BIM技術在工程項目成本控制中的應用研究

(江西理工大學經(jīng)濟管理學院 江西 贛州 341000)

一、引言

隨著經(jīng)濟、社會的快速發(fā)展，建筑行業(yè)也迅猛發(fā)展，而建筑行業(yè)具有投資大，建設周期長，參與人員多，信息集成不集中等特點。在建筑業(yè)發(fā)展的同時也暴露出諸多問題，其中浪費嚴重和工作效率低最為明顯。造成當前突出問題的根本原因是各階段的收集信息不準確，重視各階段的成本目標而忽視了總目標和資源整體規(guī)劃等。

目前，BIM 技術已成為建筑行業(yè)一項新技術，近年來，在建筑領域受到了人們的廣泛關注和好評。提高信息共享程度，有利于提高建筑業(yè)信息化程度。BIM 技術的可視化、模擬化、參數(shù)化等特性有效彌補施工項目成本控制過程中的缺陷，提高圖紙會審工作質(zhì)量、通過模擬選擇最佳施工方案避免返工。王廣斌[1]等對 BIM 技術在建設項目成本計算中產(chǎn)生的影響進行研究，并總結出一套基于 BIM 技術的成本核算理論。李強[2]通過成本計價模式設計了企業(yè)成本管理體系，解決了企業(yè)普遍存在的問題，以作業(yè)成本分析獲得的準確成本信息，來優(yōu)化成本作業(yè)環(huán)節(jié)，從而有效控制成本。鑒于此，本文基于BIM技術，運用掙得值法對工程項目在設計階段、采購階段、施工階段對成本管理進行分析。為施工項目成本控制制定一套行之有效的解決方案。

二、BIM技術理論

(一)BIM技術概念

BIM技術作為一種處于發(fā)展狀態(tài)的全新理念和技術，目前還沒有一種被廣泛接受的、統(tǒng)一的、規(guī)范的定義來解釋 BIM。美國國家 BIM 標準(NBIMS)定義為：“BIM是一種對建設項目物理、功能特性數(shù)字化表達的建筑信息模型，作為一種共享的信息資源，為項目全生命周期的各種決策提供依據(jù)。BIM 是一種基于公開標準的共享數(shù)字表達，可以任何參與方都可以在項目周期的任何階段，對數(shù)據(jù)庫中的信息進行插入、提取、更新以及修改，來支持和反映利益相關方的職責及協(xié)同工作?！?/p>

(二)BIM技術特點

1.信息的完備性

建設項目的 3D 幾何信息、拓撲關系都能被模型描述出來，而且建筑還可以描述與構件相關聯(lián)的項目基本信息，如：構件名稱、結構類型及供貨方信息等等。除此之外，還包括橫向各施工階段、縱向各參與方的基本信息；施工信息：成本、進度、質(zhì)量、資源等信息；以及描述對象之間的邏輯關系等。

2.信息的關聯(lián)性

模型中的信息具有一定的關聯(lián)性，所謂的關聯(lián)性就是：如果某個信息發(fā)生變化時其他與之相關的全部信息都會自動改變；系統(tǒng)還能夠?qū)δＰ托畔⑦M行統(tǒng)計和分析，以文檔和圖形的形式儲存處理結果[5]。改變傳統(tǒng)繁瑣的更改信息的方式，提高工作效率，避免因信息更新遲緩帶來的工程變更、成本浪費等現(xiàn)象。

3.信息的一致性

模型中信息的一致性，在全生命周期的信息基本是一致的，不同階段的模型信息可以互用。當項目進入下一階段時可以利用上一階段信息，不需重復錄入、整理信息，避免信息的流失；當需要改動時，只需簡單修改、變更即可，即省去了重新建模的麻煩又保證了信息的一致性，避免因信息不一致造成的錯誤和損失。

4.可視化性

BIM 模型以三維建筑模型為基礎，將二維圖紙立體化展示出來，不僅可以清晰表示建筑構件基本信息(材質(zhì)、體積、面積等)，構件之間的相互關系也通過可視化效果呈現(xiàn)在我們面前。BIM 的可視化特性使各階段的溝通和討論更加高效。

