基于BIM的項(xiàng)目全生命周期成本管理研究

孫恒，呂哲琦

（吉林建筑科技學(xué)院）

1 BIM技術(shù)下的BLM分析

BIM（Building Information Modeling）技術(shù)是應(yīng)用于建筑相關(guān)行業(yè)的數(shù)據(jù)管理工具。建筑信息可以通過建筑信息模型在建筑物的整個(gè)生命周期中共享和傳輸?？赏ㄟ^現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)為建筑項(xiàng)目的參建各方搭建BIM協(xié)同平臺(tái)，提升建筑信息模型集成化程度和資源利用效率。BLM（Building Lifecycle Manangement）即建筑的全壽命周期管理。通過建筑的全壽命周期管理分析各個(gè)階段的經(jīng)濟(jì)效益，最終優(yōu)化整個(gè)項(xiàng)目生命周期的經(jīng)濟(jì)效益。建筑的全壽命周期可用于綠色建筑、資源優(yōu)化、節(jié)能分析、CIM城市建設(shè)等研究。實(shí)現(xiàn)建筑工程的成本的有效監(jiān)管，首先必須做好工程成本估算和成本控制的工作，必須將工程成本監(jiān)管普及到整個(gè)工程建造的每一個(gè)環(huán)節(jié)，尤其是做好決策、設(shè)計(jì)、招標(biāo)、施工這幾個(gè)重要階段，可以有效減少工程費(fèi)用。

1.1 前期成本分析

在前期準(zhǔn)備階段，傳統(tǒng)施工造價(jià)與運(yùn)用BIM技術(shù)的施工造價(jià)基本無(wú)差別。原因是在項(xiàng)目前期的準(zhǔn)備階段主要與政府機(jī)關(guān)進(jìn)行溝通，BIM技術(shù)對(duì)工程的立項(xiàng)、可行性分析可以通過企業(yè)建立的BIM大數(shù)據(jù)平臺(tái)，通過BIM大數(shù)據(jù)分析以往工程的應(yīng)用情況，使項(xiàng)目的立項(xiàng)與科研階段更具科學(xué)性（見表1）。

表1 BIM技術(shù)施工與傳統(tǒng)施工的建設(shè)成本比較

1.2 設(shè)計(jì)階段成本分析

設(shè)計(jì)階段的BIM數(shù)據(jù)庫(kù)信息可以實(shí)現(xiàn)限額，既保證了工程設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性，又保證了設(shè)計(jì)的合理性。利用建筑物信息模型進(jìn)行成本估算，不僅可以得到更準(zhǔn)確的成本估算，還能從細(xì)節(jié)上進(jìn)行成本估算。設(shè)計(jì)階段所涉及的相應(yīng)費(fèi)用文件為設(shè)計(jì)方案概算、設(shè)計(jì)概算和施工圖預(yù)算，在設(shè)計(jì)階段通過BIM技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)方案優(yōu)選或限額設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)模型的多專業(yè)一致性檢查、設(shè)計(jì)概算、施工圖預(yù)算的編制與審核，實(shí)現(xiàn)對(duì)造價(jià)的有效控制（見圖1）。

圖1 設(shè)計(jì)階段成本對(duì)比

結(jié)合圖1與表1數(shù)據(jù)可知，使用BIM進(jìn)行施工設(shè)計(jì)的成本要高于傳統(tǒng)施工設(shè)計(jì)增長(zhǎng)約30%，其主要原因?yàn)槭褂肂IM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，需要的設(shè)計(jì)人員從業(yè)素質(zhì)、軟件硬件費(fèi)用均要高出傳統(tǒng)施工設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)階段的模型還要經(jīng)過多專業(yè)的碰撞檢查、應(yīng)用到不同功能的BIM技術(shù)中，前期模型修改次數(shù)較多，且BIM技術(shù)設(shè)計(jì)出的模型要貫穿于整個(gè)施工階段與使用階段。

1.3 建設(shè)階段成本分析

通過圖1的數(shù)據(jù)對(duì)比可以看出，在工程建設(shè)成本相同的情況下，使用BIM技術(shù)進(jìn)行施工建設(shè)，可以節(jié)約規(guī)費(fèi)、稅金、利潤(rùn)等。通過設(shè)備使用成本可以看出，工程施工時(shí)運(yùn)用BIM技術(shù)，其成本比傳統(tǒng)建造成本高。在設(shè)計(jì)變更與工期優(yōu)化中的數(shù)據(jù)比對(duì)可以看出，BIM技術(shù)的應(yīng)用減少了大量的碰撞，從而節(jié)約了因設(shè)計(jì)變更而浪費(fèi)的工期。

