陳曉蓉CHEN Xiao-rong；于海艷YU Hai-yan；李光耀LI Guang-yao

（①中建安裝工程有限公司，南京 210000；②南京化工設備制造有限公司，南京 210000；③東南大學土木工程學院，南京 210000）

（①China Construction Installation Engineering Co.，Ltd.，Nanjing 210000，China；②Nanjing Chemical Equipment Manufacturing Co.，Ltd.，Nanjing 210000，China；③School of Civil Engineering，Southeast University，Nanjing 210000，China）

0 引言

隨著建筑信息模型（BIM）的出現(xiàn)，建筑行業(yè)發(fā)現(xiàn)這種技術可以給建筑的設計和施工流程帶來巨大變化。但在采購這項技術之前，企業(yè)中的財務管理者可能會堅決要求進行投資回報分析。對于BIM 投資回報率的計算，對建筑業(yè)企業(yè)的發(fā)展策略有著重大的影響。這其中被稱為BIM 誕生之前的BIM 的TeklaBIM 在具體項目中的應用，很大程度上節(jié)約了項目時間與資金成本。

1 投資回報率ROI

投資回報率（ROI）是指通過投資而應返回的價值，企業(yè)從一項投資性商業(yè)活動的投資中得到的經(jīng)濟回報。它涵蓋了企業(yè)的獲利目標。投資回報率與利潤和投入的經(jīng)營所必備的財產相關，因為管理人員必須通過投資和現(xiàn)有財產獲得利潤。

一般來說，經(jīng)濟學上計算投資回報率的公式為：

投資回報率（ROI）=年利潤或年均利潤/投資總額×100%

（以上解釋來自MBAlib）

從公式中我們可以看出，企業(yè)可以通過降低銷售成本，提高利潤率以及提高資產利用效率來提高投資回報率。

投資報酬率能反映投資中心的綜合盈利能力，且由于剔除了因投資額不同而導致的利潤差異的不可比因素，因而具有橫向可比性，有利于判斷各投資中心經(jīng)營業(yè)績的優(yōu)劣；此外，投資利潤率可以作為選擇投資機會的依據(jù)，有利于優(yōu)化資源配置。另外，其缺點是沒有考慮資金時間價值因素，不能正確反映建設期長短及投資方式不同和回收額的有無等條件對項目的影響。且只有投資利潤率指標大于或等于無風險投資利潤率的投資項目才具有財務可行性。投資回報率往往具有時效性，因為回報通常是基于某些特定年份。

2 BIM 投資回報率

2.1 使用BIM 的價值 BIM 可提供給用戶極高的價值，幫助其實現(xiàn)技術投入的增值。一半以上用戶表示BIM為他們的業(yè)務帶來了非常積極的作用，并幫助其加快了近期業(yè)務的發(fā)展。BIM 技術可以帶來的利益包括：不同軟件和項目成員間合作變得更加方便；生產效率有所提升；溝通得到改善；作業(yè)質量控制有所改善等等。

對于業(yè)主來說，更有效的管理項目需要達到一個項目的最佳的做法。BIM 不是追求最佳實踐當中短期利潤，而是追求一個永不過時長期的利潤。BIM 可以使得建筑更有持續(xù)性，一項統(tǒng)計中顯示我國目前建筑項目中有高達40%的浪費。采用BIM 可以有持續(xù)的發(fā)展，可以最少的浪費材料、能源、運輸和昂貴的返工、修改，直接可以從模型當中獲取準確的材料清單，計劃安排，以及提供給財務的物資管理系統(tǒng)，這還可以和機械設備直接接口，整合設計到生產，而且不容易出錯，并且大部分不在現(xiàn)場的預施工可以減少現(xiàn)場的錯誤，精簡的過程可以控制余料回收等等。

但是，對類似改善效果進行量化可能較為困難。一些BIM 用戶對其投資回報情況進行跟蹤，但也有許多客戶沒有這樣做。設立更好的回報率測量指標可幫助用戶向懷疑者證明其價值，也可以增加客戶數(shù)量[1]。

2.2 衡量BIM 投資回報率的重要意義 改進項目成果，如減少信息反饋和現(xiàn)場協(xié)調問題。承包商和建筑師最注重這一優(yōu)勢，因為相比其他人這些方面更直接地影響他們的工作，比如因避免碰撞沖突帶來的成本節(jié)約。

