成本致勝中的BIM技術(shù)應(yīng)用

裴坤 洪東暉

(尚建筑(廈門)建筑科技有限公司 福建廈門 361000)

成本致勝中的BIM技術(shù)應(yīng)用

裴坤 洪東暉

(尚建筑(廈門)建筑科技有限公司 福建廈門 361000)

工程領(lǐng)域BIM新技術(shù)的廣泛應(yīng)用帶來了行業(yè)的大發(fā)展，但是在房地產(chǎn)行業(yè)進入到了微利的“白銀時代”后，BIM如何能夠契合行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，成為被行業(yè)接受的新模式，這是困擾所有BIM從業(yè)人的難題。文章通過切入房地產(chǎn)成本控制發(fā)展模式的BIM應(yīng)用理念，從規(guī)劃設(shè)計到方案設(shè)計再到施工圖設(shè)計、造價咨詢、施工階段、幕墻精裝二次設(shè)計、運維管理全建筑生命周期的成本BIM介入管控，提出一個新的BIM應(yīng)用思路。

BIM技術(shù)；房地產(chǎn)成本控制；BIM應(yīng)用方向

0 引言

關(guān)于BIM技術(shù)的概念和理論定義，相關(guān)的研究文章很多，無須贅述。在整體的行業(yè)發(fā)展角度來看，BIM項目在實施后所得到的評價毀譽參半，壞的評價認為BIM成果只是好看的花瓶，沒有任何實際意義。如此極端的評價可以清晰地看到這個行業(yè)的困境，大家都認為BIM是建設(shè)工程的發(fā)展方向，但是如何把BIM技術(shù)與實際的建設(shè)工程項目結(jié)合，卻沒有一個清晰的思路。本文著重論述筆者在地產(chǎn)開發(fā)項目中的BIM應(yīng)用思考與構(gòu)想，希望能為行業(yè)的整體發(fā)展做一點貢獻，拋磚引玉。

1 總論 “白銀時代”來臨后的房地產(chǎn)成本理念與BIM技術(shù)

前些年在高房價的推動下出現(xiàn)的快速完成項目的開發(fā)建設(shè)形成高額銷售利潤的市場刺激，使得房企的經(jīng)營模式基本上是重開源(營銷)、輕節(jié)流(成本)的短視觀念，導(dǎo)致目前國內(nèi)房地產(chǎn)成本管理水平的整體落后。但是隨著房地產(chǎn)項目邁進了微利時代也就是“白銀時代”，大量的房地產(chǎn)企業(yè)開始了轉(zhuǎn)型探索，時至今日，“成本致勝”[3]已經(jīng)成為了主流思維。

房地產(chǎn)企業(yè)成本控制有三大階段，第一階段：成本核算階段；第二階段：成本控制階段；第三階段：成本策劃階段。

成本核算階段重在核算，屬事后總結(jié)型，強調(diào)算得快算得準，對下一個項目提供參考資料文檔。成本控制階段強調(diào)對合理目標成本的過程嚴控，追求成本不突破目標，屬事中型。將目標成本分解成各個規(guī)劃區(qū)塊，在過程中定期將目標成本與動態(tài)成本進行比對，形成動態(tài)管理。成本策劃階段解決的是前期目標成本設(shè)置的合理性問題，跳出單一節(jié)點的成本思維，強調(diào)整個項目的收益目標。這3個階段控制形成了房地產(chǎn)主體的成本控制策略，其中發(fā)揮主體作用的是第二和第三階段，通俗點說就是“先策后控”[3]。

無論是前期策劃還是事中控制，避免在工程建設(shè)實施階段的反復(fù)和折騰是重中之重。BIM技術(shù)的虛擬建造屬性對成本控制提供了全新的手段和思維習(xí)慣，在項目的策劃階段和控制階段通過BIM技術(shù)的虛擬模型,使工程項目虛擬可視化,并可在數(shù)據(jù)精確化的基礎(chǔ)上提前進行建設(shè)項目的各項論證和提供各項決策數(shù)據(jù)，在建設(shè)過程中實時地反饋各參建方的信息，直觀地在電腦模型中協(xié)調(diào)解決現(xiàn)場項目難題，實時調(diào)整模型，虛擬論證，并提交建設(shè)項目動態(tài)的相關(guān)成本變化數(shù)據(jù)，給整體的事中成本控制提供堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。而項目建設(shè)完成后則形成完整精細的項目竣工模型，為成本核算提供詳實的模型資料，并最終作為基礎(chǔ)資料提交給運維方使用。

