浅谈BIM对工程成本的影响及推广应用的探讨

1引言回顾BIM技术在中国近20年的发展，总体上来说效果可见，整体发展还是比较迅速的。从最早的BIM万能论到BIM无用论，再到现在关注度不断增强，BIM技术在建筑工程领域的影响正不断提升，住建部多次发文明确BIM技术发展的规划与目标，BIM技术通过对建筑构筑物的数字化、信息化模型建立与整合，使建设工程技术人员对工程项目制定有力的措施及高效应对，实现建筑信息的集成，能有效提高工作效率、降低成本，达到增效降本的目的，对工程成本控制有着积极的影响。但是，国内BIM应用率总体水平偏低，尚有较大的提升空间。由于BIM技术的引入需要较多投入，必定增加项目成本，投资收益率偏低。再加上当下很多人片面认为BIM技术是单纯的建模，并不会对成本控制起到实质性的作用，导致多数建设工程企业不愿引入BIM技术，对BIM技术应用深度和广度的认识很片面，成了挡在推广普及BIM技术道路上的绊脚石，文章试从BIM技术增效降本与是否单纯增加成本费用的角度进行分析探讨，并针对当前BIM技术在建设工程行业中的应用现状及其成因，浅谈BIM技术在推广普及方面的几点思考，以期让更多的建设工程企业积极引入BIM技术，实现更广域更深层的应用，提升建设工程企业的竞争力。2BIM技术在建设工程成本控制中的积极作用BIM技术具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等特征，在建设工程行业的可视化交底，管线综合，碰撞冲突，装修方案、造价算量、维护保养等诸多方面都有十分突出的表现，对成本控制起着积极的作用。BIM在前期策划阶段对整个项目的成本起着积极影响，项目前期阶段的工作会很大程度地影响成本，在项目前期改变设计所花费的费用最低，越往后费用越高。早期就采用BIM技术可使设计对成本和性能的影响时间提前，进而对建筑物的功能和节约成本有利。BIM技术具备高效的数据统计功能，在工程计量方面比传统手工计算工程量更有优势，能做到既快又准，同时还能及时应对方案补充或变更所引起的成本变动，分析不同方案的成本优劣，并及时做出反馈。BIM技术在建设工程全寿命期的多个环节做到节约成本提高效率，真正实现增效降本。2.1沟通与协调的高效性有助于节约成本BIM模型的共享与协作，可实时通达项目关联的所有部门，团队成员能够共享项目数据模型，方便各部门间进行协调规划。数字BIM模型允许共享、协作和版本控制，项目组织成员借助不同的工具载体，能够随机查验模型数据和图纸信息，实时查看项目信息的最新数据。通过BIM技术，可提高信息传递和分发效率，使费用管理、风险管理的数据收集更高效，通过高效的信息处理方法，把管理的分析过程实现“电算化”，提高决策效率。借助BIM技术，项目成员可随时在基于云的共享环境中进行协作，进行数据综合分析，交换设计意图，以改进项目质量和客户满意度，有助于减少因错误导致的返工，达到优化进度、节约成本和更好实现项目成果的目的。2.2可视化功能使项目变更费用可控BIM技术的可视化功能，使建筑和各部构件以3D模型方式呈现，使得整个过程都实现可视化，建设工程企业和设计单位利用可视化的直观方式进行事前查验，可对设计及时做出调整。BIM模拟的3D可视化，为使用者提供了建筑空间的全景体验，模拟真实的空间使用场景，分析归纳建筑空间的科学合理性，利于设计单位提前进行设计变更，通过可视化技术实现的事前查验和全景体验，可最大限度地减少现场施工期间变更所带来的人工、材料、机具设备的浪费，极大程度上节约了变更的费用。