提高人員生產率。建筑師和工程師最關注這項優(yōu)勢。一旦投入，BIM 數(shù)據(jù)可用于多種用途，提供更多的設計機會，而不僅僅是制作草圖。承包商還可在現(xiàn)場利用BIM 來調整人員配置，使其更好地適應由于場地條件而發(fā)生的變化。

有利于項目中標。承包商和工程師最重視這一點。那些經(jīng)常參與項目投標的公司必須知道BIM 可以帶給他們的競爭優(yōu)勢。

BIM 的整個生命周期價值。建筑師和工程師最關注這一項。BIM 項目初期產生的數(shù)據(jù)即使在項目完成很長時間之后仍然發(fā)揮作用。能耗模型可在設計期間加以利用，并在竣工之后對結果進行分析員工培訓的初始成本。建筑師和工程師最關注這一優(yōu)勢。對某些用戶，尤其是規(guī)模較小的企業(yè)，BIM 的初期成本可能較沉重。

麥格勞-希爾建筑信息公司曾經(jīng)在美國總承包商協(xié)會BIM 論壇上對其成員進行了網(wǎng)絡調查，結果表明他們的BIM 平均投資回報率在11%-30%之間。這些努力衡量投資回報率的人意識到BIM 具有較高價值。在那些沒有測量投資回報率的用戶中，近10%認為投資回報率為負，只有7%認為投資回報率大于100%，且沒有人認為投資回報高于300%。但是，在那些確實衡量過投資回報的用戶當中，不到2%的人認為投資回報為負，近三分之一的人報告稱回報率大于100%，個別用戶甚至認為投資回報率在1000%以上。由此可以看出，通過衡量投資回報得出的BIM 優(yōu)勢比只靠主觀直覺做判斷更明顯[2]。

2.3 BIM 的具體投資 企業(yè)類型的不同以及企業(yè)實施BIM 階段的不同，BIM 投資的側重點會有所區(qū)別，但總的來說建筑業(yè)企業(yè)反應的BIM 投資方向主要有以下幾個方面：①BIM 軟件：軟件是驅動BIM 的工具。由于軟件是進入BIM 的初始成本，因此剛開始使用BIM 的企業(yè)把軟件作為最高優(yōu)先級的投資，而有BIM 經(jīng)驗的企業(yè)其優(yōu)先級會相對較低。②建立企業(yè)內部BIM 協(xié)同流程：建立BIM 協(xié)同環(huán)境一直會是使用BIM 的建筑業(yè)企業(yè)的工作重點并且越有經(jīng)驗的BIM 用戶越認為建立BIM 協(xié)同環(huán)境的重要。③宣傳推廣企業(yè)BIM 能力：作為一種處于成長中的技術，BIM 的呼聲越來越大。大部分使用BIM 的企業(yè)進行市場投資使其客戶知道他們的BIM 能力。④BIM 培訓：培訓是一個關鍵的投資，尤其對于BIM 的新用戶來說。對于不同階段的BIM 用戶，又可以將其劃分為初級培訓，高級培訓以及版本升級帶來的跟進培訓。⑤建立外部合作伙伴BIM協(xié)同流程：對業(yè)主來說建立項目團隊成員之間的BIM 協(xié)同環(huán)境要比其他方面的投資重要得多，因為大部分業(yè)主依靠其他項目成員生成BIM 內容，他們對建立在這些數(shù)據(jù)基礎上繼續(xù)工作的能力非常有興趣。⑥軟件客戶化和數(shù)據(jù)互用解決方案：在軟件或平臺之間互相不兼容的時候，BIM 的生產力大打折扣。信息交互性也會是企業(yè)的一個支出項目[3]。

2.4 BIM 投資回報率計算中存在的問題 BIM 不僅僅只是工具，它更是承載于模型上的信息和信息的評估?；诖耍瑢τ贐IM 項目投資回報率的計算其實存在著兩各方面的問題與分歧。

一方面，準確的定義“BIM 項目”是首先要解決和統(tǒng)一的問題。如果一個公司只是做了用于展示目的可視化模型，卻沒有使用該模型參與整個項目流程，能否將該項目定義為“BIM 項目”？或者說，要想定義為BIM 項目，就必須從項目的開始到結尾都一直使用該模型。

另一方面，對于什么是BIM 相關收入，各家企業(yè)也是眾說紛紜。對于總承包商、建設風險管理公司以及設計施工總承包企業(yè)，BIM 相關收入相對直觀，因為所有的項目資金都是直接從他們的賬目上走。但有些建筑工程類企業(yè)沒有領會到我們調查問卷的詳細說明條文，將項目總建設成本歸入到BIM 類項目中，而不是BIM 項目所需的費用，所以導致了最終的成本濫計。