不同的成本控制階段，BIM技術(shù)所提供的模型也不相同，這是BIM技術(shù)不同階段進行的定制化服務(wù)需求。工程規(guī)劃和設(shè)計階段提供規(guī)劃方案模型作為成本策劃的依據(jù);施工圖設(shè)計、工程造價及施工階段提供的是設(shè)計模型作為成本控制的依據(jù)；竣工后及運維階段則提供竣工模型作為成本核算的依據(jù)。

2 BIM技術(shù)在工程建設(shè)全過程中的成本助力

BIM技術(shù)的應(yīng)用是建設(shè)項目全生命周期的應(yīng)用，從工程建設(shè)的規(guī)劃階段開始一直到建設(shè)項目的交付后的運營維護，都可以利用BIM技術(shù)帶來的信息科技，為項目的建設(shè)實施做相對精確的成本控制數(shù)據(jù)支撐，為房地產(chǎn)企業(yè)的工程建設(shè)的成本制勝保駕護航。

傳統(tǒng)建筑設(shè)計，靠人員的經(jīng)驗控制施工圖，很多難以預(yù)料的問題會在施工中呈現(xiàn)出來。這個階段的問題由于建設(shè)進度等原因難以進行合理的修改，最有效的方法是在設(shè)計圖紙的進行階段，在施工之前消除問題，進行設(shè)計優(yōu)化，而傳統(tǒng)的二維圖紙是很難做到，應(yīng)用了BIM技術(shù)，這個問題就迎刃而解了。

圖1 BIM技術(shù)工程各階段的成本對應(yīng)關(guān)系

2.1 工程規(guī)劃階段的BIM技術(shù)應(yīng)用

對于房地產(chǎn)企業(yè)來說，在工程規(guī)劃階段的總圖規(guī)劃在項目運營管理中占據(jù)著及其重要的位置，因為總圖完成后就基本確定了項目整體產(chǎn)品、業(yè)態(tài)和景觀的分布和格局。而從項目收益角度來看，總圖規(guī)劃階段直接決定了項目總成本的50%。而在成本策劃的總圖規(guī)劃中，重點在于對總圖的產(chǎn)品構(gòu)成進行多樣的布局，通過不同產(chǎn)品、業(yè)務(wù)組合模式的收益比較，最終得出最優(yōu)方案。往往不同產(chǎn)品的配比組合，所帶來的成本及收益等差異是非常顯著的。

總圖階段的方案往往會進行七八個規(guī)劃方案的的設(shè)計和經(jīng)濟性分析，應(yīng)用BIM模型技術(shù)按照規(guī)劃總圖的組合方式，按照意向單體戶型的布局快速進行虛擬模型的建設(shè)，真實模擬各項建設(shè)要素的內(nèi)容，提取出各子分部項目的工程量清單，通過計價軟件的運算，得出工程造價。這樣得出的工程造價是非常精確的，若單體意向戶型在后期的階段變化不大的情況下，甚至可以達到工程概算的精度級別，這樣就為房地產(chǎn)企業(yè)的總圖規(guī)劃決策提供了精準的基礎(chǔ)建設(shè)數(shù)據(jù)，可以在這個數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上做出對企業(yè)最為有利的成本策劃控制方案。

通過初步的建模工作，先在BIM模型中提取出需要的工程量清單，如混凝土量，鋼筋量，門窗數(shù)量，設(shè)備管線清單等，就可以直接通過Revit的自帶功能提取，部分內(nèi)容見表1。得到各個分項的工程量清單，再通過套價軟件如海邁等將工程量清單按各省的規(guī)則進行套價，最后得到每個方案的初步的財務(wù)指標，通過他們之間的對比，就能進行分析優(yōu)劣，最優(yōu)化選擇。

