BIM技术在施工阶段的成本控制应用

摘要：我国建筑行业发展迅速，但资源浪费较为严重。施工阶段是资源消耗和成本形成的主要阶段，因此应特别重视施工阶段的成本控制。介绍了bim概念及其特点，针对目前建设项目在施工成本控制中存在的问题，分析了应用bim技术进行成本控制的优势，研究了bim技术在施工阶段成本控制中的应用。关键词：建筑信息模型施工阶段成本控制中图分类号：f426.92文献标识码：a文章编号：1004-4914（2016）01-072-02当前，我国建筑行业发展迅猛，促进了经济的快速发展。据国家统计局发布的《2014年国民经济和社会发展统计公报》，2014年建筑业增加值为44725亿元，占国内生产总值比重为7.03%，达到改革开放以来的新高度。但从建筑业的利润来看，2014年建筑业产值利润率仅为3.91%{1}，盈利能力比较弱。解决建筑业效率低和浪费严重的问题迫在眉睫，施工阶段是建设项目资源消耗和成本形成的主要阶段，该阶段支出的成本占用了项目成本的绝大部分，因此必须特别重视施工阶段的成本控制。目前我国建设项目施工成本的管理存在效率低下，只重视事后控制，不重视事前预测、计划和事中检查、调整，忽视质量成本和工期成本等问题。而bim作为信息化时代的最新产物，其核心是一个数据库，该数据库由计算机通过三维模型而形成，涵盖项目全部建筑信息，且在项目实施过程中对这些信息进行动态调整。bim和算量软件进行结合，准确调用数据库中相关数据，实现自动化算量，多部门共同分享，进而为施工企业节约成本，增加利润。目前，对使用bim技术在施工阶段进行成本控制的研究尚在初始阶段，因此应积极推进bim技术在施工阶段的发展，发挥bim优势解决成本控制中存在的问题。一、bim简介1.bim概念。建筑信息模型（buildinginformationmodeling，bim）起源于美国查克?伊斯曼（chuckeastman）博士在20世纪70年代提出的建筑计算机模拟系统（buildingdescriptionsystem），bim是一种新型的工作模式，是将数据转化为信息，并将信息共享给所有的项目参与方，从而进行建设活动的过程。美国国家bim标准nbims对bim的定义是：“bim是一个设施（建设项目）物理和功能特性的数字表达；bim是一个共享的知识资源，是一个分享有关设施的信息，为该设施从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程；在项目不同阶段，不同利益相关方通过在bim中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。”{2}2.bim特点。（1）可视化。bim技术的核心是一个数据库，该数据库是通过三维模型形成的，而三维模型具有可视化的特性，因此bim技术的可视化是显而易见的。bim模型带有几何信息和属性信息，同样可视化指的是几何信息和构建属性的可视化{3}。所以，bim技术不仅可以进行建筑设计、碰撞检测、施工模拟、避灾路线分析及生成效果图的展示，还能够将构件属性（如材质、体积、接触面积、相互关系）更直观的展现在我们面前。可视化操作为项目团队进行的一系列分析提供了方便，有利于提高生产效率、降低生产成本和提高工程质量。（2）协调性。工程项目建设施工牵涉到不同参与方、不同专业，协调尤为重要。信息协调一致，信息传导的损耗低，可避免实际建设过程中可能出现的信息冲突和丢失现象。bim可以将各专业的信息集中在模型中并进行关联，使项目各参与方通过bim模型清楚全面地了解项目，通过bim信息平台对存在的问题进行协调处理，改变了过去点对点的沟通模式，增加协调效率，节约成本。（3）模拟性。bim的结构是一个复合结构，不仅包含数据模型，可反映图形和数据，而且包含行为模型，将二者关联结合赋予数据意义，可模拟真实行为。bim技术的模拟性不仅是指建筑物模型的建立，还包括节能模拟、日照模拟等。在招投标和施工过程中可以进行施工模拟，优化施工方案，控制项目成本。在运营过程中可以进行消防疏散、地震逃生等灾难处理方式的模拟。（4）优化性。信息、复杂程度及时间限制着建设项目的优化。建筑工程一般工程量大、时间紧迫，有些现代建筑物更是非常复杂，参与人员的能力不足，会出现考虑不周的情况。