实践更加缝合，更加合理，更加优化，既能让实践工程项目的成本控制，实现一次质的飞跃，又能达到理论教学成功运用于实践的目的。

参考文献：

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[2] 沐美莲.建筑业在国民经济中的地位和作用分析 [R].云南省玉溪市易门县统计局龙泉统计站，2014.

[3] 刘杰.工程项目全过程精细化成本控制 [D].成都：西南交通大学，2013.