BIM在建筑施工中成本管理的应用

BIM在建筑施工中成本管理的应用

梁晓

广州从化珠光投资有限公司

摘要：目前美国等发达国家已经利用BIM进行可视化设计。在我国，BIM技术还是一个新生事物，没有得到实际应用，但是可以肯定的是，BIM技术对施工企业的管理而言将是一个划时代的变革，它彻底改变了施工企业生产和管理的理念和方式。住建部发布的《2011～2015建筑业信息化发展纲要》中，明确指出：在施工阶段开展BIM技术的研究与应用，推进BIM技术从设计阶段向施工阶段的应用延伸，降低信息传递过程中的衰减；研究基于BIM技术的5D项目管理信息系统在大型复杂工程施工过程中的应用，实现对建筑工程有效的可视化管理等。

关键词：BIM技术；5D建筑信息模型；可视化

一、工程概况

珠光山水御苑工程位于广州市从化区，总建筑面积285826.75m2，其中地下61465.95m2，地上建筑高度92.4m。防火设计等级为1级。抗震设计裂度为7度。

二、BIM技术的概念

BIM的全拼是BuildingInformationModeling，即：建筑信息模型。BIM是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，BIM是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。一个完善的信息模型，能够连接建筑项目生命期不同阶段的数据、过程和资源，是对工程对象的完整描述，可被建设项目各参与方普遍使用。BIM可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率和大量减少风险

三、BIM技术的特点

BIM是一种技术、一种方法、一种过程，BIM把建筑业业务流程和表达建筑物本身的信息更好地集成起来，从而提高整个行业的效率。在建筑工程整个生命周期中，建筑信息模型可以实现集成管理，因此这一模型既包括建筑物的信息模型，同时又包括建筑工程管理行为的模型，将建筑物的信息模型同建筑工程的管理行为模型进行完美的组合。

工程在建设项目中，根据BIM技术的特点，对工程进行成本管理，使成本达到最优化。

1.可视化：BIM提供了可视化的思路，让人们将以往在图纸上的线条式的构件形成一种三维的立体实物图形展示在人们的面前，BIM的可视化是一种能够将构件之间形成互动性和反馈性的可视，不仅可以用来效果图的展示及报表的生成，更重要的是，项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行。通过BIM三维立体实物图形，项目的管理人员对工程有了更为直观的了解和认知，提高了工作效率。如地下室的土方开挖、地下室的结构施工等等。同时通过三维立方体实物图形与施工图的相互结合，可以大大减少施工错误率的发生，减少返工现象的出现。

将建筑物及施工现场三维模型与施工进度相链接，并与施工资源和场地布置信息集成一体，建立4D施工信息模型。实现建设项目施工阶段工程进度、人力、材料、设备、成本和场地布置的动态集成管理及施工过程的可视化模拟，这大大节约了不必要的成本。

2.协调性：在设计时，往往由于各专业设计师之间的沟通不到位，而出现各种专业之间的碰撞问题，例如暖通、消防等专业中的管道在进行布置时，由于施工图是各自绘制在各自的施工图纸上的，真正施工过程中，可能在布置管线时正好在此处有结构设计的梁等构件在此妨碍着管线的布置，这种就是施工中常遇到的碰撞问题。在施工中，通过BIM模型的碰撞试验，可以反映出各种专业管线的碰撞情况。通过管线的碰撞数据，项目部提前与设计院沟通。设计院通过这些数据，提前作出了相应的变更。这大大减少了由于设计问题造成窝工情况的出现，减低了由于碰撞而返工的成本。

3．模拟性：模拟性并不是只能模拟设计出的建筑物模型，还可以模拟不能够在真实世界中进行操作的事物。施工过程中相关各方有时需要付出巨大的代价来弥补由设备管线碰撞等引起的拆装、返工和浪费。传统的二维图纸设计中，由于采用二维设计图来进行会审，人为的失误在所难免，使施工出现返工现象，造成建设投资的极大浪费，并且还会影响施工进度。

施工单位在拿到图纸的第一时间也要组织相关专业对图纸再次进行会审，是人力、物力的重复投入，且仍然存在人为失误的可能性。利用BIM的三维技术在前期可以进行碰撞检查，优化工程设计，减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性，而且优化净空，优化管线排布方案。最后施工人员可以利用碰撞优化后的三维管线方案，进行施工交底、施工模拟，提高施工质量，同时也提高了与业主沟通的能力。如：施工现场群塔的防碰撞模拟，准确的确定了塔吊的最合理安装位置，使塔吊的各自运行不受影响，提高了塔吊的运行效率。