2.3及时解决碰撞冲突能减少返工以降低成本在传统二维设计中，设计师难以对各个专业所设计的内容进行整合检查，极易导致各专业在绘图上的碰撞冲突，进而影响整体工程的正常施工。基于BIM技术的碰撞检查很好地解决了这个难题，BIM技术的碰撞检查，能够在计算机中提前预警工程项目的不同专业(包括结构、给排水、电气桥架、暖通、消防等)可能引起的空间上的碰撞冲突。BIM技术人员对工程项目进行可视化模拟展示，能清晰直观地发现冲突并及时解决，并且能够进一步优化净空，优化管线排布方案，极大地减少施工阶段可能出现的错误和返工风险，避免由此造成的资源和人工的浪费，从而节约成本。2.4提高预制能力有助于降低成本BIM技术可即时生成用于施工的图纸和数据库，BIM模型能够对建筑物各部构件的信息进行转化，可直接输出建筑构件的准确加工图，标注出各项参数的图样能够更加高效地实现与预制方的对接，提高预制能力，更多地使用预制和模块化构造技术，实现建筑设计标准化、构配件生产工厂化，预制构配件代替现浇结构作业，生产效率高，有效降低成本。同时预制构件的功能高度集成，减少了物料损耗和施工工序，能够很好地降低项目成本。2.5基于优化后的项目进度管理能有效控制成本BIM技术的应用便于施工方制订更精确合理的进度计划，做到各工序衔接紧密，消减窝工现象，促进项目按时或提前完成，避免各项资源的浪费。在工程项目中，涉及施工进度的影响因素有很多，BIM技术优化调度的特征所发挥出的精细化管控作用，能有效减少复杂因素对项目进度的影响，避免因停工、窝工等情况造成的损失，进而有效控制工程成本。2.6防范工程安全事故能减少安全管理成本BIM技术在提高建设工程施工的安全性方面发挥着重要作用，通过可视化手段模拟安全事故的危害，警示施工现场人员提高安全意识，规避施工中的事故伤害。3D信息模拟技术能够为建设工程企业提供详实的现场数据，及时发现施工现场潜在的安全隐患，通过安全管理漏洞查验，能方便准确地检查出图纸中不易标识的临边洞口，做出及时处置，掌控安全防范的主动权，提高安全性，减少法律纠纷与保险索赔，最大限度地减少安全管理成本。2.7高效的项目管理有利于控制成本基于BIM的自动化计量，不仅能降低概预算人员的工作强度，更能提高工程量估算的精度与稳定性，轻松应对复杂计量、交叉计量，能有效应对设计变更，对控制工程成本有明显的积极作用。工程计量是编制工程预算的基础，与传统做法相比，BIM的自动化计量方法比传统的计算方法更加准确高效，能提高工程量估算的精度与稳定性。基于BIM的自动化计量方法更具备优势。能大幅降低概预算人员的工作强度，BIM的自动化计量方法能将大量的统计、计算工作交由系统完成，从而将造价工程师们从烦琐的劳动中解放出来，让他们投身于其他更有价值的询价和风险评估等工作中；BIM的自动化计量功能有利于设计前期对成本的控制，并能及时应对解决变更设计所引发的繁杂工作，BIM技术能够将成本核算与建筑信息数据密切关联，检测设计变更引起的系列数据联动，并能及时将更新的数据反馈给相关设计人员，使其能够及时掌握变更设计方案给成本核算带来的影响，能较大程度降低运营成本。3基于市场选择之下的BIM发展现状3.1BIM理念正逐步被建设工程企业所熟知国内先进的建筑设计团队和地产公司纷纷成立BIM技术小组，大中城市的专业BIM咨询公司、外包公司、培训机构如雨后春笋般涌现并日渐成熟，在BIM领域发挥出积极的作用。3.2当前仅大型的建设工程企业较多应用BIM技术国资企业、上市民企等实力雄厚的大型建筑企业对BIM技术认可度高，所属的建设工程项目应用BIM技术正逐渐增多。