葉龍

（上海城建市政工程（集團）有限公司，上海 200065）

0 引言

隨著人類社會步入21世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)和社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，給各行各業(yè)帶來了巨大的沖擊和挑戰(zhàn)，也帶來了前所未有的發(fā)展機遇。BIM技術(shù)的誕生在工程建設(shè)方面帶來了前所未有的信息化浪潮。BIM技術(shù)的應(yīng)用最早起源于美國、英國、澳大利亞、韓國、日本等國家。近年來，國外學(xué)者開始重視BIM技術(shù)應(yīng)用效益研究。Ibbs等［1］通過文獻(xiàn)研究法，探索BIM技術(shù)應(yīng)用影響因素的指標(biāo)。Bryde等［2］通過分析35個工程項目的BIM技術(shù)應(yīng)用效果，得出BIM技術(shù)應(yīng)用效益最為突出的部分是成本控制和進(jìn)度控制。我國的BIM技術(shù)雖然起步較晚，但國內(nèi)很多學(xué)者也開始關(guān)注BIM技術(shù)應(yīng)用效益的內(nèi)容。王廣斌等［3］從整體的角度出發(fā)，研究了北美和歐洲應(yīng)用BIM的21個建設(shè)項目應(yīng)用效果。劉智［4］通過層次分析法和模糊綜合評價，得出BIM技術(shù)應(yīng)用理論效益值這一指標(biāo)，用來判斷項目管理中BIM技術(shù)應(yīng)用效益可行度。

國內(nèi)BIM技術(shù)在發(fā)展的同時面臨著很多阻礙，工程人員往往只關(guān)注BIM技術(shù)應(yīng)用工程，卻忽視了研究BIM技術(shù)應(yīng)用效益對加快BIM技術(shù)落地的作用。同時，造價管理一直是建筑行業(yè)關(guān)注的重點內(nèi)容。BIM作為一種以數(shù)據(jù)為核心的信息承載工具，它具有集成化、精確化、可視化、精細(xì)化等數(shù)據(jù)特點，可以很好地解決很多工程痛難點。BIM技術(shù)作為建筑業(yè)實現(xiàn)信息化的技術(shù)工具，已經(jīng)在工程造價管理中得到了有效應(yīng)用。操雙春［5］提出將BIM技術(shù)與工程造價管理相結(jié)合，提高工程造價管理效率；李淑慧等［6］設(shè)計了整體BIM解決路徑，運用BIM技術(shù)集成五維數(shù)據(jù)，保證工程數(shù)據(jù)的精確和有效性，解決了傳統(tǒng)工程造價管理面臨的數(shù)據(jù)量大、來源渠道多的難題。程梅［7］通過研究BIM技術(shù)在建筑工程造價管理中的效益分析，闡明了BIM技術(shù)及效益分析在建筑成本和風(fēng)險控制方面的作用。羅薇［8］通過運用BIM技術(shù)在工程管理中的實踐表明，合理地應(yīng)用BIM技術(shù)，可以提高項目整體管理水平以及降低各項成本。胥科偉［9］對BIM技術(shù)概念、應(yīng)用流程、應(yīng)用優(yōu)勢進(jìn)行了分析，進(jìn)一步提出了BIM技術(shù)在工程造價管理中的應(yīng)用策略，強調(diào)造價管理人員掌握BIM技術(shù)的重要性。李奮龍等［10］通過研究我國工程造價管理中的主要問題及BIM技術(shù)在工程造價管理中的應(yīng)用優(yōu)勢，提出BIM技術(shù)在項目施工前，就應(yīng)該全面應(yīng)用到工程造價管理中。韓文娟［11］通過具體案例，分析BIM技術(shù)在工程建設(shè)中的整體思路，進(jìn)一步確定了工程造價管理中應(yīng)用BIM技術(shù)的可行性。郭曉穎［12］初步分析了BIM在施工階段和竣工階段的造價管理應(yīng)用，但并沒有做到全過程BIM應(yīng)用效益分析。