表1 部分工程量清單

表2即為通過BIM虛擬模型技術(shù)對某個項目的總圖規(guī)劃產(chǎn)品組合的6種方案進行了初步的財務(wù)指標對比，得出最后的綜合單方成本，并按照房地產(chǎn)企業(yè)的綜合成本控制模式得出單方凈利潤。當(dāng)然這其中BIM技術(shù)不能取代所有部門的成本控制，僅只對工程造價領(lǐng)域的成本提供助力。

表2 BIM技術(shù)為基于項目收益最大化來選擇產(chǎn)品組合提供助力

2.2 方案設(shè)計階段的BIM技術(shù)應(yīng)用

方案設(shè)計階段的BIM技術(shù)起到的是輔助的作用，BIM技術(shù)的精確性的屬性為方案設(shè)計的可實施性提供了可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

(1)空間規(guī)劃是建筑設(shè)計的第一步。通過BIM技術(shù)對建在地形復(fù)雜地區(qū)的建筑物進行初步場地探索，為設(shè)計工作提供有力的支持。同時利用BIM技術(shù)的可視化分析技能，將建筑通過3D技術(shù)立體呈現(xiàn)出來，并進行室內(nèi)的視野分析、規(guī)劃可視度分析、道路可視分析等，在進行各項分析前首先建立相應(yīng)的模型，并利用BIM技術(shù)進行調(diào)試，結(jié)合各因素綜合參考，得出最佳的空間規(guī)劃模型，為達到最優(yōu)的成本控制目標打下堅實基礎(chǔ)。

場地的豎向設(shè)計，關(guān)系到土方開挖量的控制，屬于嚴格控制成本的范疇，方案總圖規(guī)劃豎向的BIM模型中可以精確地計算出挖填方的數(shù)量，并以此為依據(jù)進行方案豎向的優(yōu)化調(diào)整(圖2)。

圖2 場地豎向及土方分析圖

風(fēng)環(huán)境、光環(huán)境分析，可以針對方案BIM模型進行實時分析調(diào)整，協(xié)調(diào)經(jīng)濟性，舒適度，美觀性等方面的相互關(guān)系，促進設(shè)計達到最優(yōu)的布置方案(圖3)。

圖3 環(huán)境分析圖

(2)建筑模型是對建筑實物的替代。在建筑方案設(shè)計中通過BIM虛擬模型技術(shù)對于設(shè)計方案的模擬，對于不同的設(shè)計方案加入建筑常用的參數(shù)，并通過初步的清單量提取，得到各不同方案之間的經(jīng)濟性對比。這階段BIM成本控制做法與規(guī)劃方案階段的做法相同，這里不再重復(fù)。通過BIM模型初步成本比對，可以在原有的基礎(chǔ)上進行設(shè)計延伸，減少不合理設(shè)計出現(xiàn)的可能性，最終能夠在創(chuàng)意和成本間得到最大的平衡，使房地產(chǎn)企業(yè)的利潤最大化從設(shè)計起端就開始得到最精確控制。

(3)BIM技術(shù)相比于傳統(tǒng)建筑設(shè)計不僅實現(xiàn)了建筑的參數(shù)化設(shè)計，還有效地將計算機仿真技術(shù)應(yīng)用起來。 在設(shè)計的初始階段就對場地和方案各個相應(yīng)的分項做到精確分析，得到最合理的成果，為系統(tǒng)性的成本策劃減少風(fēng)險，精確目標。

