Application Research of BIM Technology in Cost Control of Construction Engineering Projects
万玲 WAN Ling；王琼 WANG Qiong；李阳春 LI Yang-chun；田盼雨 TIAN Pan-yu
（广东海洋大学寸金学院，湛江 524094）
（Guangdong Ocean University Cunjin College，Zhanjang 524094，China）
摘要：建设工程项目成本控制这个问题一直以来都是工程项目参与各方都不断关注的重点问题，如何做高质量低成本的项目是投资方关注的焦点。随着“互联网+”时代的到来，建筑行业也得到了空前的发展，特别是BIM（建筑信息模型）在建筑行业的不断推广和使用，使得工程项目成本控制呈现出新的特点和态势。本文以BIM技术和工程项目成本控制为研究对象，旨在提出基于BIM技术的工程项目成本控制的具体应用，以供工程项目参与各方参考。
Abstract: Cost control of construction projects has always been a key issue that all parties involved in the project have been paying attention to. How to make high-quality and low-cost projects is the focus of the investors. With the advent of the era of "Internet+", the construction industry has also achieved unprecedented development. In particular, the continuous promotion and use of BIM (architectural information model) in the construction industry makes the cost control of engineering projects present new features and trends. This paper takes BIM technology and engineering project cost control as the research object, aiming to propose the specific application of BIM technology-based engineering project cost control for the reference of all parties involved in the engineering project.
关键词：BIM技术；挣值法；成本控制；应用
Key words: BIM technology；earned value method；cost control；application
中图分类号：TU17 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）01-0179-03
0 引言
建筑信息模型（Building Information Modeling，简称BIM）成为了近几年受到国内外普遍关注的一种全新的技术，建筑信息模型是以三维数字技术为基础，集成建筑工程项目各种相关信息的工程数据，是对工程项目设施实体与功能的数字化表达。伴随着我国社会对BIM技术研究的不断深入，同时政府也不断的出台相关政策不断的推动BIM技术在建筑行业的应用，同时，各个地方也不断制定BIM技术应用的标准和探索BIM技术应用的方法和流程，很多大型的设计公司、房地产开发公司甚至成立了BIM工作团队，对BIM技术在建筑行业各个领域的具体应用方法和应用范围进行开发和研究。工程建设项目的关键环节就是成本控制，企业能否产生更多利润主要就是依靠成本控制，因此，建设工程项目参与方都十分重视成本控制，那么， BIM技术如何应用在建设工程项目成本控制中呢？这是本文研究的重点。
1 基于BIM的成本控制现状
