BIM應(yīng)用的效益評(píng)價(jià)研究

韓玉麒，郭俊雄，吳沛璆

（重慶建筑工程職業(yè)學(xué)院，重慶400072）

BIM應(yīng)用的效益評(píng)價(jià)研究

韓玉麒，郭俊雄，吳沛璆

（重慶建筑工程職業(yè)學(xué)院，重慶400072）

隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)二維紙質(zhì)文件的工作模式與技術(shù)手段已不能滿足建筑業(yè)的各種挑戰(zhàn)，信息技術(shù)尤其是BIM技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于建筑行業(yè)的發(fā)展具有顯著價(jià)值。該文從決策效率、造價(jià)控制、建設(shè)管理等方面分析了BIM應(yīng)用所產(chǎn)生的效益，并從財(cái)務(wù)、生產(chǎn)、組織、管理、戰(zhàn)略方面提出了一系列評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

BIM；效益；評(píng)價(jià)指標(biāo)；效益測(cè)算

基金論文：該論文為重慶市建設(shè)科技計(jì)劃項(xiàng)目2015年重大課題“裝配式住宅建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究集成與示范”（項(xiàng)目編號(hào)：城科字2015第（0-1）號(hào)）論文之一。

1　BIM應(yīng)用效益概述

1.1BIM應(yīng)用發(fā)展

建設(shè)工程項(xiàng)目具有資本密集、涉及參與方多、建設(shè)周期長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)大等特點(diǎn)。項(xiàng)目信息經(jīng)過業(yè)主、設(shè)計(jì)方、施工方、運(yùn)營(yíng)方后，往往信息流失量大，浪費(fèi)大，信息損失是造成浪費(fèi)的一個(gè)很重要的問題，因此信息化建設(shè)是建筑行業(yè)現(xiàn)階段重要的方向。建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）的應(yīng)用，很好地解決了紙質(zhì)文件理解難、覆蓋不全等問題，運(yùn)用BIM技術(shù)將分離的信息集成化，從而實(shí)現(xiàn)了成本的節(jié)約，效益的增加［1］。

BIM效益的測(cè)量可以為項(xiàng)目實(shí)施應(yīng)用BIM技術(shù)的項(xiàng)目決策、可行性研究、方案比選、實(shí)施后評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)，從而促進(jìn)BIM技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展；BIM技術(shù)的實(shí)施所產(chǎn)生的效益評(píng)價(jià)是一個(gè)亟待解決的問題。

1.2BIM應(yīng)用可能產(chǎn)生的效益

（1）BIM應(yīng)用可以為組織提高決策效率。通過構(gòu)建BIM模型，可為不同層級(jí)、不同程度的管理人員提供工程管理工具，支持科學(xué)決策。可視化、易理解的三維模型更有利于項(xiàng)目參與方之間施工方案的交流與審核，促進(jìn)項(xiàng)目理解以及各方共識(shí)的達(dá)成［2］。

（2）BIM應(yīng)用能幫助管理人員控制造價(jià)?；贐IM的成本管理可將建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行不同的分級(jí)，每一層級(jí)都有相應(yīng)的造價(jià)信息，招投標(biāo)信息；從而明確相關(guān)造價(jià)指標(biāo)，便于招投標(biāo)、動(dòng)態(tài)成本監(jiān)控工作的進(jìn)行。在BIM5D模型中，項(xiàng)目實(shí)施過程的進(jìn)度信息與成本信息能同步變化與表現(xiàn)，對(duì)于統(tǒng)計(jì)成本信息、進(jìn)度款審核、變更價(jià)款審核、工程結(jié)算均能產(chǎn)生很大的幫助。

（3）BIM應(yīng)用減少工程沖突，減少施工、設(shè)計(jì)變更。應(yīng)用BIM技術(shù)能避免傳統(tǒng)的二維圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中人為的失誤。通過三維模型沖突檢測(cè)，排除設(shè)計(jì)圖紙中的空間碰撞，優(yōu)化設(shè)計(jì)圖紙及管線排布方案，避免工程施工過程中因碰撞產(chǎn)生的變更與返工，提高工作效率，節(jié)省施工成本。

