成都市工程造价协会

    2019年优秀工程造价学术论文

    三等奖

    基于BIM模式下建设项目全寿命周期成本管理

    肖勇黄伟泉静波

    （四川大家工程项目管理有限公司，

    四川成都610000）

    摘要：文章通过建设项目成本管理问题，对比分析建设项目成本管理现状。在此基础上研究基于BIM模式下建设项目在投资决策、设计、施工、运营维护和报废回收全寿命周期如何进行成本控制。力求在BIM技术依托下把建设项目成本降到最低，使建设项目能够实现全寿命周期成本管理。

    关键词：BIM全寿命周期成本管理

    1 全寿命周期成本管理及概念

    建设项目全寿命周期成本管理是站在全社会的角度，以建设项目的全寿命周期成本为控制对象，通过一定的技术和方法对建设项目各个阶段成本、各要素成本之间的相互关系进行分析，采用相应的措施，实现建设项目全寿命周期成本最优。

    建设项目全寿命周期贯穿于建设项目的决策、设计、施工、运营维护和报废回收五个阶段。以上各阶段都有优化问题，建设项目全寿命周期成本优化是建立在建设项目寿命周期各阶段成本优化的基础之上。但是同建设项目全局优化和局部优化的关系一样，建设项目寿命周期某阶段的成本优化并不等于整体全寿命周期的成本优化。建设项目全寿命周期成本优化的关键是从系统的角度考虑建设项目的全寿命周期成本。

    2 我国建设项目成本管理现状

    我国建设项目的成本管理经历了从传统的计划经济到工程量清单招标的不断完善，逐步与国际接轨，但工程实践中“三超”现象仍然非常普遍，建设项目成本管理方面的问题依然普遍存在。

    2.1传统建设项目成本管理的对象是工程造价。从寿命周期的角度说,相当于只关注建设期成本,对各个阶段之间的相互影响和整个全寿命周期成本的影响考虑较少。而且，传统建设项目成本控制现有的成本控制多是以建设业主、设计方、施工方的成本控制为主。

    2.2忽视建设项目的全过程成本管理。忽视建设项目的全过程成本管理，尤其是决策阶段和设计阶段成本管理的重要性被严重忽视，决策阶段的投资估算及设计阶段的方案比选工作不够细致深入，相应的成本管理工作流于形式，从而丧失了成本控制的最佳时机。

    2.3忽略建设项目的全寿命周期成本。建设项目寿命周期即指建设项目从决策、设计、施工、竣工验收投入使用直至报废所经历的全部时间。建设项目寿命周期成本是项目整个寿命周期的经济成本、环境成本和社会成本的总和，其中经济成本包括建设成本和使用成本。各国的大量事实证明，建设项目的使用成本常常会远远超过建设成本，许多项目的使用成本高达建设成本的10-100倍。因此，对建设项目进行全寿命周期成本估计，采用寿命周期成本分析的观点进行采购或者方案选择，具有十分重要的意义。

    2.4忽视成本管理中的集成管理。[1]忽视建设项目成本管理中的全要素集成管理，即在成本管理中片面追求成本最低而忽视了工期、质量和成本的相互制约关系，造成在降低成本的同时影响了质量和工期的现象经常出现，最终难以保证项目目标的顺利实现。

    2.5缺少相应的理论方法体系。目前的成本管理主要集中在施工项目的成本管理上，而在项目建设的众多参与者中，业主方的项目管理处于整个项目管理体系的主导地位。如果这些成本控制方法针对建设项目某一阶段成本控制,这样割裂了建设项目各个阶段成本的内在联系。可能造成某一阶段成本控制的效果明显,却造成其他阶段成本增加,使得建设项目整个寿命周期成本较高。例如,在设计阶段为了控制工程造,将外墙保温材料选用质量较差,但价格便宜的材料,在这个阶段似乎达到了降低造价的目的,但使未来的运行费用和维修增加。