目前，国内BIM技术很少有跟成本控制系统融合在一起，BIM技术的发展大多还处于Revit软件建模的阶段，并未实现以BIM技术为基础的成本控制系统，同时，在做成本控制的各个阶段涉及到的造价人员对BIM技术的了解和掌握不够深入，在日常成本控制中，并未实现BIM技术在建设项目各个阶段的应用。同时在进行成本控制的时候，传统的模式往往只是重视某一个阶段的应用，做不到全生命周期的控制，这样不利于有效控制成本，而BIM思想是基于全寿命周期的，目前，针对BIM的成本控制的研究大部分集中在工程项目建设的某一个阶段，而真正的工程项目全生命周期的研究还并不多，如何将BIM技术应用到工程项目成本控制中，并且贯穿的建设工程项目的全生命周期是研究的重点，所以，对于如何将BIM技术与工程成本控制结合起来进行研究是十分必要的，能够为企业减少工程造价，节约成本，使得项目参与各方取得更大的利益。
2 基于BIM+挣值法的成本管理方法
2.1 挣值法原理
挣值（Eamed Value）法又叫赢得值法，挣值法的原理是将某一时间段的挣得值和计划值与实际值作对比分析，分析参数用费用差值和进度差值表示，以得到费用是否超支或节约、工期是否延迟或提前的结果，据此分析成本管理的效果。挣得值法需要大量的成本数据作为决策依据，数据越多得出的结论就越准确。挣值法的三个参数分别是己完成工作的预算费用（BCWP）、计划完成工作的预算费用（BCWS）、己完成工作的实际费用（ACWP）。具体核心的分析指标有四个：费用偏差（CV），它是指BCWP和ACWP的差值，费用执行标准（CPI） 它是指BCWP和ACWP的比值，用以评判费用是否超支；进度偏差（SV） 它是指BCWP和实BCWS的差值，进度执行标准（SPI）它是指BCWP和实BCWS的比值，用以评判进度是否跟上。这四个指标是用以分析成本和进度两个管理目标的，两者相互制约，它们之间的关系如图1。
2.2 BIM与挣值法的结合
作为成本管理的方法之一的挣值法需要大量的数据作为应用的基础，同时，挣值法是基于时间进度的，在使用此方法过程中，需要随着工程的进程积累大量的数据，通过数据分析来实现对项目的成本和进度进行分析和及时采取方法来控制。而建设工程项目的成本和进度控制也是分进度和阶段的，所以说，BIM技术为挣值法的应用提供了数据支持。挣值法的应用需要利用大量的数据来做分析，而这些数据的获取正好是通过建立WBS来实现的。WBS是项目管理的一种基本工具，WBS主要是把一个单项工程细分为单位工程，单位工程细分为分部分项工程，通过分部分项工程量及工程数据的获取，来计算各个分部分项工程的成本，叠加在一起就构成了单位工程的总成本，各个单位工程的总承包累加在一起就构成整个单项工程的总成本。所以说，挣值法的应用跟WBS紧密联系，而BIM计算在计算工程量的时候就可以精确到每一个构件，也就是通过BIM可以获取分部分项工程的进度和成本的基础数据，BIM技术为挣值法提供了基础数据，关系图如图2。
基于挣值法的成本控制便需要随时记录项目和工程量的变化。使用BIM技术可以通过BIM建模来获取工程数据，以此作为挣值法分析的基础，通过处理这些数据，可以掌握项目在每个阶段的成本偏差和进度偏差，将BIM技术与挣值法相结合，能够随时掌握项目进行过程中成本和进度的情况，进一步优化成本控制。
3 BIM技术在工程项目成本管理中的应用
3.1 BIM技术在项目前期投资的应用
一是提高投资估算的准确性。项目投资阶段的成本管理主要是做好工程估算，做好工程估算依靠的往往是同类项目的历史数据及造价指标，BIM技术在前期应用主要就是利用BIM强大的数据库，在进行投资估算时，可以从BIM数据库中直接提取跟本项目类似的BIM模型，从而结合项目实际情况进行投资估算，这种方法提高了投资估算的准确性，控制了成本。具体的成本控制对比图如图3。
二是可以优选方案。相关研究数据表明，决策阶段所需花费的成本很低，但是此阶段所做出的决定对项目总造价的影响在75%以上。应用BIM技术不仅可以快速估算出工程造价，还能比较工程指标，从而选择出当前最适合和最优化的方案，还可以方便地对既有建筑模型进行调整和对比，大大提高方案比选的效率。优化方案选择的步骤图如图4。
3.2 BIM技术在项目设计阶段的应用
一是提高成本控制的准确性和高效性。很多设计院已经实现利用BIM模型来做设计，提高了设计的数据准确性，能够有效防止设计变更造成的时间的拖延和产生纠纷，BIM提供的信息集成化平台使各专业人员之间协同合作，工程成本管理人员可以直接在BIM模型上提取工程量，然后套定额计价，大大的提高了效率和成本数据的准确性，设计阶段工程量管理示意图如图5。