而bim数据库涵盖项目全部建筑信息，bim及其配套的优化工具通过修改前后的形象对比，能轻松地做到优化项目{4}。（5）可出图。bim技术通过对建筑物的可视化展示和协调、模拟、优化后，将经过完善后的综合管线图、预埋套管图、碰撞检查报告及合理改进方案等提供给业主。二、施工阶段应用bim进行成本控制的必要性在施工阶段进行成本控制是，根据成本计划建立目标成本，然后收集信息采取措施对项目支出进行严格监督，若发现超出允许范围的成本偏差，及时纠正偏差，使实际成本不断向目标成本接近的过程。如图1所示。{5}1.传统施工成本控制的弊端。目前建设项目在施工成本控制中存在的问题有：轻视事前、事中控制；数据共享和协同工作不被重视；成本数据更新不及时；精细化管理难以实现；技术落后导致工期成本和质量成本增加。虎2.应用吴bim进行成酱本控制的优势摔。仓（1）快捆速算量，提升娇精度。传统算浩量方法，需匹婶配图纸构件所敲对应的工程属疤性，明确不同循构件的计算规牧则，所以利用恨传统方法进行挣工程量计算时窝费时易错。而镇由bim设计弦的三维模型在勺设计过程中就饺进行了构件属姓性的匹配，且核bim算量软任件融入了计算灯规则，实现了厕算量自动化，暖不仅提高了算疼量效率，而且聚算量结果更加撑客观、所得数检据更加准确。划葵（2）合寻理计划，减少尝浪费。无法快迷速、准确地获坐取工程数据来袍制定资源计划亿是精细化管理用难以实现的根伪本原因。{6威}而管理人员蹲使用bim技净术可以快速精信确地获取基础挪数据，制定精税确合理的资源答计划，减少资然源浪费，减轻打仓储压力，降固低成本。证（3）漆优化方案，提远高质量。在项湖目前期，通过居bim技术把叛各专业图纸进侦行整合，在统英一平台经过碰状撞检查，可发气现设计中存在穴的错误，进而膜优化设计方案斗，减少施工阶补段由设计造成槽的返工，同时回优化管线排布幸、优化净空。软而且通过bi遍m可视化和模犹拟性，对施工朝工序、场地布港置等进行动态概模拟，进行施伯工方案的评选既优化。施工方姿案、管线排布匹方案经过优化叼用于施工交底银，可提高工程侧施工质量，节剃约成本。染（4）虚已拟施工，有效寿协同。基于b建im三维模型恒引入时间因素魄，即bim四凤维技术，可进做行虚拟施工，犯进而可以随时叙、直观地进行铜实际进展与施金工计划的对比匆，使各参与方牲全面了解项目凳实施情况，实瓶现有效协同工俘作，提高效率易，降低成本。鹅肃（5）加幕快结算，减少漆成本。bim亚模型数据更新始及时、数据清疼晰，利用bi飘m技术可以准灌确拆分、统计讨工程量，加快袍施工过程中工妥程进度款结算慧；竣工结算时翠，通过调取b鸦im数据库中允的相关资料，煤可缩短准备时巷间，加快结算常进度，减少时将间成本。扒三、bi移m在施工阶段拘成本控制中的矮应用廉1.施工殖准备阶段。黎（1）优尸化施工组织设卸计。施工组织从设计是指导工肃程施工的纲领景性文件，一般惹包括工程概况道、施工部署及斜施工方案、施自工进度计划、下施工平面图、窄主要技术经济席指标等五项基喉本内容。将施坏工方案和bi存m模型进行集惑成，应用bi绞m技术对项目蚊的重要环节、蜓关键部位进行徒模拟，分析、且优化施工方案团；将施工进度盆计划和bim贼模型集成后，笼通过进度模拟普可提高其可行说性；应用bi于m模型建立反亦映临建、设备垮间立体关系的咸三维场地平面忠布置，参照施旧工进度计划，球形象模拟各阶熔段现场情况，狮检查、修改临允建布置，使现旷场平面布置满是足动态变化需杀求，资源配置辽更合理，从而混避免浪费，节慈约成本。惕（2）辅胀助图纸会审。闯通过bim模肾型及其碰撞检毁查，辅助进行散图纸会审，对键净空、管线布助置等细节问题询进行优化，减趴少返工，缩短博工期，控制成肯本。骄（3）指启导施工成本计比划的编制。将煮bim三维模创型与进度信息标、成本信息通饭过关联整合形栋成5d模型，戚从而对施工过挺程中各个阶段蛾的相关需求量欲进行计算、模的拟、优化，指饮导劳动力、材推料和机械计划鉴的建立，提高物成本计划的精卸确性，降低成袜本。西2.施工飞实施阶段。贡（1）多神维多算对比。倘多算对比是及乖时发现项目问息题，降低项目巴费用，控制项鼓目成本的有效与手段。目前，圈多算对比是从雁三个维度――早时间、工序、叉空间位置，对术项目计划成本静与实际成本进号行对比分析。