BIM技術(shù)在施工階段的成本控制應(yīng)用

摘要：我國建筑行業(yè)發(fā)展迅速，但資源浪費(fèi)較為嚴(yán)重。施工階段是資源消耗和成本形成的主要階段，因此應(yīng)特別重視施工階段的成本控制。介紹了bim概念及其特點(diǎn)，針對目前建設(shè)項(xiàng)目在施工成本控制中存在的問題，分析了應(yīng)用bim技術(shù)進(jìn)行成本控制的優(yōu)勢，研究了bim技術(shù)在施工階段成本控制中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：建筑信息模型施工階段成本控制中圖分類號：f426.92文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號：1004-4914（2016）01-072-02當(dāng)前，我國建筑行業(yè)發(fā)展迅猛，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的《2014年國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》，2014年建筑業(yè)增加值為44725億元，占國內(nèi)生產(chǎn)總值比重為7.03%，達(dá)到改革開放以來的新高度。但從建筑業(yè)的利潤來看，2014年建筑業(yè)產(chǎn)值利潤率僅為3.91%{1}，盈利能力比較弱。解決建筑業(yè)效率低和浪費(fèi)嚴(yán)重的問題迫在眉睫，施工階段是建設(shè)項(xiàng)目資源消耗和成本形成的主要階段，該階段支出的成本占用了項(xiàng)目成本的絕大部分，因此必須特別重視施工階段的成本控制。目前我國建設(shè)項(xiàng)目施工成本的管理存在效率低下，只重視事后控制，不重視事前預(yù)測、計(jì)劃和事中檢查、調(diào)整，忽視質(zhì)量成本和工期成本等問題。而bim作為信息化時(shí)代的最新產(chǎn)物，其核心是一個(gè)數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫由計(jì)算機(jī)通過三維模型而形成，涵蓋項(xiàng)目全部建筑信息，且在項(xiàng)目實(shí)施過程中對這些信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。bim和算量軟件進(jìn)行結(jié)合，準(zhǔn)確調(diào)用數(shù)據(jù)庫中相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化算量，多部門共同分享，進(jìn)而為施工企業(yè)節(jié)約成本，增加利潤。目前，對使用bim技術(shù)在施工階段進(jìn)行成本控制的研究尚在初始階段，因此應(yīng)積極推進(jìn)bim技術(shù)在施工階段的發(fā)展，發(fā)揮bim優(yōu)勢解決成本控制中存在的問題。一、bim簡介1.bim概念。建筑信息模型（buildinginformationmodeling，bim）起源于美國查克?伊斯曼（chuckeastman）博士在20世紀(jì)70年代提出的建筑計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)（buildingdescriptionsystem），bim是一種新型的工作模式，是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息，并將信息共享給所有的項(xiàng)目參與方，從而進(jìn)行建設(shè)活動(dòng)的過程。美國國家bim標(biāo)準(zhǔn)nbims對bim的定義是：“bim是一個(gè)設(shè)施（建設(shè)項(xiàng)目）物理和功能特性的數(shù)字表達(dá)；bim是一個(gè)共享的知識(shí)資源，是一個(gè)分享有關(guān)設(shè)施的信息，為該設(shè)施從概念到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)的過程；在項(xiàng)目不同階段，不同利益相關(guān)方通過在bim中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責(zé)的協(xié)同作業(yè)?！