二是实现设计人员的协同工作。在项目设计过程中，经常会出现由于设计人员之间的配合不到位，在后期产生许多设计变更，对成本控制造成很大影响。利用BIM技术进行设计时，不同的设计人员可以在同一个平台上交流沟通，可以加深设计人员的沟通，从而减少设计变更的可能性，同时，在利用BIM模型进行设计时，通过数据的传输，所有设计人员都能浏览到最新的设计模型，各个专业的设计师可以方便快捷的获取到自己需要的数据和模型，使得设计工作既准确又高效的完成，同时，还可以利用BIM软件进行碰撞检查，通过模型的碰撞检查在设计期发现错误节约成本，减少了许多后期变更，从源头上节约项目成本，有效控制成本。
3.3 BIM技术在项目施工阶段的应用
一是在招投标阶段能够直接提取工程量。传统招投标阶段都是由造价人员按照基本的设计图纸和文件手工计量，要花去大量的时间和精力，使用BIM技术后，可以直接从BIM模型中提取工程量，使得从工程造价人员从传统的手工算量中解脱出来，从而可以花费更多的时间到关注成本控制的工作，提高成本预算的准确性和高效性。对于投标方来说，投标文件中的投标方也可以直接通过BIM模型直接提取工程量，从而节约了投标文件编制的时间，可以花更多的时间研究投标策略，从而通过控制成本赢得更大的中标机会。
二是招投标阶段在评标过程中的应用。在评标专家进行评标的时候，传统的方法往往是看纸质的设计图纸和文件，但是由于BIM模型具有可视化的特点，评标过程中，评标专家可以直观的看投标方利用BIM模型制作的动画漫游效果，可以比较直观和准确的对投标方递交的方案进行准确的把控和评分。在评标阶段，BIM技术带来的可视化效果也更加能够让投标单位将自己的方案展现给评标专家看，从而让评标专家更清楚的了解投标方案的施工技术和投标方的优势所在。
三是在施工进度方面的应用。在BIM使用过程中可以直观的展示项目，减少由于识图能力不足和沟通不畅导致的设计变更，能够降低工程造价，更好的控制成本。同时，结合BIM相关的进度计划软件可以将工程相关的所有进度信息和资源信息分配全部录入相关软件中，在进行成本分析和控制时，可以从该软件中调取某一时间的数据来做分析，对比工程计划进度与实际进度的状况。
四是在施工变更中的应用。BIM技术的碰撞检查可以使设计阶段和施工阶段的变更大大减少，以往项目施工过程中，项目各方沟通联系少，总是免不了产生许多工程变更，工程变更会导致工期的延误和成本的增加，施工过程中，一旦发生任何变更，可以直接在BIM模型上进行修改，修改之后软件会自动更新信息，提取更改后的工程量，这样，不仅仅简化了工作量，还增加了工程量计提的准确性。
3.4 BIM技术在运维阶段的应用
一是设施设备的管理。BIM技术在运营维护阶段现在还主要处在设施管理阶段，国内社会生活环境中运营维护阶段主要还是体现在物业管理。BIM技术目前应用在此阶段的实例还特别少，人们更多的是关注设计、施工前期的这些阶段，但是，由于BIM技术实现了模型建立、数据的传递及实现了BIM4D、5D，使得空间管理可以实现可视化，并且还可以利用可视化的手段来制定更合理的方案改善空间利用情况。
二是设施维护检查管理。根据相关资料调查显示，建筑后期运营的费用将近占了全生命周期费用的45%。虽然目前这个阶段还没有深入推广使用BIM技术，由于BIM模型有着强大的数据储存的功能，利用BIM模型可以随时提取更新实施设备的状态和信息，从而对判断该实施设备的情况提前找出隐患，减少损失，降低成本。
4 结论
本文主要介绍了BIM技术在工程建设项目成本控制中各个阶段的具体应用。BIM对工程成本控制的应用起到了积极的支撑作用，BIM技术可以分别应用在工程建设项目投资前期、设计阶段、项目施工阶段、项目的运营维护阶段，在整个项目生命周期内的不同阶段都可以不断的为工程成本控制提高数据或者信息的支持，目前，BIM在国内应用主要是在建模和碰撞检查等有限的几个方面，本文站在建设项目成本控制的角度，深入分析BIM技术在工程建设全生命周期内成本控制中的应用，提出将BIM技术与成本管理方法挣值法结合起来，用BIM信息共享平台促进工程项目全寿命周期的成本控制。目前在运维阶段的BIM技术涉及还比较少，如何更好地将BIM技术应用到成本控制和管理中还有待进一步的研究。
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