完只分析其中一辽个维度是不够搜的，比如项目率一个时间段的僚总体状况良好泡，实际成本低枣于计划成本，引但可能存在实学际成本高于计倾划成本的子项思工序，因此需闲要将项目实际榜成本按工序进帮行拆分。而且别，项目施工通穿常是不同施工劣段同时进行，扬所以还要按照屯空间区域进行删成本对比和分动析。蠢利用bi讨m模型可快速箱、精确地进行贩不同维度的多午算对比。基于遍bim三维模嫌型引入时间因暂素，可对任意贺时间段的实际它成本和预算成罗本进行对比，粪直观判断该阶废段盈亏情况从献而及时采取纠寒偏措施；将b抛im模型和施延工工序进行结箭合，按照具体沉工序对成本进扫行对比，有利痒于及时发现、觉处理问题，实淘现成本精细化板管理。俊（2）动情态成本管理。部在bim三维锯模型基础上增狐加时间维度和闷造价维度建成产bim-5d摄模型，使用该惜模型在施工过吉程中实时跟踪士项目进展，动辫态展示资金使牛用情况，及时阴统计、汇总规妄定时间段的实左际成本，与预场算成本、计划贸成本进行三算遇对比，若发现听成本超支情况塘，及时采取有声效纠偏措施，幻避免项目投资组失控，实现成室本的有效动态谜管理。夏（3）改钩善变更管理。筛在施工过程中护，工程变更的早发生是在所难炎免的。工程变队更经常会引起悟项目工程量的窃变动及项目进救度的变动等问迎题，这些问题寸都可能造成实刃际施工成本与硬计划成本发生夫较大出入（主得要是实际施工责成本的增加）裂，所以，必须悦高度重视和重凯点控制变更对笛项目成本产生管的影响。{7记}在发生工程借变更时，使用榨bim-5d寒技术进行变更磁管理，因bi寄m模型信息具昂有关联性，工锻作人员只需将宋变更构件在b睁im模型中进毁行修改调整，未整个模型中与唇之关联的部位岭都会自动更新歉，而且由于b滤im模型的共蓝享协同能力，桥各参与方之间磨传输交换信息宫的时间大为减效少，从而可快货速计算变更工肆程量，准确确脉定变更费用，董减少成本浪费砖，有序管理变渴更造价。叶（4）快里速结算工程进谱度款。进度款恐结算，一般是选由施工单位根毒据已审批下来品的工程形象进幕度，计算出本顺阶段完成的工柜程量，套用相臭应的综合单价黑，算出工程款梢，向建设单位检提出支付申请将。{8}由于菠bim模型可辅将工程数据以金建筑构件为载轿体进行存储、驾分析，所以利锯用bim模型今可快速完成工赌程量拆分。而枣且bim模型扯根据施工现场株进度及时更新世数据库，因此箩造价人员利用透bim技术可装实时、精确地甜汇总某一阶段返的工程量，快更速编写该阶段逐的工程计量申漏报表。建设单客位可以通过b叮im共享平台吓迅速审核其数鲁据的准确性，虎提高工程进度齐款的结算效率剑，减少时间成孝本。细（5）真源正实现限额领里料。限额领料区是控制现场材周料使用量从而指降低项目成本括的有效方法，隆定额的确定是惕其关键工作。徐利用bim技危术，根据数据确库中以往同类团项目的详细数晓据可快速、精疲确地计算施工轧任务的材料消蚁耗量，相关人挣员通过共享平港台对数据进行尊审核，下达限练额领料单，实仁现限额领料。波欣四、结语羞茫目前，我逼国已经步入信缺息化时代，建急筑业信息化是慌大势所趋。b坝im技术作为除一种信息化技压术，正在推进月建筑业的信息堵化发展。在建猛设项目施工阶束段引入bim垃技术进行成本诵控制可以节约昨成本，提高工级作效率，增强订施工企业的管俯理水平和盈利见能力。上文所邮述应用只是b雹im技术在成孩本控制应用中伙的一部分，随周着bim的推尝广普及和技术毅创新，bim结技术在施工阶闹段成本控制中病的应用会逐渐他增多，在施工留阶段质量和安挤全管理中的应敢用也会逐渐发其展。注释：轿{1}住呢房和城乡建设网部计划财务与寿外事司，中国严建筑业协会.深2014年建篇筑业发展统计误分析[j].括工程管理学报切，2015，萝29（3）：俊1-12众{2}何芹关培，王轶群谢，应宇垦.b徐im总论[m蹦].北京：中尘国建筑工业出热版社，201解1缓{3}胡逃铂.基于bi斤m的施工阶段霉成本控制研究符[d].武汉姿：湖北工业大大学，2015尊助{4}王勉雪青，张康照冰，谢银.基于大bim实时施勇工模型的4d制模拟[j]，冬广西大学学报质（自然科学版葵），2012墨，37（4）权：815-8厕19乒{5}李叫清霞.建筑工刮程施工阶段成田本控制研究[幼d].邯郸：押河北工