3 TeklaBIM 投資回報率

TeklaBIM 和傳統(tǒng)的BIM 相比，不止是以模型為基礎的生成圖紙的工具，而且是一個準確的動態(tài)的三維環(huán)境，可以提供給總承包商，結構工程師，鋼結構工程師和混凝土制造商，并且在整個過程中共享這個模型。這個模型使得你的施工和生產控制達到更高的水平，包括鋼筋混凝土，鋼結構木結構都可以在這里面進行實現(xiàn)。原來都是從手工變成兩維圖紙，之后變成三維的的設計，到現(xiàn)在的過程BIM 的流程，把加工等等全部包含在這個里面。這涵蓋的機械行業(yè)和工業(yè)行業(yè)，工廠設計的各個方面。以前是以圖紙為基礎的流程，目前以BIM 為基礎的流程，這整個的模型信息全部都在電腦里面實現(xiàn)，從概念設計，整體設計，深化設計一直到加工的制作[4]。

3.1 倫敦城市展覽中心（London City Hall）倫敦展覽中心（London City Hall），又稱ExCeL 展覽中心，是一座位于英國紐漢倫敦自治市的展覽和會議中心，是歐洲最大且最多功能的展覽中心之一。中心毗鄰金絲雀碼頭和倫敦城市機場，由倫敦碼頭區(qū)北邊的皇家船塢改建而成。

圖1 倫敦城市展覽中心外觀圖

運用Tekla Structure 模型，負責此項目建設的ARUP建筑事務所把所有的結構模型中的節(jié)點和臨時支撐全部在這個模型里面實驗，通過可視化幫助建筑師查看節(jié)點外形，以及用三維模型解決部件中定位。之后將模型直接交給此項目的鋼結構承包商Westcol，鋼結構承包商在此基礎上逐步完成了所有節(jié)點而不需要用重復的草圖來解釋。Tekla Structure 在鋼結構概念、整體、深化設計一直到加工過程中的一體化作用大大縮減了項目建設所需的時間。統(tǒng)計下來，由于TeklaBIM 的運用，節(jié)約了八到十周的時間來完成整個復雜的項目。

3.2 中心公園塔（Central Park Tower）Tekla Structure的應用，在這整個項目中節(jié)省了大約500 萬美元。圖2 是鋼結構在計算機軟件里面非常好的展現(xiàn)，和實際情況一模一樣。這個鋼結構交付提前了40 天。在鋼結構詳圖設計深化階段，計劃用時1600 小時，實際只用了1050 小時。在加工制作階段，減少了56%的工時（約5 周），50%的鋼結構交付時間（約8 周），在國外勞動力是非常昂貴的。整個項目實際鋼筋比預算減少了21.6%，鋼筋的浪費是少于0.07%。TeklaBIM 在這個項目上給業(yè)主減少了很多成本，而且工期可以提前一個多月。

圖2 在Tekla 模型中直接查看柱的配筋

4 結語

TeklaBIM 在建筑項目中的應用，提高了建筑企業(yè)的生產力，擴大了其在同行業(yè)競爭中的優(yōu)勢，對于業(yè)主來說是一種有望不同于其他競爭對手的發(fā)展方式，也是今后建筑業(yè)發(fā)展方向。TeklaBIM 的投資回報率可以通過科學的施工管理，可視化模型以及成本日程的合理安排得以實現(xiàn)。當然這不可避免的需要投資，不光是成本投資，更是時間上的投資——要使軟件獲得其應有的生產力，培訓是至關重要的。通過對于投資回報率的分析，BIM 的普及與運用無疑是建筑業(yè)企業(yè)進步的必然方式。

[1]Renate Fruchter,Tim Schrotenboer,and Gregory P.Luth(2009) From Building Information Model to Building Knowledge Model[J].Computing in Civil Engineering,2009:380-389.

[2]劉獻偉，高洪剛，王續(xù)勝.施工領域BIM 應用價值和實施思路[J].施工技術，2012（22）.

[3]周春波.BIM 技術在建筑施工中的應用研究[J].青島理工大學學報，2013（01）.

[4]馬山玉.鋼結構深化設計軟件Tekla Structure 應用綜述[J].山西建筑，2010（02）.

[5]Jefrin.Comprehensive Tekla Steel Detailing using Tekla Structures Software [EB/OL].Global Press Release Distribution,2009-11-08.