眥2}2.bim特點(diǎn)。（1）可視化。bim技術(shù)的核心是一個(gè)數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫是通過三維模型形成的，而三維模型具有可視化的特性，因此bim技術(shù)的可視化是顯而易見的。bim模型帶有幾何信息和屬性信息，同樣可視化指的是幾何信息和構(gòu)建屬性的可視化{3}。所以，bim技術(shù)不僅可以進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)、碰撞檢測、施工模擬、避災(zāi)路線分析及生成效果圖的展示，還能夠?qū)?gòu)件屬性（如材質(zhì)、體積、接觸面積、相互關(guān)系）更直觀的展現(xiàn)在我們面前?？梢暬僮鳛轫?xiàng)目團(tuán)隊(duì)進(jìn)行的一系列分析提供了方便，有利于提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本和提高工程質(zhì)量。（2）協(xié)調(diào)性。工程項(xiàng)目建設(shè)施工牽涉到不同參與方、不同專業(yè)，協(xié)調(diào)尤為重要。信息協(xié)調(diào)一致，信息傳導(dǎo)的損耗低，可避免實(shí)際建設(shè)過程中可能出現(xiàn)的信息沖突和丟失現(xiàn)象。bim可以將各專業(yè)的信息集中在模型中并進(jìn)行關(guān)聯(lián)，使項(xiàng)目各參與方通過bim模型清楚全面地了解項(xiàng)目，通過bim信息平臺(tái)對存在的問題進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，改變了過去點(diǎn)對點(diǎn)的溝通模式，增加協(xié)調(diào)效率，節(jié)約成本。（3）模擬性。bim的結(jié)構(gòu)是一個(gè)復(fù)合結(jié)構(gòu)，不僅包含數(shù)據(jù)模型，可反映圖形和數(shù)據(jù)，而且包含行為模型，將二者關(guān)聯(lián)結(jié)合賦予數(shù)據(jù)意義，可模擬真實(shí)行為。bim技術(shù)的模擬性不僅是指建筑物模型的建立，還包括節(jié)能模擬、日照模擬等。在招投標(biāo)和施工過程中可以進(jìn)行施工模擬，優(yōu)化施工方案，控制項(xiàng)目成本。在運(yùn)營過程中可以進(jìn)行消防疏散、地震逃生等災(zāi)難處理方式的模擬。（4）優(yōu)化性。信息、復(fù)雜程度及時(shí)間限制著建設(shè)項(xiàng)目的優(yōu)化。建筑工程一般工程量大、時(shí)間緊迫，有些現(xiàn)代建筑物更是非常復(fù)雜，參與人員的能力不足，會(huì)出現(xiàn)考慮不周的情況。而bim數(shù)據(jù)庫涵蓋項(xiàng)目全部建筑信息，bim及其配套的優(yōu)化工具通過修改前后的形象對比，能輕松地做到優(yōu)化項(xiàng)目{4}。（5）可出圖。bim技術(shù)通過對建筑物的可視化展示和協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化后，將經(jīng)過完善后的綜合管線圖、預(yù)埋套管圖、碰撞檢查報(bào)告及合理改進(jìn)方案等提供給業(yè)主。二、施工階段應(yīng)用bim進(jìn)行成本控制的必要性在施工階段進(jìn)行成本控制是，根據(jù)成本計(jì)劃建立目標(biāo)成本，然后收集信息采取措施對項(xiàng)目支出進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督，若發(fā)現(xiàn)超出允許范圍的成本偏差，及時(shí)糾正偏差，使實(shí)際成本不斷向目標(biāo)成本接近的過程。如圖1所示。{5}1.傳統(tǒng)施工成本控制的弊端。