BIM在建筑工程造价管理中的应用与挑战

BIM在建筑工程造价管理中的应用与挑战

蒋作军

湖南省第二工程有限公司 410015

摘要：在建筑工程项目中，造价管理的效率和准确性是项目成功实施的关键因素。传统的造价管理方法由于依赖手工计算和经验判断，存在数据滞后、信息孤岛和人为误差等问题，难以满足现代大型复杂工程项目的需求。建筑信息模型（BIM）技术作为一种集成化、数字化的管理工具，通过三维可视化模型，将设计、施工和运营维护等各阶段的数据集成在一个平台上，实现了信息的高度共享和协同工作，显著提高了造价管理的科学性和高效性。本文通过对BIM技术在设计变更成本控制、多方案比选与成本分析、施工预算编制、动态成本控制、进度计划与成本关联及资源配置与优化中的应用进行深入研究，探讨了其在实际项目中的应用效果和面临的挑战，并提出了相应的对策和建议。

关键词：BIM技术、建筑工程、造价管理、设计变更、成本控制、施工预算、动态成本、资源配置

1. 引言

在建筑工程项目中，造价管理的效率和准确性直接关系到项目的经济效益和成功实施。然而，传统的造价管理方法往往依赖于手工计算和经验判断，存在数据滞后、信息孤岛和人为误差等问题，难以适应现代大型复杂工程项目的需求。建筑信息模型（BIM）技术作为一种集成化、数字化的管理工具，为解决这些问题提供了新的途径。BIM技术通过三维可视化模型，将设计、施工和运营维护等各阶段的数据集成在一个平台上，实现了信息的高度共享和协同工作。这种全生命周期管理模式不仅可以提高设计阶段的精确度和施工阶段的可控性，还可以在运营维护阶段提供持续的支持和优化。

2. 设计阶段的应用

2.1设计变更的成本控制

在建筑工程中，设计变更是不可避免的。然而，如何有效控制因设计变更而引发的成本增加，是造价管理中的关键问题。基于BIM技术的设计变更管理可以实现实时跟踪和控制设计变更的成本，显著提高变更管理的效率和准确性。

首先，BIM技术可以通过三维可视化模型，提供设计方案的全方位展示，使各方更容易识别设计方案的潜在问题，从而减少变更的发生。通过BIM模型的碰撞检测功能，可以在施工前发现和解决设计冲突，减少因设计缺陷导致的变更。例如，在某高层建筑项目中，通过BIM技术进行设计碰撞检测，发现了10处潜在的管线冲突，提前进行了设计调整，避免了后期因管线冲突引起的大量变更和返工。

其次，当设计变更不可避免时，BIM技术可以迅速评估变更的影响。通过将变更信息直接输入BIM模型，软件可以自动计算变更所需的材料、工时和费用。在上述高层建筑项目中，因业主要求增加一层办公楼层，通过BIM模型迅速评估了增加这一层所需的钢筋混凝土量为500立方米，施工周期延长了15天，并预测了增加的成本为50万元。

为有效控制设计变更的成本，BIM技术还可以辅助制定详细的变更管理流程。通过BIM模型的动态更新功能，各参与方可以实时了解变更的进展和影响，从而做出及时的决策。在高层建筑项目中，通过BIM技术的应用，项目团队可以在每次设计变更后实时更新预算和进度计划，确保项目始终在可控范围内进行。

2.2多方案比选与成本分析

在建筑工程的设计阶段，常常需要对多个设计方案进行比选，以确定最优方案。传统的设计方案比选主要依赖于经验和定性的分析方法，难以全面、准确地评估各方案的成本和效益。BIM技术的应用为多方案比选与成本分析提供了强有力的支持。

通过BIM技术，可以对不同设计方案进行精细化的成本分析。BIM模型可以详细记录每个设计方案的材料、工艺和工期信息，利用这些信息进行准确的成本估算。在上述高层建筑项目中，通过BIM技术，对两种不同的基础设计方案进行比选：方案A采用传统的独立基础，方案B采用桩基础。通过BIM模型的成本分析，方案A的基础造价为300万元，施工周期为30天；方案B的基础造价为350万元，施工周期为25天。