1.4 使用階段成本分析

施工階段，施工單位可以利用BIM模型按時(shí)間、工序、區(qū)域計(jì)算工程造價(jià)?？赏ㄟ^建立信息模型獲得相應(yīng)信息，利用這些信息檢驗(yàn)所用材料是否合理。此外，承包商對(duì)工程進(jìn)度的成本審核也可以通過建筑信息模型來(lái)完成，特別是當(dāng)設(shè)計(jì)發(fā)生變更時(shí)，工程的成本估算可以迅速變更，工程的相應(yīng)構(gòu)成部分也可以變更，方便后期統(tǒng)一結(jié)算。在工程中，通過BIM對(duì)要求較高且現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法制作的輕型板材、高效保溫材料進(jìn)行預(yù)制吊裝，減少運(yùn)維階段的能耗，從而減少成本。

2 BIM軟件應(yīng)用與傳統(tǒng)建設(shè)的對(duì)比分析

2.1 前期階段對(duì)比

在項(xiàng)目的策劃階段，通過BIM技術(shù)構(gòu)建信息模型，輔助可行性分析。通過模擬全壽命周期的管理，得出最佳實(shí)施方案，充分整合施工前期搜集的材料數(shù)值、人力強(qiáng)度、地質(zhì)信息、場(chǎng)地安排等重要數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)字項(xiàng)目管理平臺(tái)進(jìn)行施工階段的全過程模擬，初步制定整體實(shí)施方案。通過BIM大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)比相同類型的建筑能耗分析，模擬得出使用階段的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)，使決策更加科學(xué)和準(zhǔn)確。

2.2 設(shè)計(jì)階段對(duì)比

BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)成本占整個(gè)項(xiàng)目的4%左右，相比傳統(tǒng)建筑的設(shè)計(jì)費(fèi)略高一些，但是建筑工程70%左右的造價(jià)會(huì)受設(shè)計(jì)階段的影響。在設(shè)計(jì)時(shí)，進(jìn)行三維動(dòng)態(tài)觀察、模擬碰撞，可大大減少施工階段的現(xiàn)場(chǎng)變更。通過BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以最大程度保證工期和投資的準(zhǔn)確性，這樣減少了因設(shè)計(jì)問題造成的工期、人力資源的浪費(fèi)，這是傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)所不具備的。

2.3 施工階段對(duì)比

施工階段是全壽命周期中最難把控的階段，施工階段會(huì)受天氣因素、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和設(shè)計(jì)階段不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)炔豢煽匾蛩氐挠绊?，產(chǎn)生大量的現(xiàn)場(chǎng)變更、簽證。嚴(yán)重影響施工進(jìn)度計(jì)劃和增加材料的浪費(fèi)，從而增加建設(shè)施工成本。通過數(shù)字項(xiàng)目管理平臺(tái)做到已建、待建、延誤等信息，使用三維圖形做到與時(shí)間維度、物資管理相關(guān)聯(lián)，在平臺(tái)中自由共享信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)偏差、糾正偏差，減少成本的投入。

2.4 使用階段對(duì)比

使用階段的BIM技術(shù)應(yīng)用可依據(jù)前期建立的建筑模型數(shù)據(jù)庫(kù)展開研究，可以更好地用于建筑物的維護(hù)和運(yùn)行，并可依據(jù)建筑物參數(shù)的監(jiān)測(cè)，為建筑物的能耗、環(huán)境價(jià)值分析、建筑物改造和新建提供參數(shù)信息，更好地評(píng)價(jià)建筑物的整體狀況。可與城市消防系統(tǒng)、應(yīng)急系統(tǒng)等公共系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，幫助消防、應(yīng)急救災(zāi)等的事態(tài)控制，發(fā)揮BIM技術(shù)對(duì)于社會(huì)的貢獻(xiàn)。

3 綜合分析

雖然全國(guó)各地對(duì)BIM技術(shù)呼聲較高，但是我國(guó)建筑業(yè)對(duì)BIM技術(shù)的使用率不高，應(yīng)用深度不夠。首先，BIM技術(shù)施工比傳統(tǒng)施工更要求從業(yè)人員的素質(zhì)。但目前我國(guó)建筑業(yè)一線從業(yè)人員多為農(nóng)民工，受教育程度普遍較低。企業(yè)如果使用BIM技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)施工，需投入一定資金對(duì)企業(yè)員工進(jìn)行定期培訓(xùn)。其次，使用BIM技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，企業(yè)需拿出一部分資金進(jìn)行購(gòu)買電腦、BIM軟件等。隨著BIM技術(shù)和應(yīng)用環(huán)境的成熟，BIM技術(shù)在全生命周期成本管理上的應(yīng)用將會(huì)更加廣泛，從應(yīng)用趨勢(shì)上也逐步向BIM標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一化、BIM應(yīng)用的集成化發(fā)展。