    3 BIM技术在成本管理中的应用

    随着BIM技术的日渐成熟，BIM技术在建设项目成本控制中的应用越来越频繁。基于BIM模式下对建设项目进行全寿命周期成本管理及优化。它很好的解决了建设项目成本控制问题，使得建设项目在整个生命周期中减少不必要的成本支出。借助BIM对建设项目全寿命周期成本管理以建筑全寿命周期总成本最小化为原则，综合考虑长远利益（建设项目全寿命周期成本）和短期利益（建设期成本），进行建设项目全寿命周期成本管理及优化可以实现“双赢”甚至“多赢”。基于BIM模式，对于开发商而言，从实现全寿命周期成本最小化着手，可以实现投资效益最大化；对承包商而言，实行全寿命周期成本管理后，迫使其从长远利益考虑，增强企业核心竞争力；对于运营商而言，有利于其从项目一开始就介入，实现最小的运营维护成本；对于整个建筑业而言，借助BIM通过全寿命周期成本管理的推行及广泛应用，对于实现经济效益、社会效益和环境效益的协同发展具有重大意义。

    BIM的核心价值在于：多维的数据集成、信息共享、各方协同；能够实现模拟设计、建造和工程管理，提高管理绩效。根据斯坦福大学对逾30个应用BIM技术进行管理的项目的统计分析，其成效很显著[2]：

    1）可将未列在预算中的变更量减少达40%以上。

    2）建造成本估算的准确度控制在3%以内。

    3）成本估算所需时间缩短了80%。

    4）平均工期缩短超过7%。

    4 在BIM模式下建设项目全寿命周期成本的管理

    基于BIM技术的建设工程项目全寿命周期成本管理的意义不仅在于现有技术的进步和更新换代，更影响着成本管理的方式，并将长远地影响人们成本管理思维模式。建设项目全寿命周期成本的控制是一个有机整体，是一种动态的、协调的控制，贯穿于项目的全过程，不同阶段的风险来源，应有不同的成本控制措施，依托BIM，精准实施建设项目全寿命周期成本管理。

    4.1投资决策阶段：建设项目前期的投资决策对项目成本管理有着至关重要的作用。虽然在建设项目全寿命周期中都有造价控制的影响，但是在这一阶段造价控制显得尤为重要。随着BIM技术的发展和应用，利用BIM技术信息共享的特点，投资方可以通过全面深入的市场调查借助BIM技术，坚持客观性、科学性、公正性、可靠性和实事求是原则，对项目成本的市场、技术、资源、工程、投融资、配套设施、社会及环境等风险因素进行充分的研究，并提出风险对策，以及早防范和尽力减少成本风险的发生，提高可行性研究的深度。同时，利用BIM获得更加全面的资料，使投资方能够正确地判断项目的优缺点，最终通过信息的对比和分析选择最佳的投资项目，在项目的规模、方案和进度计划等进行研究并初步确定的基础上，按照科学的方法进行编制投资估算，做到基础资料完整、依据充分、估算准确。进而提高可行性研究的准确性，减少在后期过程中超额成本的支出。

    4.2前期准备阶段：此阶段主要包括项目规划、设计、招标、造价等。设计是一个复杂反复的过程，更是二维到三维转化的过程。BIM技术利用建筑物的最基本构建为对象，通过设计要求的参数来模拟建筑物的外部造型、内部结构、内部空间，从而将其转化为图形和图像，清楚直观地利用3D-BIM显示出来。当建筑师或者结构工程师要修改建筑的某个构件，如门窗尺寸的大小，只要输入其参数，建筑模型很快进行自动更新，并且会减少手绘平面图、立面图、剖面图之间出现不一致的错误。当在设计管线铺设时，利用BIM模型碰撞检测，解决二维图纸各专业交叉设计冲突，很好地更新设计方案。同时该变更的数据会自动显示到相关材料的明细表中，造价工程师使用的所有的资料如材料名称、数量、尺寸等随之改变，供造价员对其进行计量与计价。同时能清楚地了解设计方案的变化对成本的影响，便于对成本控制。建筑模型的数据在BIM中的存在使得在招标过程中显得更加的容易，项目工程师借助BIM编制招标采购计划和相关的合同文件，进行有效的成本控制。