3.3重点项目复杂工程应用较多国内智能化、精细化程度高的项目，比如机场航站楼、大型场馆等公共建筑，对技术与施工标准要求严格，BIM技术的普及应用程度高。3.4民营建设企业BIM技术应用相对较少业主单位若不做强制要求，民营建设企业在施工项目中较少应用BIM技术。3.5BIM技术在我国的发展并未有想象中理想我国建设工程企业内部对BIM的认识定位模糊，BIM技术在二、三线城市的发展状况不容乐观，引进BIM的外部环境不成熟，掌握BIM技术和理念的复合型BIM人才相当匮乏。4导致BIM技术应用不够普及的因素建设工程行业BIM技术应用不够普及的现状，与BIM本身体现的优异性不相符合，造成这种背离状况的因素归结如下。4.1人力与设备的初期成本投入较高一方面，企业培养和储备专用人才成本较高。在人力成本的投入上，行业统计数据表明，20万平方米的建设项目至少需要配备一支4人的BIM团队，每年的企业成本开支至少超过60万元。另一方面，BIM技术硬件配置高，3D虚拟现实是BIM技术的呈现方式，所需的硬件设施配置诸如处理器和显卡等要求等级高，要采购的计算机必须达到高阶配置。再加上需要购买的各类支持软件比较昂贵，造成了初期投入较高，企业多数无法接受，不愿主动投入。4.2高额投资成为企业的风险支出当前建设工程企业应用BIM技术的投资回报率低是客观存在的，BIM技术服务的平方单价对单个项目来讲，占单个项目利润比例较高，从投入产出比的角度来看是不经济的。大多数的BIM应用只能看到投入却未能看到产出。另外，建设工程企业所投入的BIM专项费用，业主不会单列支付，需要建设工程企业从合同总价里面自行列支BIM费用，这种单纯增加成本的投入，建设工程企业从根本上没有动力引入BIM技术。4.3工程建设企业固有的传统施工技术和管理经验仍占据主导地位由于储备和培养BIM专项人才成本较高，造成了建设工程企业缺乏BIM技术专项人才，进一步导致BIM的先进管理思想和经验缺失，我国建设施工企业在实际施工过程中形成了非常稳定完善的审图思维，现场施工的工人还是要拿纸版图纸施工。进而传统的施工技术和管理经验就占据了主导地位，项目各方对BIM的关注重视度低，没有来自业主或其他项目厂商的足够需求，多数建设工程企业不会主动引入BIM技术。4.4政府对BIM技术应用的扶持推广力度不够我国现行的BIM行业标准和规范不完善，不能在项目实施过程中很好发挥BIM技术的增效降本作用，企业被动引入BIM技术是来自业主倒逼、竞争倒逼和政府倒逼，要想建设工程企业主动引入BIM技术还需各方的不懈努力。4.5建设工程行业对BIM认识的局限为了满足业主对BIM的需求，多数建设单位会用较低的价格外包聘请建模团体，做出一系列仅供展示参观的动画视频，其结果根本不能体现BIM真正的价值。BIM对总承包方来讲，从成本的管理、材料的控制、人员的配置、成果的展示等多个方面都有很大的提升，但是在现实操作中，多数把BIM做成了PPT式的BIM。受软件层面的局限，建设工程企业的软件使用主要还是Revit，而对于其他插件的运用整体偏少，应用层面受到限制，很难实现更有价值的其他功能；BIM建模与技术深化人才的缺乏，在当下BIM建模外包的情况下，建设工程企业的BIM应该做得更加精细深化，必须将模型与项目现场情况结合起来，但目前建设工程企业的BIM专项人员的学习培训只针对BIM相关软件的学习，且参与人员多是缺乏工程项目实际操作经验的年轻员工，人员选配的偏差导致BIM的应用很难做到精细与深化。同时，现在建设工程行业多把BIM作为软件来使用，能够把BIM落实到项目管理的较少。