2.3 施工圖設(shè)計階段的BIM技術(shù)應(yīng)用

圖4 某項目BIM空間管線優(yōu)化施工方案

施工圖設(shè)計階段的BIM技術(shù)是目前市場應(yīng)用的主要領(lǐng)域，也為行業(yè)從業(yè)者開發(fā)的最為充分，各個階段的做法如碰撞檢測、模型精細化并實現(xiàn)精確的施工前建筑模擬、管線定位圖等等，都已經(jīng)是各家BIM企業(yè)的通行服務(wù)內(nèi)容。而對于房地產(chǎn)企業(yè)的成本控制，BIM技術(shù)需要做到的是緊貼著地產(chǎn)企業(yè)的成本策略，有針對性地對每一個地產(chǎn)成本控制的要素提供有效的基礎(chǔ)服務(wù)和功能數(shù)據(jù)，為地產(chǎn)企業(yè)的各控制點提供三維虛擬建設(shè)依據(jù)。房地產(chǎn)企業(yè)基礎(chǔ)投入產(chǎn)出的效益所得出的開發(fā)成本，分為三類，分別是結(jié)構(gòu)性成本、敏感性成本、功能性成本。

結(jié)構(gòu)性成本是指結(jié)構(gòu)主體、附屬房間及各機電系統(tǒng)及附屬管道等所投入的成本。這部分并不受到購房業(yè)主的關(guān)注，但是卻屬于建筑物運行和安全的必備要素。對于這部分硬性成本的目標就是在保證安全的前提下嚴控。這其中的結(jié)鋼筋含量、混凝土含量、設(shè)備選型、設(shè)備管材選用等在施工圖設(shè)計階段經(jīng)由BIM模型虛擬建造后進行清單量提取，最終得出精確的建造成本，并以此為依據(jù)進行對比優(yōu)化，以便達到最優(yōu)化的控制目標。而最為重要的在滿足企業(yè)控制凈高的基礎(chǔ)上達到最低的層高尤其是地下室層高的，按照某地產(chǎn)企業(yè)的估算地下室層高每減少10cm，其每平米土建造價可節(jié)省約30元～50元，若一個20 000m2的地下室每減少10cm，就可以節(jié)省約60萬元～100萬元的土建成本，這樣就需要通過BIM虛擬建造模型過程中結(jié)合設(shè)計與BIM的各自優(yōu)勢，進行管線綜合優(yōu)化(圖4)，從設(shè)計源頭起控制住最小的成本目標；室外管綜也是同樣的道理，運用BIM技術(shù)進行虛擬建造，在保證管線布置的合理性以及景觀設(shè)計的可行性的同時，達到最優(yōu)的室外豎向設(shè)計。

敏感性成本是指某參數(shù)的小幅度變化就能導(dǎo)致經(jīng)濟效果指標的較大變化，就是相對投入較少、回報較高、最受購房業(yè)主關(guān)注的部分，如園林景觀工程、門窗工程、外立面裝修、大堂精裝修、電梯前室裝修、智能化工程等。對于這一部分的控制，BIM需針對每一個子項目進行精確建模，分析其中的空間關(guān)系、設(shè)計布局、用材、管線布置等內(nèi)容，達到在滿足最好的用戶體驗的前提下，達到最優(yōu)的成本控制方案。根據(jù)眾多房地產(chǎn)企業(yè)的敏感性投放的經(jīng)驗總結(jié)，對購房客戶購買真正能夠產(chǎn)生關(guān)鍵影響的成本約占總成本的20%，BIM技術(shù)為房地產(chǎn)企業(yè)提供的感知度服務(wù)就是要在這20%內(nèi)下大功夫，做深入的研究和模擬。這部分的控制目標，并不僅僅是控制成本，還有的是為了更加華麗、精致的客戶體驗而增加單向投入成本，但最終的目的是為了提升競爭力等軟目標，進而達到銷售利潤的最大化。

圖5別墅左側(cè)設(shè)計雨水立管直接設(shè)置在入口大門邊，右側(cè)露臺邊的設(shè)備管道及檢修通道雜亂無章。均對項目銷售造成了極為負面的影響，造成了觀感的差體驗，通過BIM模型就直觀的展示出來，必須進行優(yōu)化，提高客戶體驗度。

圖5 某別墅設(shè)計

功能性成本則是房地產(chǎn)企業(yè)針對于項目定位、銷售等在項目上主推賣點或著重體現(xiàn)樓盤品質(zhì)等內(nèi)容的投入成本。這部分成本實際上也屬于敏感性成本，是每一個樓盤特有的為客戶提供獨特體驗的部分。BIM技術(shù)提供的服務(wù)同樣按照敏感性成本的控制方式進行。