    4.3施工阶段：施工阶段是建设项目全寿命周期中最重要的阶段。BIM利用数据的共享和参数的模拟，以施工进度计划作为时间因素，进行3D建模设计到4D模拟施工的转化。由于BIM具有可视化的特点，规避了以往二维图纸表达的缺陷，以三维的立体实物图或者效果图展现出来，很好的避免了让施工方将二维图纸转化为三维立体空间的思维转化模式，。同时也减少了很多在图纸上的误解和失读。在4D施工模拟和施工方案的结合下，使设备材料、劳动力的安排等工作经济有效的控制进而减少返工的现象。而且在一定程度上有效的进行了施工阶段的成本控制。

    BIM在进行4D模式下，当加入成本因素，这样就实现施工过程的5D成本控制。BIM的5D预算模型是对所要发生的人工、材料、机械使用等数据的实时统计。面对此模型，系统自动识别并提取建筑构件的清单和工程量等信息。在施工各分期结算的过程中，为便于统计信息模型的有效集成，需对建筑构件分类、WBS划分进行统一，对模型进行标准化定义和描述，同时还要引入IFC（IndustryFoundationClass）标准，建立相关的数据交换和共享机制。通过实际用量和计划用量的对比，当实际工程量与系统工程量发生偏差时，系统就会给出提醒，做到成本的事前控制。[3]

    4.4运营阶段：当在后期运营维护方面出现问题时，如管道漏水，可以利用BIM所储存的信息非常容易地进行分析排查，找到源点，及时维修、改造、更新，保持项目的正常工作状态，以尽可能低的成本发挥它的功能，从而提高项目的运行效率。解决实质性的问题，为业主减少不必要的麻烦，大大降低了维修方面的成本。

    重视运行成本管理工作。运营阶段要消耗大量的能源，包括水、电、煤、气等，必须考虑原燃料价格成本，注重能源的节约；重视运行中的人力、物力等成本管理工作，努力降低运行成本；采取有效措施，规避政策变动、市场波动对运营所带来的成本风险。

    减少环境污染。项目运营阶段会产生大量的废气、废水、固体废物及噪音，对环境影响较大，必须加以有效的处置，降低环境影响带来的成本。

    4.5报废回收阶段：在此阶段利用BIM分析检测问题的根源，及时有效进行报废回收。

    降低废弃物处理成本。废弃物处理方法要得当，要不断提高废弃物回收处理的水平，做好拆除、收集、运输、处理各阶段的衔接工作，降低废弃物处理成本。

    做好资源的回收处置工作。报废回收阶段对建筑废弃物要进行回收利用，区分可再生资源和不可再生资源予以分类回收，分别处置，减少资源浪费。控制对环境的影响。报废回收阶段对建筑物拆除方法要科学，尽量减少建筑垃圾、粉尘等在拆除、运输过程中对环境造成的影响。[4]

    BIM是以建筑工程项目的各方面相关信息数据为基础而建立的建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的实际信息。它具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特征，被视为继CAD之后建筑行业的第二次革命。BIM基于集成建筑全生命周期信息的三维数据模型的技术体系和工作方法推动了建设工程造价管理的信息化。它通过协同各参与方交互数据、性能分析、模拟过程，从而将相关工程问题前置，集成解决。最终在提升品质、提高效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。

    5 结束语

    BIM技术的推广运用，将为建设项目全寿命周期成本管理提供强有力的技术支持，推进建设项目在投资决策、设计、施工、运行维护和报废回收等各个阶段的成本管理的全面提升，实现建设项目全寿命周期成本的有效控制。

    参考文献：

    [1]董娜,余明久.我国建设项目成本管理存在问题及解决办法[J].价值工程,2016,(26):85

    [2]郭辰健.大型公共基础设施建设全寿命周期成本管理理论探索[J].建筑经济与管理,2016,(4):68-70

    [3]王代兵,谢吉勇.BIM在施工管理中的应用研究[J].建筑与预算,2014,(4):5-7

    [4]罗辑玲.建设项目全寿命周期成本控制探析[J].中华建设,2015,(3):58-59

BIM技术是未来的趋势，学习、了解掌握更多BIM前言技术是大势所趋，欢迎更多BIMer加入BIM中文网大家庭（http://www.wanbim.com），一起共同探讨学习BIM技术，了解BIM应用！