5.模擬性

BIM 的模擬性在設計、施工、運用維護階段均發(fā)揮重要作用。在設計階段，通過日照、節(jié)能、熱能傳導、給排水等模擬提高設計模型的所需數(shù)據(jù)的精度，通過模擬提高圖紙會審效率；在施工階段，通過施工現(xiàn)場模擬合理進行現(xiàn)場布置，通過模擬施工方案選擇最優(yōu)方案，進度和成本模擬提前發(fā)現(xiàn)施工過程中的問題，事前做好控制，減少返工。

三、BIM技術在成本管理中的應用

(一)成本控制的方法

成本控制方法多種多樣，常用的方法有目標成本管理法、ABC 分類法、成本分析法、價值工程、掙得值分析法、量本利分析法等等，本文主要運用掙得值分析法來實現(xiàn)對成本的有效控制。

掙得值分析法是一種施工項目管理方法，可以全面衡量質(zhì)量、成本、進度的實際情況，并對其進行分析評價的一種管理方法。通過協(xié)調(diào)項目的范圍、成本、進度目標，整合成本、進度的實際執(zhí)行情況和計劃信息，從而做到了解項目實際成本情況、預測完工成本和完工日期，實現(xiàn)對施工項目的綜合管理。一般用掙得值量化實際完成工作量的預算價值，其相當于一個中間變量，引入這一中間變量對實際工作量和計劃工作量進行比較與衡量，在工程中用“ 已完工程預算費用BCWP”表示掙得值。

掙得值分析法有三個基本參數(shù)，分別是計劃工作預算費用(BCWS)，表示到某一時間節(jié)點，完成計劃工作量所需的預算成本；已完工作實際費用(ACWP)，表示到某一時間節(jié)點，已完實際工作量消耗的實際費用；已完工作預算費用(BCWP)，表示到某一時間節(jié)點，已完實際工作量所需的預算成本；通過對三個基本參數(shù)的計算和比較，可以把握項目進度和成本的實際情況，有利于項目管理者對成本和進度的管理。

掙得值分析法的基本指標分為兩大類：評價指標(四個)和預測指標(兩個)。成本偏差(CV)、進度偏差(SV)、成本績效指數(shù)(CPI)、進度績效指(SPI)為四個評價指標，用來分析項目成本是否超支、進度是否滯后。成本偏差表示成本是否超支，成本績效表示資源利用率；進度偏差表示是否按期完工，進度績效表示時間利用率。

成本偏差(CV)=BCWP-ACWP

成本績效指數(shù)(CPI)=BCWP/ACWP

若CV >0或 CPI>1，說明未超支；若CV< 0或 CPI<1，說明超支，應列入控制對象列表，采取措施；若CV=0或CV=1，說明計劃成本等于實際成本。

進度偏差(SV)=BCWP-BCWS

進度績效指(SPI)=BCWP/BCWS

若SV>0或 S PI>1，說明進度提前；若SV<0或 SPI<1，說明進度滯后；若SV=0或 SPI=1，說明計劃進度等于實際進度。

預測指標：項目完工成本估算(EAC)和項目預計完工時間(ETTC)，實現(xiàn)對項目未來運行情況的預測，進而計算出項目完工成本偏差(VAC)和完工時間延遲(OD)。

(二)BIM 技術在施工項目成本控制中應用分析

BIM 技術被廣泛應用于建筑行業(yè)，并產(chǎn)生巨大的價值；雖然主要應用于設計階段，但取得的效果卻是顯著的。BIM 模型可以實現(xiàn)建筑模型與施工信息的連接，儲存與成本控制相關的全部信息，方便工作人員的使用和查看，改變傳統(tǒng)的溝通模式，方便各階段、各參與方之間的信息交互。BIM碰撞性檢測軟件、可視化軟件、施工模擬軟件提前發(fā)現(xiàn)設計圖紙中的問題，模擬施工過程、預先得知施工過程中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象，事先采取控制措施，避免返工、工程變更的發(fā)生，有效控制施工成本[6]。BIM算量軟件提高算量工作的效率和準確度，減輕成本控制人員的算量工作負擔，可以將精力投入到成本控制中，從而提高成本控制效率[3]。

