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.bimm特点。（1）可视视化。bim技术的的核心是一个个数据库，该数据库是是通过三维模模型形成的，而三维模型型具有可视化化的特性，因此bim技术的的可视化是显显而易见的。bim模型型带有几何信信息和属性信信息，同样可视化化指的是几何何信息和构建建属性的可视视化{3}。所以，bim技术不不仅可以进行行建筑设计、碰撞检测、施工模拟、避灾路线分分析及生成效效果图的展示示，还能够将构构件属性（如材质、体积、接触面积、相互关系）更直观的展展现在我们面面前。可视化操作作为项目团队队进行的一系系列分析提供供了方便，有利于提高高生产效率、降低生产成成本和提高工工程质量。（2）协调调性。工程项目建建设施工牵涉涉到不同参与与方、不同专业，协调尤为重重要。信息协调一一致，信息传导的的损耗低，可避免实际际建设过程中中可能出现的的信息冲突和和丢失现象。bim可以将将各专业的信信息集中在模模型中并进行行关联，使项目各参参与方通过bbim模型清清楚全面地了了解项目，通过bim信息平平台对存在的的问题进行协协调处理，改变了过去去点对点的沟沟通模式，增加协调效效率，节约成本。（3）模拟拟性。bim的结构构是一个复合合结构，不仅包含数数据模型，可反映图形形和数据，而且包含行行为模型，将二者关联联结合赋予数数据意义，可模拟真实实行为。bim技术的的模拟性不仅仅是指建筑物物模型的建立立，还包括节能能模拟、日照模拟等等。在招投标和和施工过程中中可以进行施施工模拟，优化施工方方案，控制项目成成本。在运营过程程中可以进行行消防疏散、地震逃生等等灾难处理方方式的模拟。（4）优化化性。信息、复杂程度及及时间限制着着建设项目的的优化。建筑工程一一般工程量大大、时间紧迫，有些现代建建筑物更是非非常复杂，参与人员的的能力不足，会出现考虑虑不周的情况况。而bim数据库库涵盖项目全全部建筑信息息，bim及其配配套的优化工工具通过修改改前后的形象象对比，能轻松地做做到优化项目目{4}。（5）可出出图。bim技术通通过对建筑物物的可视化展展示和协调、模拟、优化后，将经过完善善后的综合管管线图、预埋套管图图、碰撞检查报报告及合理改改进方案等提提供给业主。二、施工阶阶段应用biim进行成本本控制的必要要性在施工阶段段进行成本控控制是，根据成本计计划建立目标标成本，然后收集信信息采取措施施对项目支出出进行严格监监督，若发现超出出允许范围的的成本偏差，及时纠正偏偏差，使实际成本本不断向目标标成本接近的的过程。如图1所示。{5}1.传统施施工成本控制制的弊端。目前建设项项目在施工成成本控制中存存在的问题有有：轻视事前、事中控制；数据共享和和协同工作不不被重视；成本数据更更新不及时；；精细化管理理难以实现；；技术落后导导致工期成本本和质量成本本增加。2.应用bbim进行成成本控制的优优势。（1）快速速算量，提升精度。传统算量方方法，需匹配图纸纸构件所对应应的工程属性性，明确不同构构件的计算规规则，所以利用传传统方法进行行工程量计算算时费时易错错。而由bim设计的的三维模型在在设计过程中中就进行了构构件属性的匹匹配，且bim算量软软件融入了计计算规则，实现了算量量自动化，不仅提高了了算量效率，而且算量结结果更加客观观、所得数据更更加准确。（2）合理理计划，减少浪费。无法快速、准确地获取取工程数据来来制定资源计计划是精细化化管理难以实实现的根本原原因。{6}而管理理人员使用bbim技术可可以快速精确确地获取基础础数据，制定精确合合理的资源计计划，减少资源浪浪费，减轻仓储压压力，降低成本。（3）优化方案，提高质量。在项目前期期，通过bim技术把把各专业图纸纸进行整合，在统一平台台经过碰撞检检查，可发现设计计中存在的错错误，进而优化设设计方案，减少施工阶阶段由设计造造成的返工，同时优化管管线排布、优化净空。而且通过biim可视化和和模拟性，对施工工序序、场地布置等等进行动态模模拟，进行施工方方案的评选优优化。施工方案、管线排布方方案经过优化化用于施工交交底，可提高工程程施工质量，节约成本。（4）虚拟拟施工，有效协同。基于bim三维模模型引入时间间因素，即bim四维技技术，可进行虚拟拟施工，进而可以随随时、直观地进行行实际进展与与施工计划的的对比，使各参与方方全面了解项项目实施情况况，实现有效协协同工作，提高效率，降低成本。（5）加快快结算，减少成本。bim模型数数据更新及时时、数据清晰，利用bim技术可可以准确拆分分、统计工程量量，加快施工过过程中工程进进度款结算；；竣工结算时时，通过调取biim数据库中中的相关资料料，可缩短准备备时间，加快结算进进度，减少时间成成本。三、bimm在施工阶段段成本控制中中的应用1.施工准准备阶段。（1）优化化施工组织设设计。施工组织设设计是指导工工程施工的纲纲领性文件，一般包括工工程概况、施工部署及及施工方案、施工进度计计划、施工平面图图、主要技术经经济指标等五五项基本内容容。