因此，在信息化時代背景下，研究BIM技術(shù)與工程造價管理結(jié)合的效益問題是必然趨勢。研究BIM技術(shù)在工程造價管理中的應(yīng)用效益和影響因素對BIM技術(shù)的推廣和BIM技術(shù)在項目中的使用有著重要的意義。目前，國內(nèi)對于BIM技術(shù)在工程造價管理中的應(yīng)用，還處在探索發(fā)展的階段。從整體性的角度和長遠(yuǎn)的眼光分析BIM技術(shù)的應(yīng)用情況，BIM技術(shù)在工程造價管理中的應(yīng)用存在著階段性的不完整性、研究及應(yīng)用層次上的不成熟性等問題。文中將以修繕此類問題為目標(biāo)，利內(nèi)容分析法和文獻(xiàn)研究法分別從理論層面和文獻(xiàn)層面進(jìn)一步研究BIM技術(shù)在工程造價管理中各個階段的應(yīng)用效益以及分析影響B(tài)IM技術(shù)應(yīng)用的因素，從而進(jìn)一步為實現(xiàn)BIM項目前期的科學(xué)決策、中期的高效管理、后期的科學(xué)驗收等工程目標(biāo)提供一定的指導(dǎo)意義。

1 BIM技術(shù)在工程造價管理中的應(yīng)用效益分析

1.1 投資決策階段BIM應(yīng)用效益

投資決策階段運用BIM技術(shù)能夠輔助決策部門做好方案的選擇。BIM技術(shù)可以在漫游視頻、施工模擬、工程量預(yù)測等方面發(fā)揮作用，輔助投資方進(jìn)行科學(xué)的BIM應(yīng)用決策；運用BIM數(shù)據(jù)的精確性，能夠提升整個項目應(yīng)用周期的造價控制水平；利用BIM多元數(shù)據(jù)集成特點，能夠全面清算工程預(yù)期成本，為造價方案的選擇提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

1.2 招投標(biāo)階段BIM應(yīng)用效益

從招標(biāo)方（一般為業(yè)主單位）角度來看，工程技術(shù)人員可以利用BIM技術(shù)創(chuàng)建整體BIM模型，初步判斷工程資金投入的合理性；同時，運用BIM一鍵算量等技術(shù)，可以初步幫助招標(biāo)方了解預(yù)算情況，從而實現(xiàn)預(yù)算可控。從投標(biāo)方（一般為參建方）的角度來看，搭建BIM模型，可以幫助投標(biāo)方形象整體了解擬建工程，為其投標(biāo)文件的撰寫提供可靠的依據(jù)。

1.3 設(shè)計階段BIM應(yīng)用效益

設(shè)計階段是工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，能夠連接招投標(biāo)階段和施工階段的管理。BIM技術(shù)可以在設(shè)計階段投入應(yīng)用，進(jìn)行虛擬建造、預(yù)見施工難點、提前做好應(yīng)對策略規(guī)避風(fēng)險。利用BIM技術(shù)的可視化優(yōu)勢，設(shè)計方可以向業(yè)主準(zhǔn)確傳達(dá)設(shè)計成果，加強雙方在項目設(shè)計階段的有效溝通，并為后期協(xié)調(diào)項目各方工作、提高項目管理能力等方面減少不必要的麻煩。利用集成工程信息、模型屬性的BIM數(shù)據(jù)，可以在設(shè)計階段，對工期、成本、工程算量等數(shù)據(jù)做到準(zhǔn)確的分析，把控好工程造價管理全過程。

同時，BIM技術(shù)為設(shè)計階段各工程環(huán)節(jié)帶來了透明、公開的工程環(huán)境，這有利于設(shè)計各方及時溝通，規(guī)避設(shè)計錯誤（如提前進(jìn)行設(shè)計空間規(guī)劃見圖1）和后期的工程風(fēng)險，在設(shè)計階段就將工程后期的管理成本降到最低。

圖1 設(shè)計空間規(guī)劃

1.4 施工階段BIM應(yīng)用效益

以進(jìn)度控制、質(zhì)量控制、成本控制、安全控制以及工作效率5部分展開施工階段的BIM應(yīng)用分析。

（1）進(jìn)度控制。進(jìn)度控制以三維模型為載體，融合施工節(jié)點信息、實時的工程進(jìn)度信息、人員信息、各風(fēng)險傳感器等數(shù)據(jù)信息，最終成果表現(xiàn)為集成的BIM施工管理平臺，如圖1所示。工程管理人員可以通過BIM管理平臺，進(jìn)行工程進(jìn)度查詢、同步的工程模型細(xì)節(jié)查看（模型結(jié)構(gòu)、構(gòu)件材質(zhì)信息等）、工程進(jìn)度管理、施工人員調(diào)度、工程質(zhì)量把控、工程風(fēng)險預(yù)警等。從而確保工程管理有序進(jìn)行、工程如期完成、成本有效把控。