目前建設(shè)項(xiàng)目在施工成本控制中存在的問題有：輕視事前、事中控制；數(shù)據(jù)共享和協(xié)同工作不被重視；成本數(shù)據(jù)更新不及時(shí)；精細(xì)化管理難以實(shí)現(xiàn)；技術(shù)落后導(dǎo)致工期成本和質(zhì)量成本增加?；?.應(yīng)用吳bim進(jìn)行成醬本控制的優(yōu)勢摔。倉（1）快捆速算量，提升嬌精度。傳統(tǒng)算浩量方法，需匹嬸配圖紙構(gòu)件所敲對應(yīng)的工程屬疤性，明確不同循構(gòu)件的計(jì)算規(guī)牧則，所以利用恨傳統(tǒng)方法進(jìn)行掙工程量計(jì)算時(shí)窩費(fèi)時(shí)易錯(cuò)。而鎮(zhèn)由bim設(shè)計(jì)弦的三維模型在勺設(shè)計(jì)過程中就餃進(jìn)行了構(gòu)件屬姓性的匹配，且核bim算量軟任件融入了計(jì)算燈規(guī)則，實(shí)現(xiàn)了廁算量自動(dòng)化，暖不僅提高了算疼量效率，而且聚算量結(jié)果更加撐客觀、所得數(shù)檢據(jù)更加準(zhǔn)確。劃葵（2）合尋理計(jì)劃，減少嘗浪費(fèi)。無法快迷速、準(zhǔn)確地獲坐取工程數(shù)據(jù)來袍制定資源計(jì)劃億是精細(xì)化管理用難以實(shí)現(xiàn)的根偽本原因。{6威}而管理人員蹲使用bim技凈術(shù)可以快速精信確地獲取基礎(chǔ)挪數(shù)據(jù)，制定精稅確合理的資源答計(jì)劃，減少資然源浪費(fèi)，減輕打倉儲(chǔ)壓力，降固低成本。證（3）漆優(yōu)化方案，提遠(yuǎn)高質(zhì)量。在項(xiàng)湖目前期，通過居bim技術(shù)把叛各專業(yè)圖紙進(jìn)偵行整合，在統(tǒng)英一平臺(tái)經(jīng)過碰狀撞檢查，可發(fā)氣現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在穴的錯(cuò)誤，進(jìn)而膜優(yōu)化設(shè)計(jì)方案斗，減少施工階補(bǔ)段由設(shè)計(jì)造成槽的返工，同時(shí)回優(yōu)化管線排布幸、優(yōu)化凈空。軟而且通過bi遍m可視化和模猶擬性，對施工朝工序、場地布港置等進(jìn)行動(dòng)態(tài)概模擬，進(jìn)行施伯工方案的評選既優(yōu)化。施工方姿案、管線排布匹方案經(jīng)過優(yōu)化叼用于施工交底銀，可提高工程側(cè)施工質(zhì)量，節(jié)剃約成本。染（4）虛已擬施工，有效壽協(xié)同。基于b建im三維模型恒引入時(shí)間因素魄，即bim四鳳維技術(shù)，可進(jìn)做行虛擬施工，犯進(jìn)而可以隨時(shí)敘、直觀地進(jìn)行銅實(shí)際進(jìn)展與施金工計(jì)劃的對比匆，使各參與方牲全面了解項(xiàng)目凳實(shí)施情況，實(shí)瓶現(xiàn)有效協(xié)同工俘作，提高效率易，降低成本。鵝肅（5）加幕快結(jié)算，減少漆成本。bim亞模型數(shù)據(jù)更新始及時(shí)、數(shù)據(jù)清疼晰，利用bi飄m技術(shù)可以準(zhǔn)灌確拆分、統(tǒng)計(jì)討工程量，加快袍施工過程中工妥程進(jìn)度款結(jié)算慧；竣工結(jié)算時(shí)翠，通過調(diào)取b鴉im數(shù)據(jù)庫中允的相關(guān)資料，煤可縮短準(zhǔn)備時(shí)巷間，加快結(jié)算常進(jìn)度，減少時(shí)將間成本。扒三、bi移m在施工階段拘成本控制中的矮應(yīng)用廉1.施工殖準(zhǔn)備階段。黎（1）優(yōu)尸化施工組織設(shè)卸計(jì)。施工組織從設(shè)計(jì)是指導(dǎo)工肅程施工的綱領(lǐng)景性文件，一般惹包括工程概況道、施工部署及斜施工方案、施自工進(jìn)度計(jì)劃、下施工平面圖、窄主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)席指標(biāo)等五項(xiàng)基喉本內(nèi)容。