将施工方案案和bim模型进进行集成，应用bim技术对对项目的重要要环节、关键部位进进行模拟，分析、优化施工方方案；将施工进度度计划和biim模型集成成后，通过进度模模拟可提高其其可行性；应用bim模型建建立反映临建建、设备间立体体关系的三维维场地平面布布置，参照施工进进度计划，形象模拟各各阶段现场情情况，检查、修改临建布布置，使现场平面面布置满足动动态变化需求求，资源配置更更合理，从而避免浪浪费，节约成本。（2）辅助助图纸会审。通过bim模型及及其碰撞检查查，辅助进行图图纸会审，对净空、管线布置等等细节问题进进行优化，减少返工，缩短工期，控制成本。（3）指导导施工成本计计划的编制。将bim三维模模型与进度信信息、成本信息通通过关联整合合形成5d模型，从而对施工工过程中各个个阶段的相关关需求量进行行计算、模拟、优化，指导劳动力力、材料和机械械计划的建立立，提高成本计计划的精确性性，降低成本。2.施工实实施阶段。（1）多维维多算对比。多算对比是是及时发现项项目问题，降低项目费费用，控制项目成成本的有效手手段。目前，多算对比是是从三个维度度――时间、工序、空间位置，对项目计划划成本与实际际成本进行对对比分析。只分析其中中一个维度是是不够的，比如项目一一个时间段的的总体状况良良好，实际成本低低于计划成本本，但可能存在在实际成本高高于计划成本本的子项工序序，因此需要将将项目实际成成本按工序进进行拆分。而且，项目施工通通常是不同施施工段同时进进行，所以还要按按照空间区域域进行成本对对比和分析。利用bimm模型可快速速、精确地进行行不同维度的的多算对比。基于bim三维模模型引入时间间因素，可对任意时时间段的实际际成本和预算算成本进行对对比，直观判断该该阶段盈亏情情况从而及时时采取纠偏措措施；将bim模型和和施工工序进进行结合，按照具体工工序对成本进进行对比，有利于及时时发现、处理问题，实现成本精精细化管理。（2）动态态成本管理。在bim三维模模型基础上增增加时间维度度和造价维度度建成bimm-5d模型型，使用该模型型在施工过程程中实时跟踪踪项目进展，动态展示资资金使用情况况，及时统计、汇总规定时时间段的实际际成本，与预算成本本、计划成本进进行三算对比比，若发现成本本超支情况，及时采取有有效纠偏措施施，避免项目投投资失控，实现成本的的有效动态管管理。（3）改善善变更管理。在施工过程程中，工程变更的的发生是在所所难免的。工程变更经经常会引起项项目工程量的的变动及项目目进度的变动动等问题，这些问题都都可能造成实实际施工成本本与计划成本本发生较大出出入（主要是实际际施工成本的的增加），所以，必须高度重重视和重点控控制变更对项项目成本产生生的影响。{7}在发生生工程变更时时，使用bim--5d技术进进行变更管理理，因bim模型信信息具有关联联性，工作人员只只需将变更构构件在bimm模型中进行行修改调整，整个模型中中与之关联的的部位都会自自动更新，而且由于biim模型的共共享协同能力力，各参与方之之间传输交换换信息的时间间大为减少，从而可快速速计算变更工工程量，准确确定变变更费用，减少成本浪浪费，有序管理变变更造价。（4）快速速结算工程进进度款。进度款结算算，一般是由施施工单位根据据已审批下来来的工程形象象进度，计算出本阶阶段完成的工工程量，套用相应的的综合单价，算出工程款款，向建设单位位提出支付申申请。{8}由于bim模型可可将工程数据据以建筑构件件为载体进行行存储、分析，所以利用biim模型可快快速完成工程程量拆分。而且bim模型根根据施工现场场进度及时更更新数据库，因此造价人人员利用biim技术可实实时、精确地汇总总某一阶段的的工程量，快速编写该该阶段的工程程计量申报表表。建设单位可可以通过biim共享平台台迅速审核其其数据的准确确性，提高工程进进度款的结算算效率，减少时间成成本。（5）真正正实现限额领领料。限额领料是是控制现场材材料使用量从从而降低项目目成本的有效效方法，定额的确定定是其关键工工作。利用bim技术，根据数据库库中以往同类类项目的详细细数据可快速速、精确地计算算施工任务的的材料消耗量量，相关人员通通过共享平台台对数据进行行审核，下达限额领领料单，实现限额领领料。四、结语目前，我国国已经步入信信息化时代，建筑业信息息化是大势所所趋。bim技术作作为一种信息息化技术，正在推进建建筑业的信息息化发展。在建设项目目施工阶段引引入bim技术进进行成本控制制可以节约成成本，提高工作效效率，增强施工企企业的管理水水平和盈利能能力。上文所述应应用只是biim技术在成成本控制应用用中的一部分分，随着bim的推广广普及和技术术创新，bim技术在在施工阶段成成本控制中的的应用会逐渐渐增多，在施工阶段段质量和安全全管理中的应应用也会逐渐渐发展。注释：{1}住房房和城乡建设设部计划财务务与外事司，中国建筑业业协会.20014年建筑筑业发展统计计分析[j]].工程管理理学报，2015，29（3）：1-12{2}何关关培，王轶群，应宇垦.biim总论[m]..北京：中国建筑工工业出版社，2011{3}胡铂铂.基于bim的施工工阶段成本控控制研究[dd].武汉：湖北工业大大学，2015{4}王雪雪青，张康照，谢银.基于bim实时施施工模型的44d模拟[j]，广西大学学学报（自然科学版版），2012，37（4）：815-8819{5}李清清霞.建筑工程施施工阶段成本