（2）質(zhì)量控制。施工階段，是工程所有階段中最難的質(zhì)量把控過程。這一階段涉及的工程人員繁多且復(fù)雜，人員專業(yè)能力參差不齊；同時，工地情況以分秒的形式發(fā)生變化，落后的信息傳遞方式根本不能滿足質(zhì)量控制的要求。

基于BIM技術(shù)的質(zhì)量管控模塊，有著實時的工程質(zhì)量預(yù)警模塊，可以讓所有項目相關(guān)人員都參與到工程質(zhì)量監(jiān)督的工作中。相比于傳統(tǒng)工程，能夠有效地監(jiān)督并傳達(dá)工程質(zhì)量信息，在工程發(fā)生質(zhì)量問題的初期就將工程事故扼殺在搖籃中。

（3）成本控制。成本控制是工程造價管理的重點之一，成本控制的好壞直接影響到項目各方經(jīng)濟利益多少。BIM技術(shù)的應(yīng)用，使得工程造價管理人員能夠及時了解現(xiàn)場情況，更新工程造價的數(shù)據(jù)，得到最新的工程資金使用相關(guān)的情況（如物料使用情況、工段停滯情況等），從而讓施工方能夠及時制定造價管理規(guī)劃，減少資金積壓和成本浪費，實現(xiàn)工程成本精細(xì)化管控。

同時，在具體施工工作開展前，進(jìn)行施工模擬、碰撞檢測等BIM應(yīng)用，可以減少因為施工錯誤而導(dǎo)致的材料浪費。

（4）安全控制。利用BIM和IOT技術(shù)等技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)場實時反饋到BIM平臺的安全信息，可以快速解決安全隱患；同時，利用BIM工程模擬，可以避免工程事故的發(fā)生；結(jié)合BIM和VR、MR等技術(shù)，可以對工程人員進(jìn)行沉浸式安全教育等。

（5）管理效率。BIM技術(shù)應(yīng)用，極大的改變了傳統(tǒng)項目的管理模式。如搭載BIM平臺，工程管理趨于無紙化；透明共享的BIM數(shù)據(jù)大大提高了各方人員溝通效率；BIM強大的集成數(shù)據(jù)能力使得數(shù)據(jù)管理效率顯著提高等。

1.5 竣工結(jié)項階段BIM應(yīng)用效益

竣工結(jié)項階段是施工方總結(jié)并深化BIM應(yīng)用的環(huán)節(jié)。施工階段，BIM模型數(shù)據(jù)不斷與工程結(jié)合、完善，為竣工結(jié)項階段的資產(chǎn)清算、提供了可靠的數(shù)據(jù)保障。同時，造價人員通過處理前4階段的BIM數(shù)據(jù)，能夠快速準(zhǔn)確地核算工程任務(wù)達(dá)標(biāo)率并給出詳細(xì)的工程賬單，為工程各方提供透明公正準(zhǔn)確的BIM集成數(shù)據(jù)（以BIM模型數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，同時包含工程量、工程價格、時間節(jié)點等相關(guān)信息），避免了工程驗收階段因為不透明的工程信息問題而導(dǎo)致的工程糾紛。BIM技術(shù)的應(yīng)用，保障了竣工結(jié)項環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行，尤其是工程造價得到了合理控制，工程管理能力顯著提升。

1.6 運維階段BIM應(yīng)用效益

運維階段BIM技術(shù)應(yīng)用最能考驗BIM技術(shù)落地能力以及BIM技術(shù)應(yīng)用成熟度。因此，這一階段，受到了學(xué)者們的廣泛關(guān)注。運營和維護管理能力是業(yè)主方很看重的BIM產(chǎn)品功能，這是最直觀地向業(yè)主方體現(xiàn)投資回報的地方。該階段，BIM的應(yīng)用效益點主要表現(xiàn)在場地空間規(guī)劃管理（主要涉及消防、照明等重要公共設(shè)備的空間管理）、BIM資產(chǎn)維護、基礎(chǔ)設(shè)施運營保障、能耗等方面。