在多方案比选过程中，除了直接的造价分析外，还需考虑其他因素如施工难度、环境影响和后期维护成本。BIM技术可以通过模拟和仿真功能，对各方案进行全方位的评估。通过BIM模型的施工过程模拟，可以评估不同方案的施工难度和风险，从而选择施工可行性较高的方案。在高层建筑项目中，通过模拟发现，方案B的桩基础在施工过程中对周边环境影响较小，且后期维护成本较低，最终选择了方案B。

在成本分析中，还可以利用BIM技术进行敏感性分析，通过调整关键参数，评估其对总成本的影响，从而识别最具成本效益的方案。公式如下： 其中， 为总成本， 为各项成本， 为各项成本的敏感性系数。通过敏感性分析，可以发现某些设计参数对总成本的影响较大，从而在设计优化时重点关注这些参数。

3. 施工阶段的应用

3.1施工预算的编制

施工预算的编制是建筑工程造价管理中的重要环节，直接影响项目的成本控制和经济效益。传统的预算编制方法主要依赖于经验和手工计算，存在效率低、准确性差的问题。BIM技术的应用可以大大提高施工预算编制的效率和准确性。

通过BIM技术，可以对建筑项目进行精细化的量化分析，快速、准确地提取各项工程量信息。在上述高层建筑项目中，通过BIM模型提取了各构件的工程量数据，包括混凝土、钢筋和模板等的具体数量。基于这些数据，可以快速编制详细的施工预算，减少了人为计算误差。在施工预算编制过程中，BIM技术还可以实现预算与设计、施工计划的无缝衔接。通过将预算信息与BIM模型中的设计和施工计划相结合，可以动态更新预算，及时反映设计变更和施工进展。在高层建筑项目中，通过BIM模型实时更新预算信息，确保预算与实际施工情况一致，提高了预算编制的准确性和可靠性。

此外，BIM技术还可以辅助进行成本预测和控制。通过对历史数据的分析和对未来施工进度的预测，可以提前预见可能出现的成本超支风险，并采取相应的控制措施。在高层建筑项目中，通过BIM模型的成本预测功能，项目团队预测到某阶段的钢筋用量可能超出预算，提前调整了采购计划，避免了成本超支。

3.2动态成本控制

施工阶段的动态成本控制是确保项目成本在预算范围内的重要手段。传统的成本控制方法往往缺乏实时性和灵活性，难以应对复杂多变的施工现场情况。BIM技术的应用为动态成本控制提供了强有力的支持。

通过BIM技术，可以实现施工过程中的实时成本监控。BIM模型可以详细记录施工过程中各项成本信息，并通过实时更新，反映施工进展和成本变化。在上述高层建筑项目中，通过BIM模型实时监控材料使用和工时消耗，及时发现并纠正施工过程中的成本偏差，确保成本控制在预算范围内。在动态成本控制过程中，BIM技术还可以辅助进行成本分析和优化。通过对施工数据的分析，识别成本超支的原因，制定相应的控制措施。在高层建筑项目中，通过BIM模型的成本分析功能，发现某阶段的人工成本超支是由于工期延误导致，及时调整了施工计划，优化了资源配置，降低了人工成本。

结语

随着建筑工程项目的复杂性和规模不断增加，传统的造价管理方法已难以满足现代工程管理的需求。BIM技术作为一种先进的管理工具，通过其集成化、数字化和可视化的特性，为造价管理提供了新的思路和方法。在设计阶段，BIM技术通过精细化的成本分析和设计优化，实现了变更成本的有效控制。在施工阶段，BIM技术通过实时成本监控、动态成本控制和资源配置优化，提高了施工预算编制的准确性和进度计划的可控性。然而，BIM技术的应用仍面临技术标准不统一、数据集成困难和专业人才缺乏等挑战。为进一步提高BIM技术在造价管理中的应用效果，需要加强技术标准的制定和推广，提升数据集成与共享能力，培养专业人才，并不断探索和创新BIM技术在不同阶段的应用方法。

参考文献

[1]陈晓华，王伟民. (2020). 建筑信息模型(BIM)技术在建筑工程中的应用探讨. 《建筑技术》，41(12), 34-38.

[2]高鹏. (2021). 基于BIM的建筑工程项目动态成本控制研究. 《建筑经济研究》，37(2), 15-19.