（4）BIM應(yīng)用增強(qiáng)建筑的可持續(xù)性，節(jié)約資源。在設(shè)計(jì)階段應(yīng)用各類專業(yè)分析模型與工具，在BIM上進(jìn)行各種建筑性能分析，如噪聲、通風(fēng)、照度、遮陽(yáng)、舒適度、可視度、能耗分析等。通過分析結(jié)果，結(jié)合相關(guān)規(guī)范，可以有效保證建筑的可持續(xù)性。同時(shí)在施工階段，采用基于BIM的低碳管理模式，建立低碳技術(shù)方案的比選方法，可以為不同技術(shù)方案的選取提供依據(jù)，從而滿足綠色建造的要求。

另外，BIM技術(shù)的應(yīng)用在提高項(xiàng)目管理效率、裝配式建設(shè)施工、建筑設(shè)計(jì)的可持續(xù)性方面均能產(chǎn)生很大的效益。

2　BIM應(yīng)用效益評(píng)價(jià)

2.1BIM效益評(píng)價(jià)的步驟

BIM效益測(cè)量評(píng)價(jià)可以采用類似項(xiàng)目與項(xiàng)目之間對(duì)比試驗(yàn)，獲取評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)。對(duì)同一項(xiàng)目相同環(huán)境情況下，應(yīng)用傳統(tǒng)工藝技術(shù)與應(yīng)用BIM技術(shù)情況進(jìn)行對(duì)比分析，通過實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)BIM應(yīng)用的效益，實(shí)施流程如圖1所示，具體包括以下步驟。

圖1　BIM效益評(píng)價(jià)流程圖

（1）項(xiàng)目情況分析。收集項(xiàng)目信息，包括項(xiàng)目在未實(shí)施BIM技術(shù)情況下的數(shù)據(jù)，及項(xiàng)目設(shè)計(jì)、成本管理、進(jìn)度管理等方面技術(shù)指標(biāo)。

（2）確定BIM應(yīng)用技術(shù)方案。針對(duì)項(xiàng)目情況，選擇BIM技術(shù)實(shí)施方案。

（3）選取評(píng)價(jià)指標(biāo)與方案。建立評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)方案，為測(cè)量BIM使用效益做準(zhǔn)備。

（4）收集評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)。在BIM應(yīng)用過程中，針對(duì)所選擇的評(píng)價(jià)指標(biāo)，實(shí)地調(diào)研，進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，并根據(jù)項(xiàng)目前期運(yùn)行情況，收集傳統(tǒng)模式數(shù)據(jù)。

（5）根據(jù)指標(biāo)分析數(shù)據(jù)。根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)與方案，分析項(xiàng)目應(yīng)用BIM技術(shù)的效益，并與BIM方案中效益預(yù)測(cè)進(jìn)行對(duì)比分析，評(píng)價(jià)BIM技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生的效益情況。

（6）效益測(cè)算評(píng)價(jià)。根據(jù)BIM效益計(jì)量結(jié)果，對(duì)項(xiàng)目BIM技術(shù)應(yīng)用后評(píng)價(jià)，反饋項(xiàng)目BIM技術(shù)實(shí)施的情況，并根據(jù)具體效益情況對(duì)BIM技術(shù)實(shí)施提出建議，為后續(xù)項(xiàng)目提供決策依據(jù)。

2.2BIM效益指標(biāo)

建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)（第三版）指出財(cái)務(wù)效益與費(fèi)用估算是項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)的重要基礎(chǔ)［3］。斯坦福大學(xué)CIFE集成設(shè)施工程中心提出，信息技術(shù)對(duì)建筑業(yè)的影響主要有產(chǎn)品、組織和過程三個(gè)方面。即產(chǎn)品指組織完成項(xiàng)目交付的成果，如完成的設(shè)計(jì)、工程；組織是指為完成產(chǎn)品而參與到項(xiàng)目中的單位或個(gè)人；過程指組織為完成產(chǎn)品而經(jīng)歷的程序。為了確保BIM效益指標(biāo)體系的全面性，綜合我國(guó)經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)規(guī)定以及現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)外項(xiàng)目效益評(píng)價(jià)內(nèi)容，本文將BIM效益指標(biāo)劃分為財(cái)務(wù)、產(chǎn)品、組織、管理、戰(zhàn)略五個(gè)方面。BIM應(yīng)用效益指標(biāo)體系構(gòu)建如表1。