2 BIM技術(shù)應(yīng)用影響因素分析

2.1 文獻(xiàn)選取原則

為了厘清BIM技術(shù)應(yīng)用效益點，利用文獻(xiàn)研究法分析BIM技術(shù)應(yīng)用價值。文獻(xiàn)研究法的可信度關(guān)鍵在于文獻(xiàn)的內(nèi)容，故文中文獻(xiàn)選取有以下3個原則：

（1）BIM技術(shù)應(yīng)用在年代上具有差異性，舊的落后的BIM技術(shù)對于現(xiàn)代工程應(yīng)用不具有參考性，故排除發(fā)表時間過長的文獻(xiàn)；在地理區(qū)域上也存在發(fā)展不平衡性，普遍來說，國外BIM技術(shù)起步很早，在文獻(xiàn)選擇上，選取國內(nèi)近4年的文獻(xiàn)，國外近8年的文獻(xiàn)。

（2）為了確保研究內(nèi)容具有代表性，選取核心及以上期刊或BIM專刊。

（3）為了保證研究內(nèi)容的合理性，參考論文數(shù)量不少于30篇。

選取BIM應(yīng)用、BIM價值、BIM application、BIM value等關(guān)鍵詞檢索，根據(jù)題目、摘要與結(jié)論進(jìn)行篩選，最終選取了62篇相關(guān)文獻(xiàn)，其中國外文獻(xiàn)38篇、國內(nèi)文獻(xiàn)24篇。

2.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

詳讀并解析62篇文獻(xiàn)，對BIM技術(shù)應(yīng)用點、應(yīng)用項目等進(jìn)行歸納總結(jié)，提煉出BIM技術(shù)應(yīng)用效益和影響因素。其中，BIM技術(shù)應(yīng)用影響因素有20項，如保證工期、減少返工、降低設(shè)計修改率、避免工程糾紛及計劃變更、精確算量統(tǒng)計、節(jié)約建筑資源及可持續(xù)性發(fā)展、工程設(shè)計美化等。BIM技術(shù)應(yīng)用影響因素頻率統(tǒng)計見表1。

表1 BIM應(yīng)用影響因素頻率

2.3 影響因素分析

由研究次數(shù)可也看出，20項影響因素中，節(jié)約成本、保證工期、項目方案優(yōu)化和提高工作效率的研究次數(shù)最多。且半數(shù)以上的論文研究了保證工期和節(jié)約成本兩個影響因素。

在62篇論文研究中，總的BIM應(yīng)用效益出現(xiàn)了322次，其中，節(jié)約成本、保證工期占比分別達(dá)到了9%、10%，而建筑結(jié)構(gòu)分析、提高業(yè)主滿意度被被提及的次數(shù)最低。

按照進(jìn)度、質(zhì)量、成本、安全、效率管理以及社會效益六大板塊對有效像素進(jìn)行劃分，最終得出每個板塊的影響權(quán)重。結(jié)果如表2所示。

說起轉(zhuǎn)基因，就一定繞不開一個人：崔永元。其赴美所作的轉(zhuǎn)基因食品安全調(diào)查報告引起的“反轉(zhuǎn)”大潮至今未平，在那之后，“轉(zhuǎn)基因”似乎成為了一些人眼中的現(xiàn)代生物科學(xué)實驗下的“弗蘭肯斯坦”，但是也有反對“反轉(zhuǎn)”的人稱“轉(zhuǎn)基因只是一個十分自然的生物基因變異進(jìn)化過程，該過程在自然界已經(jīng)悄然進(jìn)行了幾億年之久”，他們并不認(rèn)同轉(zhuǎn)基因有害論。不管怎么說，爭議是存在的，在“支持轉(zhuǎn)基因”與“反對轉(zhuǎn)基因”這一社會問題背后，其實隱藏著消費者知情權(quán)、選擇權(quán)等權(quán)益的沖突。