2.4 工程造價的BIM技術(shù)應(yīng)用

因為BIM虛擬模型的全信息化屬性，在模型中就可以涵蓋了工程預(yù)算領(lǐng)域的絕大部分內(nèi)容，通過模型的精確量化虛擬建造，最終的模型中可以提取出精確的工程量清單，再通過工程套價軟件的出最終的預(yù)算成果，這樣的造價系統(tǒng)應(yīng)為模型的精確度極高，得到的工程造價也是極為精確(表3)，這樣可以為房地產(chǎn)企業(yè)提供更加精確而翔實的預(yù)算成本目標。同時因為模型提取工程量的便宜度，可以將造價估算時間縮短80%以上，達到錢和時間的雙成本控制。

2.5 工程施工階段的BIM技術(shù)應(yīng)用

通過對施工圖設(shè)計階段的BIM模型結(jié)合設(shè)計力量進行優(yōu)化后的BIM虛擬模型，對于項目施工中的成本控制也起著重要的作用，對于施工中的碰撞控制、設(shè)備管線、預(yù)留洞口、復(fù)雜機房模擬施工、幕墻深化、精裝深化、支吊架安裝等子項目均提供精確的虛擬建造數(shù)據(jù)，減少施工流程中反復(fù)以及重疊浪費，控制無效成本。

表3 某項目墻體及強電電纜橋架工程量清單明細表

2.5.1 碰撞檢測、預(yù)留洞圖及綜合管線定位圖

通過施工圖設(shè)計階段的管線優(yōu)化設(shè)計，BIM技術(shù)可以對層高等提供最最優(yōu)的布置方案，同時也能對整個項目的空間進行檢測，發(fā)現(xiàn)并優(yōu)化不滿足控制要求的區(qū)域，達到各管線間及與結(jié)構(gòu)間無碰撞，并以BIM優(yōu)化后的虛擬模型為基礎(chǔ)為施工單位提供正式的預(yù)留洞圖及綜合管線定位圖指導(dǎo)施工，這樣就避免在施工中出現(xiàn)傳統(tǒng)的現(xiàn)場碰撞并修改。在設(shè)計源頭上控制得住，施工中的更改簽證就減少，消除施工中約40%的被動預(yù)算外更改,同時因減少預(yù)算外更改而使得項目施工時段節(jié)約約3%～7%，為地產(chǎn)企業(yè)的精確的動態(tài)成本控制起到極大的作用。

2.5.2 復(fù)雜機房模擬施工

圖6 某項目地下室綜合管線定位圖

圖7 某冷凍機房BIM動畫施工方案演示截圖

對于管線密布且縱橫交錯、機電設(shè)備有操作凈高要求各復(fù)雜設(shè)備機房如冷凍機房、變配電室、發(fā)電機房、鍋爐房等采用BIM虛擬建造是非常必要的。這類房間都屬于敏感度低的結(jié)構(gòu)性成本，故整個布置的設(shè)計均是按照滿足國家規(guī)范規(guī)定的最低要求布置，整個內(nèi)部的設(shè)備排放和管線盡量緊湊密集。這樣的布置方式基本都是要對現(xiàn)場施工有著先后順序要求的，BIM虛擬建造則可以在對復(fù)雜的室內(nèi)空間進行管線綜合并合理緊湊排部后，給出房間的詳細的管線定位圖，同時應(yīng)用BIM模擬動畫的動態(tài)表現(xiàn)形式，給出復(fù)雜機房內(nèi)部的動態(tài)安裝過程演示(圖6～圖7)，以保證房間內(nèi)安裝的一次到位，精準無反復(fù)，將大大降低此類房間的施工次序安排不佳造成的返工甚至拆除等成本浪費。