BIM 技術與施工項目成本控制相結合，即提高成本控制工作效率，又發(fā)揮 BIM技術在施工階段的優(yōu)勢，充分挖掘 BIM 技術的價值。根據(jù)施工項目成本控制現(xiàn)狀和 BIM 技術優(yōu)勢，本文主要從兩個方面利用 BIM 技術進行施工項目成本控制：第一，利用 BIM 技術、現(xiàn)代信息管理技術、協(xié)同管理和信息管理理論知識搭建信息管理平臺，解決施工成本控制過程中信息管理問題，首先對成本控制信息進行集成化、標準化處理為共享提供便利，將參與方協(xié)同至平臺上改變以往的溝通模式，方便其溝通交流、獲取成本控制所需信息，提高數(shù)據(jù)更新速度、信息共享程度、協(xié)同工作效率，為成本控制提供穩(wěn)定的信息來源，從而提高成本控制效率；第二，以 BIM 平臺為基礎結合 BIM 技術在成本控制中的優(yōu)勢根據(jù)施工成本控制特點展開控制工作，解決成本控制精細化程度和工作效率低的問題，利用 BIM 模型的參數(shù)化特性將其與進度信息、成本信息相結合，賦予三維建筑模型時間、成本因素，實現(xiàn)在時間軸上展示建筑模型以及所對應的資源使用情況、費用情況、工程量信息等，將“三算對比”精細化至時間、空間和工序維度，使施工成本精細化管理成為可能，利用 BIM 技術快速計價算量、可視化等優(yōu)勢提高成本控制工作效率。

BIM 技術將施工項目整個周期中所有影響因素都集中在其控制模型當中，使得所有工作人員隨時隨地都能很方便的查看和調(diào)用歷史數(shù)據(jù)，克服傳統(tǒng)模式下施工項目對有豐富經(jīng)驗的員工的依賴。通過 BIM 模型可自動識別出建筑實體的工程量，結合進度和施工方案確定工、料、機等資源數(shù)量之后，關聯(lián)資源價格數(shù)據(jù)可以很快計算出工程實體的成本，并將成本計劃進一步分配到時間、部位等維度。計劃執(zhí)行前，經(jīng) BIM 技術的事前模擬優(yōu)化功能對方案和計劃進行模擬，確定方案的合理性，并通過調(diào)整計劃使得不同施工期的資源使用盡量達到均衡。

BIM 技術具有可視化的特點。將整個工程按時間周期分配，每個周期結束之后，可以通過 BIM 的可視化技術對上一周期的進度，資源投入和資源安排等做可視化的回放，雖然實際工程項目不可逆轉(zhuǎn)，但是通過 BIM 系統(tǒng)的分析，讓項目工作人員和成本控制人員能夠更加直觀和深入的知道現(xiàn)有問題并在下個周期予以改善。BIM 技術具有多維度分析的特點。在成本分析階段，工程項目影響因素全面考慮能夠準確的分析出問題，將成本分析細化到分部分項工程、工序等層次，進行深層次的成本對比分析，挖掘成本控制的潛力和不足，為下一步成本控制提供依據(jù)。

四、結語

根據(jù)傳統(tǒng)建筑成本控制存在的問題，與BIM技術下建設工程工程項目的成本控制對比，不僅可以縮短工期，提高工作效率，且能夠節(jié)約成本給企業(yè)帶來良好的收益。BIM技術的普及和推廣，越來越多的應用于工程項目建設中，對進度控制和成本控制提供有效的解決方案。解決行業(yè)成本管理問題，提高管理水平，促進行業(yè)發(fā)展。