表2 BIM應(yīng)用影響因素權(quán)重

由表2可知，安全模塊和社會效益模塊的BIM應(yīng)用影響占比明顯低于平均模塊水平?？梢钥闯?，建筑工程行業(yè)對于這兩大模塊的關(guān)注度不夠，應(yīng)用程度也不夠深。往后的BIM研究不能忽視了安全和社會效益方面的BIM應(yīng)用研究。

其次，保證工期和節(jié)約成本是項目各階段以及各參建方最關(guān)心的問題，這些直接與各方利益緊密相關(guān)，因此關(guān)注度較高。而建筑結(jié)構(gòu)分析和提高業(yè)主滿意度的關(guān)注度嚴(yán)重不足，前者由于軟件開發(fā)及模型等技術(shù)受限，后者由于其價值體現(xiàn)不明顯而被忽視。

總的來說，近些年來的BIM技術(shù)應(yīng)用，明顯的改善了項目進(jìn)度、成本管理和效率管理，質(zhì)量管理、安全管理、社會效益均有提高。節(jié)約成本、保證工期、項目方案優(yōu)化、促進(jìn)各方協(xié)同工作效益最為明顯，是往后項目效益評價的重要參考指標(biāo)。

3 應(yīng)用展望

在探索BIM技術(shù)對項目工程造價管理全過程的影響的同時，也對BIM技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生以下建議：

（1）針對目前的國內(nèi)建筑市場，在工程前期規(guī)劃上，需合理地進(jìn)行BIM應(yīng)用效益分析，理性地選擇具體項目是否真正適合應(yīng)用BIM技術(shù)，在特定的項目背景下，考慮運用BIM技術(shù)能否給工程造價管理帶來價值體現(xiàn)。

（2）BIM技術(shù)在工程造價管理中的應(yīng)用在項目各階段上發(fā)展不平衡。保證工期和節(jié)約成本是項目各階段中最核心的問題，而對工程安全和社會效益缺乏足夠的關(guān)注度。因此，一般工程在應(yīng)用BIM技術(shù)時，需加強對安全和社會效益方面的BIM應(yīng)用研究。

（3）BIM技術(shù)在單一工程的應(yīng)用中，并沒有做到全過程的技術(shù)覆蓋。即BIM技術(shù)應(yīng)用在項目中，呈現(xiàn)斷層式應(yīng)用，導(dǎo)致在工程階段性BIM技術(shù)應(yīng)用和BIM產(chǎn)品交付等產(chǎn)生重大問題的同時，并降低了BIM技術(shù)應(yīng)用效益。因此，建筑工程在運用BIM技術(shù)時，需要注意協(xié)調(diào)各方，從項目初期嚴(yán)格把關(guān)，做到真正的全生命周期BIM技術(shù)應(yīng)用，以最大程度地發(fā)揮BIM技術(shù)的價值和優(yōu)勢。

除此之外，文中還存在許多不足之處需要在后面的研究中不斷完善。如文獻(xiàn)研究法在論文選取上，具有一定的主觀性，所選取的論文庫不能完全代表總論文庫，這是文獻(xiàn)研究法本身的局限性，后續(xù)可以嘗試AI大數(shù)據(jù)分析進(jìn)行大體量的論文庫研究，形成更具參考價值的分析。

4 結(jié)語

文中通過對BIM技術(shù)在工程造價管理全過程的應(yīng)用效益和影響因素的研究，主要得出了以下BIM技術(shù)應(yīng)用在工程上的結(jié)論：

（1）通過分析BIM技術(shù)在工程造價管理中各個階段的應(yīng)用效益，可以得到BIM技術(shù)可以有效地在投資決策、招投標(biāo)和設(shè)計階段提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)支撐；在施工、竣工和運維階段提供工程各階段的可視化模型及相應(yīng)的管理信息。

（2）利用文獻(xiàn)研究法對各個BIM技術(shù)應(yīng)用印象因素頻率及影響因素權(quán)重進(jìn)行匯總，得到保證工期和節(jié)約成本是項目各階段以及各參建方最關(guān)心的問題；而安全和社會效益對BIM應(yīng)用影響因素權(quán)重遠(yuǎn)低于其他因素。