將施壞工方案和bi存m模型進(jìn)行集惑成，應(yīng)用bi絞m技術(shù)對項(xiàng)目蚊的重要環(huán)節(jié)、蜓關(guān)鍵部位進(jìn)行徒模擬，分析、且優(yōu)化施工方案團(tuán)；將施工進(jìn)度盆計(jì)劃和bim賊模型集成后，籠通過進(jìn)度模擬普可提高其可行說性；應(yīng)用bi于m模型建立反亦映臨建、設(shè)備垮間立體關(guān)系的咸三維場地平面忠布置，參照施舊工進(jìn)度計(jì)劃，球形象模擬各階熔段現(xiàn)場情況，獅檢查、修改臨允建布置，使現(xiàn)曠場平面布置滿是足動(dòng)態(tài)變化需殺求，資源配置遼更合理，從而混避免浪費(fèi)，節(jié)慈約成本。惕（2）輔脹助圖紙會(huì)審。闖通過bim模腎型及其碰撞檢毀查，輔助進(jìn)行散圖紙會(huì)審，對鍵凈空、管線布助置等細(xì)節(jié)問題詢進(jìn)行優(yōu)化，減趴少返工，縮短博工期，控制成肯本。驕（3）指啟導(dǎo)施工成本計(jì)比劃的編制。將煮bim三維模創(chuàng)型與進(jìn)度信息標(biāo)、成本信息通飯過關(guān)聯(lián)整合形棟成5d模型，戚從而對施工過挺程中各個(gè)階段蛾的相關(guān)需求量欲進(jìn)行計(jì)算、模的擬、優(yōu)化，指飲導(dǎo)勞動(dòng)力、材推料和機(jī)械計(jì)劃鑒的建立，提高物成本計(jì)劃的精卸確性，降低成襪本。西2.施工飛實(shí)施階段。貢（1）多神維多算對比。倘多算對比是及乖時(shí)發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目問息題，降低項(xiàng)目巴費(fèi)用，控制項(xiàng)鼓目成本的有效與手段。目前，圈多算對比是從雁三個(gè)維度――早時(shí)間、工序、叉空間位置，對術(shù)項(xiàng)目計(jì)劃成本靜與實(shí)際成本進(jìn)號行對比分析。完只分析其中一遼個(gè)維度是不夠搜的，比如項(xiàng)目率一個(gè)時(shí)間段的僚總體狀況良好泡，實(shí)際成本低棗于計(jì)劃成本，引但可能存在實(shí)學(xué)際成本高于計(jì)傾劃成本的子項(xiàng)思工序，因此需閑要將項(xiàng)目實(shí)際榜成本按工序進(jìn)幫行拆分。而且別，項(xiàng)目施工通穿常是不同施工劣段同時(shí)進(jìn)行，揚(yáng)所以還要按照屯空間區(qū)域進(jìn)行刪成本對比和分動(dòng)析。蠢利用bi討m模型可快速箱、精確地進(jìn)行販不同維度的多午算對比。基于遍bim三維模嫌型引入時(shí)間因暫素，可對任意賀時(shí)間段的實(shí)際它成本和預(yù)算成羅本進(jìn)行對比，糞直觀判斷該階廢段盈虧情況從獻(xiàn)而及時(shí)采取糾寒偏措施；將b拋im模型和施延工工序進(jìn)行結(jié)箭合，按照具體沉工序?qū)Τ杀具M(jìn)掃行對比，有利癢于及時(shí)發(fā)現(xiàn)、覺處理問題，實(shí)淘現(xiàn)成本精細(xì)化板管理?？。?）動(dòng)情態(tài)成本管理。部在bim三維鋸模型基礎(chǔ)上增狐加時(shí)間維度和悶造價(jià)維度建成產(chǎn)bim-5d攝模型，使用該惜模型在施工過吉程中實(shí)時(shí)跟蹤士項(xiàng)目進(jìn)展，動(dòng)辮態(tài)展示資金使牛用情況，及時(shí)陰統(tǒng)計(jì)、匯總規(guī)妄定時(shí)間段的實(shí)左際成本，與預(yù)場算成本、計(jì)劃貿(mào)成本進(jìn)行三算遇對比，若發(fā)現(xiàn)聽成本超支情況塘，及時(shí)采取有聲效糾偏措施，幻避免項(xiàng)目投資組失控，實(shí)現(xiàn)成室本的有效動(dòng)態(tài)謎管理。夏（3）改鉤善變更管理。篩在施工過程中護(hù)，工程變更的早發(fā)生是在所難炎免的。工程變隊(duì)更經(jīng)常會(huì)引起悟項(xiàng)目工程量的竊變動(dòng)及項(xiàng)目進(jìn)救度的變動(dòng)等問迎題，這些問題寸都可能造成實(shí)刃際施工成本與硬計(jì)劃成本發(fā)生夫較大出入（主得要是實(shí)際施工責(zé)成本的增加）裂，所以，必須悅高度重視和重凱點(diǎn)控制變更對笛項(xiàng)目成本產(chǎn)生管的影響。