表1　BIM效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系［4-5］

（1）財(cái)務(wù)層面效益分析。財(cái)務(wù)方面的效益測(cè)量一般使用投資回報(bào)率（ROI）表示，即項(xiàng)目總收益（費(fèi)用節(jié)約額、效益產(chǎn)出額）除以項(xiàng)目BIM總投資，計(jì)算公式為［6］：

其中，收益主要指應(yīng)用BIM給項(xiàng)目帶來的可以計(jì)量的項(xiàng)目效益以及利潤(rùn)，如節(jié)約成本、獲得的提前竣工轉(zhuǎn)化的效益等。投資額則表現(xiàn)為為了完成或操作BIM所需要的費(fèi)用，通常包括BIM技術(shù)咨詢費(fèi)用、運(yùn)營(yíng)成本、硬件費(fèi)用、軟件費(fèi)用、安裝及配置費(fèi)、培訓(xùn)費(fèi)、模型維護(hù)費(fèi)用、日常管理費(fèi)用等。

（2）產(chǎn)品層面效益分析。BIM應(yīng)用所帶來的產(chǎn)品層面的效益指標(biāo)主要表現(xiàn)在工期、質(zhì)量、安全、機(jī)構(gòu)化效益等方面。

①工期效益。主要表現(xiàn)為BIM應(yīng)用后給項(xiàng)目進(jìn)度帶來的效益，用節(jié)約工期/總工期表現(xiàn)工期節(jié)約效率。

②產(chǎn)品質(zhì)量效益。質(zhì)量效益指BIM應(yīng)用給項(xiàng)目質(zhì)量帶來的效益，可以用合格品率和優(yōu)等品情況來表示。

③安全性效益。安全效益指BIM應(yīng)用給項(xiàng)目帶來的安全事故率的降低和事故傷亡人數(shù)的降低情況。

④產(chǎn)品結(jié)構(gòu)效益。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)指BIM應(yīng)用后，對(duì)于項(xiàng)目可持續(xù)發(fā)展性和項(xiàng)目實(shí)施時(shí)項(xiàng)目的可視化性表現(xiàn)所帶來的效益。

（3）組織層面效益分析。BIM應(yīng)用所帶來的組織層面的效益主要表現(xiàn)在BIM技術(shù)對(duì)于企業(yè)人力資源組織和企業(yè)組織的優(yōu)化；可以表現(xiàn)為人力使用效率的提升、員工培養(yǎng)特別是BIM技術(shù)人員的培養(yǎng)提升、由于信息流通而造成的溝通合作效率的提升，以及企業(yè)組織構(gòu)架的提升。其指標(biāo)測(cè)算一般為定性測(cè)算。

（4）管理層面效益分析。管理層面的效益主要表現(xiàn)為生產(chǎn)效率的提高和項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的降低。

①生產(chǎn)效率效益。應(yīng)用BIM技術(shù)可以更好地避免傳統(tǒng)的二維圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中的人為失誤。通過三維模型的沖突檢測(cè)，排除設(shè)計(jì)圖紙中空間碰撞，優(yōu)化設(shè)計(jì)圖紙及管線排布方案，從而避免工程施工過程中因碰撞產(chǎn)生的變更與返工，可以使用返工比例的降低、勞動(dòng)力的節(jié)省和變更次數(shù)的降低以及變更成本節(jié)約的情況來對(duì)BIM使用后的效益進(jìn)行評(píng)價(jià)。變更減少率可以用變更數(shù)量減少比率、變更費(fèi)用減少比率進(jìn)行表示。返工減少率可以用返工工作量、返工涉及成本來表示。勞動(dòng)力節(jié)約率表示完成一定的工作需要的勞動(dòng)力減少比例［3］。