目前国内工程软件局限于工程量计算和碰撞测试等独立环节，难以满足集成化的项目管理和方案设计需求。5BIM技术推广普及的几点思考5.1前期高额投入是制约BIM技术推广普及的重要因素探索一条适合建设工程企业主动引入BIM技术的路径，就要解决好投入产出比例失衡的问题。自建BIM专项小组+外包专业团队的并行运作模式是建设工程企业引入BIM技术既经济又高效的模式，企业在初期阶段由专项小组负责与外包团队对接，由外包团队负责执行项目，如此一来，企业既能有自身BIM团队的技术沉淀，又能立刻投入BIM技术的应用实施，其间还可吸收BIM外包公司的成熟经验。建设工程企业以此可减少前期组建团队和采购先进设备及软件的高昂投入，又能保证项目顺利展开。5.2从思想认识层面重视BIM技术BIM不单是建立模型，更是用模型来做事，这才是BIM的核心价值，真正利用模型来优化项目管理，先要从思想上重视起来，消除行业对BIM真实价值的质疑和偏见，BIM始于建模，但归根结底BIM的价值在于数据，运用数据进行分析和管理才是最重要的。BIM技术贯穿项目的全生命周期，能很大程度上减少规划、设计、施工、运营等环节的沟通成本，减少拆改返工，实现增效降本，提高企业的效益。5.3BIM成本的分摊应按企业总的在建面积工程项目成本的计算要从企业战略性投入的角度进行。BIM技术通常以三维渲染动画的形式呈现，项目现场要搭建专用的场馆设施，以供观摩学习。场馆设施的建设是一项较大的成本支出，如何降低场馆设施的成本是建设工程企业关注的重点问题之一。场馆设施采用装配式结构或可以多次重复使用的方式完成，能反复多次地在不同项目间使用，可多次分摊使用费用，降低成本。5.4建立统一的BIM技术标准和规范当前我国的BIM应用水平参差不齐，亟须通过建立统一的标准和规范促进BIM的发展，缺乏统一的标准是建设工程企业引入BIM技术的重要原因。让信息与数据在项目全生命周期各个环节进行顺利高效的传递，是建立BIM标准的核心目标。必须要有全面的、可靠的、相互关联的BIM标准体系，这样才能发挥出BIM技术的最大价值。目前，中国BIM行业技术集约化程度较低，行业标准体系尚不完善，随着BIM标准体系的持续完善、建筑业信息化程度的加深、企业接受度的逐渐提高，BIM的行业应用将持续加深、市场空间将进一步放大。5.5培育适宜BIM技术普及发展的市场环境政府应因地制宜，灵活刺激，对BIM技术的推广应用进行政策性支持，机动灵活地在税收方面给予优惠，让引入BIM技术的建设工程企业得到实惠，调动建设工程企业投入新技术的积极性。5.6重视BIM专项人才的储备培养BIM专业技能人才的缺乏成为制约行业高速发展的重要因素，各地政府职能部门、高校、行业企业等均对BIM专业人才的培养予以高度重视，逐步完善BIM专业人才培养与考核机制，开发适合行业发展、企业需要、从业人员必备的培训课程，采用理论与实操科学融合的教学方式，为行业、企业输送高质量BIM专业的人才。优秀的BIM人才应该具备BIM配套软件的操作应用能力、扎实过硬的建设工程实操经验和基于BIM平台的多方沟通协调的能力。推广普及BIM技术并实现技术的真正价值，必须培养储备全面过硬的BIM人才队伍。5.7突出BIM对企业效益的带动作用BIM技术在建设工程企业能否被重视与应用，关键要看BIM技术能否给企业带来社会效益和经济效益。社会效益的取得包括但不限于BIM观摩、智慧工地观摩、安全文明观摩、质量观摩、绿色示范观摩、科技示范观摩等，以上形式的操作能充分将项目的优势与企业的实力进行很好宣传，有利于树立良好的企业形象，提升行业竞争力