{7記}在發(fā)生工程借變更時(shí)，使用榨bim-5d寒技術(shù)進(jìn)行變更磁管理，因bi寄m模型信息具昂有關(guān)聯(lián)性，工鍛作人員只需將宋變更構(gòu)件在b睜im模型中進(jìn)毀行修改調(diào)整，未整個(gè)模型中與唇之關(guān)聯(lián)的部位嶺都會(huì)自動(dòng)更新歉，而且由于b濾im模型的共藍(lán)享協(xié)同能力，橋各參與方之間磨傳輸交換信息宮的時(shí)間大為減效少，從而可快貨速計(jì)算變更工肆程量，準(zhǔn)確確脈定變更費(fèi)用，董減少成本浪費(fèi)磚，有序管理變渴更造價(jià)。葉（4）快里速結(jié)算工程進(jìn)譜度款。進(jìn)度款恐結(jié)算，一般是選由施工單位根毒據(jù)已審批下來品的工程形象進(jìn)幕度，計(jì)算出本順階段完成的工柜程量，套用相臭應(yīng)的綜合單價(jià)黑，算出工程款梢，向建設(shè)單位檢提出支付申請將。{8}由于菠bim模型可輔將工程數(shù)據(jù)以金建筑構(gòu)件為載轎體進(jìn)行存儲(chǔ)、駕分析，所以利鋸用bim模型今可快速完成工賭程量拆分。而棗且bim模型扯根據(jù)施工現(xiàn)場株進(jìn)度及時(shí)更新世數(shù)據(jù)庫，因此籮造價(jià)人員利用透bim技術(shù)可裝實(shí)時(shí)、精確地甜匯總某一階段返的工程量，快更速編寫該階段逐的工程計(jì)量申漏報(bào)表。建設(shè)單客位可以通過b叮im共享平臺(tái)嚇迅速審核其數(shù)魯據(jù)的準(zhǔn)確性，虎提高工程進(jìn)度齊款的結(jié)算效率劍，減少時(shí)間成孝本。細(xì)（5）真源正實(shí)現(xiàn)限額領(lǐng)里料。限額領(lǐng)料區(qū)是控制現(xiàn)場材周料使用量從而指降低項(xiàng)目成本括的有效方法，隆定額的確定是惕其關(guān)鍵工作。徐利用bim技危術(shù)，根據(jù)數(shù)據(jù)確庫中以往同類團(tuán)項(xiàng)目的詳細(xì)數(shù)曉據(jù)可快速、精疲確地計(jì)算施工軋任務(wù)的材料消蟻耗量，相關(guān)人掙員通過共享平港臺(tái)對數(shù)據(jù)進(jìn)行尊審核，下達(dá)限練額領(lǐng)料單，實(shí)仁現(xiàn)限額領(lǐng)料。波欣四、結(jié)語羞茫目前，我逼國已經(jīng)步入信缺息化時(shí)代，建急筑業(yè)信息化是慌大勢所趨。b壩im技術(shù)作為除一種信息化技壓術(shù)，正在推進(jìn)月建筑業(yè)的信息堵化發(fā)展。在建猛設(shè)項(xiàng)目施工階束段引入bim垃技術(shù)進(jìn)行成本誦控制可以節(jié)約昨成本，提高工級作效率，增強(qiáng)訂施工企業(yè)的管俯理水平和盈利見能力。上文所郵述應(yīng)用只是b雹im技術(shù)在成孩本控制應(yīng)用中伙的一部分，隨周著bim的推嘗廣普及和技術(shù)毅創(chuàng)新，bim結(jié)技術(shù)在施工階鬧段成本控制中病的應(yīng)用會(huì)逐漸他增多，在施工留階段質(zhì)量和安擠全管理中的應(yīng)敢用也會(huì)逐漸發(fā)其展。注釋：轎{1}住呢房和城鄉(xiāng)建設(shè)網(wǎng)部計(jì)劃財(cái)務(wù)與壽外事司，中國嚴(yán)建筑業(yè)協(xié)會(huì).深2014年建篇筑業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)誤分析[j].括工程管理學(xué)報(bào)切，2015，蘿29（3）：俊1-12眾{2}何芹關(guān)培，王軼群謝，應(yīng)宇墾.b徐im總論[m蹦].北京：中塵國建筑工業(yè)出熱版社，201解1緩{3}胡逃鉑.基于bi斤m的施工階段霉成本控制研究符[d].武漢姿：湖北工業(yè)大大學(xué)，2015尊助{4}王勉雪青，張康照冰，謝銀.基于大bim實(shí)時(shí)施勇工模型的4d制模擬[j]，冬廣西大學(xué)學(xué)報(bào)質(zhì)（自然科學(xué)版葵），2012墨，37（4）權(quán)：815-8廁19乒{5}李叫清霞.建筑工刮程施工階段成田本控制研究[幼d].邯鄲：押河北工