4．优化性：事实上整个设计、施工、运营的过程就是一个不断优化的过程，没有准确的信息做不出合理的优化结果，BIM模型提供了建筑物的实际存在的信息，包括几何信息、物理信息、规则信息，还提供了建筑物变化以后的实际存在。BIM及与其配套的各种优化工具提供了对复杂项目进行优化的可能，把项目设计和投资回报分析结合起来，设计变化对投资回报的影响可以实时计算出来，使得业主知道哪种项目设计方案更有利于自身的需求，对设计施工方案进行优化，可以带来显著的工期和造价改进。

5．可出图性：BIM不仅是为了出大家日常多见的建筑设计图纸，及一些构件加工的图纸。而是通过对建筑物进行了可视化展示、协调、模拟、优化以后，可以帮助业主出经过碰撞检查和设计修改，消除了相应错误以后的综合管线图、综合结构预留洞图、碰撞检查侦错报告和建议改进方案等。

四、BIM技术成本核算的优点

BIM技术在处理实际工程成本核算中有着巨大的优势。建立BIM的5D施工资源信息模型（3D实体、时间、工序）关系数据库，让实际成本数据及时进入5D关系数据库，成本汇总、统计、拆分对应瞬间可得。建立实际成本BIM模型，周期性（月、季）按时调整维护好该模型，统计分析工作就很轻松，软件强大的统计分析能力可轻松满足我们各种成本分析需求。基于BIM的实际成本核算方法，较传统方法具有极大优势：

1．快速。由于建立基于BIM的5D实际成本数据库，汇总分析能力大大加强，速度快，短周期成本分析不再困难，工作量小、效率高。

2．准确。成本数据动态维护，准确性大为提高，通过总量统计的方法，消除累积误差，成本数据随进度进展准确度越来越高。另外通过实际成本BIM模型，很容易检查出哪些项目还没有实际成本数据，监督各成本实时盘点，提供实际数据。

3．分析能力强。可以多维度（时间、空间、WBS）汇总分析更多种类、更多统计分析条件的成本报表。

4．提升企业成本控制能力。将实际成本BIM模型通过互联网集中在企业总部服务器。企业总部成本部门、财务部门就可共享每个工程项目的实际成本数据，实现了总部与项目部的信息对称，总部成本管控能力大为加强。

五、实体建筑过程中的技术应用

1、实现钢结构的预拼装。传统的施工方法要在工厂进行预拼装后再拆开到现场进行拼装。而采用BIM技术后就可以把现场的已安装的钢结构进行精确测量后在计算机中建立与实际情况相符的模型，实现虚拟预拼装。

2、实现构件工厂化生产可以基于BIM设计模型对构件进行分解，在工厂加工好后运到现场进行组装，精准度高，失误率低。

3、整合各方数据，自动分析，为技术人员提供参考。BIM数据库中的数据具有可计量的特点，大量工程相关的信息可以为工程提供数据后台的巨大支撑。BIM中的项目基础数据可以在各管理部门进行协同和共享，工程量信息可以根据时空维度、构件类型等进行汇总、拆分、对比分析等，保证工程基础数据及时、准确地提供。

4、随着施工技术的发展，各种新技术、新材料、新工艺层出不穷，导致各类规范、图集频繁更新。作为技术人员要不断学习，即使暂时用不上的新技术也要作为储备知识进行学习，牵扯技术人员大量的精力。整合了相关数据的BIM体系，能够精确指出项目所需的技术资料，便于技术人员有目的的学习，提高了学习效率。

5、实时数据共享平台，提高了工程数据的透明性，既提升了办公效率，也避免了后期人为干预造成的弄虚作假现象。如：

（1）、钢筋、混凝土试块等物资试验数据，由试验室的试验设备将试验数据直接发送到共享平台，既节省了数据传递的时间，又让相关各方同时接收到数据，避免了在数据传递过程中人为修改。

（2）、回弹仪的数据，由现场的网络直接传送到数据平台。在回弹结束后，对数据的处理同时完成，并调用相应的对比数据，完成混凝土评定报告。既节省了大量的计算、比对工作，也避免了人为计算错误和对数据的人为干扰。

（3）、对于混凝土的温度检测，各测温点的带传感器的温度计，将数据统一上传到数据中心，由计算机随时记录，并计算分析。一旦出现偏差，立即发出警告，便于技术人员第一时间进行处理。

六．结束语

在建筑工程全生命周期都有工程成本控制的身影，应用新技术可产生更高的效益，提高企业的核心竞争力，BIM技术应用有强大的生命力和广阔前景，随着BIM技术日趋成熟，相信不需要很长时间，BIM技术一定会被广泛应用于建筑工程的整个生命周期全过