②項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)改善效益。由于使用BIM技術(shù)后，可以有效地降低項(xiàng)目實(shí)施中的某些不確定性，因此對(duì)于項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)控制會(huì)有明顯的改善，具體可以用項(xiàng)目實(shí)施的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、安全風(fēng)險(xiǎn)、資金風(fēng)險(xiǎn)等方面內(nèi)容的改進(jìn)來衡量。

（5）戰(zhàn)略層面效益分析。使用BIM的戰(zhàn)略層面效益主要表現(xiàn)為，顧客滿意度的提高和企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的提升等方面。

3　結(jié)論

本文根據(jù)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的BIM效益評(píng)價(jià)研究?jī)?nèi)容，提出針對(duì)BIM技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)性成本效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與評(píng)價(jià)方法。評(píng)價(jià)指標(biāo)包括財(cái)務(wù)、產(chǎn)品、管理、組織以及戰(zhàn)略五個(gè)方面。由于項(xiàng)目類型的差別，BIM技術(shù)應(yīng)用效益測(cè)算結(jié)果肯定不同。因此針對(duì)BIM效益的評(píng)價(jià)，仍然有很多值得進(jìn)一步深入探討的思路。

［1］何清華，錢麗麗，段運(yùn)峰，等.BIM在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用的現(xiàn)狀及障礙研究［J］.工程管理學(xué)報(bào)，2012（1）：12-16.

［2］李恒，郭紅領(lǐng)，黃霆.BIM在建設(shè)項(xiàng)目中應(yīng)用模式研究［J］.工程管理學(xué)報(bào)，2010（5）：525-529.

［3］國(guó)家發(fā)展改革委建設(shè)部.建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)［M］.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2006：122.

［4］吳蔚.BIM效益評(píng)價(jià)方法及應(yīng)用研究［D］.武漢：華中科技大學(xué)，2014.

［5］鄭紹羽，艾康，李蓉.BIM應(yīng)用激勵(lì)機(jī)制研究［J］.項(xiàng)目管理技術(shù)，2016（4）：36-41.

［6］Azhar，S.Building informationmodeling（BIM）：Trends，bene-fits，risks，and challenges for the AEC industry［J］.Leadership and Management in Engineering，2011，11（3）：241-252.

責(zé)任編輯：孫蘇，李紅

信息快讀

重慶市集中簽約第三批PPP項(xiàng)目

今年7月1日，重慶市又集中簽約一批PPP（公共私營(yíng)合作制）項(xiàng)目，涉及34個(gè)合作項(xiàng)目、1300多億元。至此，我市已連續(xù)第三年開展PPP項(xiàng)目，標(biāo)志著我市PPP投融資改革步入了滾動(dòng)接續(xù)、規(guī)范有序的運(yùn)行軌道。

本次簽約的PPP項(xiàng)目具有合作領(lǐng)域?qū)挕^(qū)縣比例提高、投資前景好等特點(diǎn)。項(xiàng)目既包括傳統(tǒng)的高速公路、橋隧、水利、市政等領(lǐng)域，又新增了園區(qū)開發(fā)經(jīng)營(yíng)一體化、體育場(chǎng)館、智慧城市等項(xiàng)目。區(qū)縣的PPP項(xiàng)目達(dá)到23個(gè)，投資額439億元。（摘自：《重慶日?qǐng)?bào)》）

Study on BenefitValuation of BIM Application

with the development ofmodern technologies，the traditionalworkmode of two-dimensional paper documentand technologicalmeans cannot meetall the challenges in construction industry anymore.Theapplication of information technologies，especially BIM technology，hasgreat influence on the developmentof construction industry.This paperanalyzes the benefitof BIM application from severalaspects，including decision-making efficiency，cost control，constructionmanagementand so on.It also proposes a series of evaluation index systems from lights of finance，production，organization，managementand strategy.

BIM；benefit；evaluation index；benefitcalculation

TU18

A

1671-9107（2016）08-0016-03

10.3969/j.issn.1671-9107.2016.08.016

2016-07-06

韓玉麒（1978-），男，河南周口人，研究生，副教授，研究方向?yàn)榻ㄔO(shè)工程管理。