2.5.3 幕墻深化，精裝深化等二次深化子項

對于幕墻二次深化部分的BIM虛擬建造，可以精細地模擬幕墻玻璃、龍骨、預(yù)埋件、復(fù)雜曲面、封邊收口等部分。并控制玻璃的規(guī)格，減少開模數(shù)量；對龍骨和預(yù)埋件進行精確定位和碰撞檢測，避免出現(xiàn)預(yù)埋件與門窗的碰撞或設(shè)置在墻體上等情況；對復(fù)雜曲面進行精確的模擬定位，檢測整個幕墻外立面的設(shè)置情況，消滅幕墻面無法閉合的頑疾，并且在幕墻虛擬建造完成后提取精準的工程量清單，快捷地形成幕墻部分的造價預(yù)算。

而精裝修深化通過BIM技術(shù)可以用3D真實構(gòu)件的形式展現(xiàn)出來，讓項目參與各方能夠輕松讀懂設(shè)計，達成協(xié)同溝通。在傳統(tǒng)精裝過程中，各機電管線與土建之間的沖突非常繁多的而且又不易被察覺的，經(jīng)常是在項目后期才能夠被發(fā)現(xiàn)，然后花費大量的人力與物力進行修改，造成返工、成本浪費與延誤工期。現(xiàn)在可以通過BIM虛擬建造技術(shù)對所建立的模型進行碰撞檢查，可以清楚地看到，構(gòu)件與構(gòu)件之間，結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)之間，構(gòu)件與結(jié)構(gòu)之間的沖突點，根據(jù)沖突報告進行設(shè)計調(diào)整、修改以及制定，大大減少現(xiàn)場的工程反復(fù)造成對動態(tài)成本控制的失控。

圖8 幕墻及精裝BIM虛擬建造

圖8中的幕墻工程，因弧形雙曲面的設(shè)計，導(dǎo)致原設(shè)計玻璃規(guī)格200余種，許多尺寸之間僅相差幾厘米，在BIM模型建設(shè)過程中進行了歸并調(diào)整，最后完成BIM模型中優(yōu)化成約80余種尺寸，大大降低了工廠開模數(shù)量，使得產(chǎn)品平均價格下降明顯。而精裝則是某項目的樣板間應(yīng)用，可以在實體樣板間建設(shè)前就進行電腦模擬，全面展示包括燈光效果、家具材質(zhì)、材料質(zhì)感、潔具和精裝設(shè)備的明確定位及隱蔽空間管線的管理和查看等。通過全方位、多角度的模型效果體驗，提前發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，近乎零成本地避免了實際施工的反復(fù)及無法解決的遺憾。

2.6 運營維護階段的BIM技術(shù)應(yīng)用

目前國內(nèi)BIM技術(shù)在運維階段的應(yīng)用還處于起步階段，其覆蓋的內(nèi)容相對比較狹小，大致有信息檢索，實現(xiàn)快速查詢；虛擬仿真，備戰(zhàn)突發(fā)事件。優(yōu)化運維方案等幾個運用點。

3 結(jié)語

本文介紹了BIM虛擬建造技術(shù)在房地產(chǎn)企業(yè)建設(shè)項目的全過程管理成本中的應(yīng)用，可以明晰看到BIM技術(shù)在工程規(guī)劃、方案設(shè)計、施工圖設(shè)計、工程造價、施工階段、及運維階段的全生命周期的應(yīng)用，提供針對性的階段虛擬模型，并將工程量清單造價導(dǎo)入模型，提取所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為地產(chǎn)企業(yè)的最終決策提供詳實堅實的依據(jù)。將工程建設(shè)流程中相對精確的分析數(shù)據(jù)和成本數(shù)量級前置到工程策劃、設(shè)計和造價階段來，避免成本策劃的決策失誤、成本控制的目標控制，最終保證竣工后的成本核算階段的完美數(shù)據(jù)，達到為房地產(chǎn)成本指標提供堅實基礎(chǔ)的目的。

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The using of the BIM technology application in cost controling

PEIKunHONGDonghui

(Premiere Architecture (Xiamen) Technology Co., LTD,Xiamen 361000)

Great development of the industry is brought by the wide application of new BIM technology in the Engineering field.But after the real estate industry entering into small- profit "the silver age", a problem is needed to be faced with is how to find a right way to according to industry development present situation.Therefore, BIM can become a new model accepted by the industry.This paper focuses on the cost control of real estate development model of BIM application, from the planning ,scheme design , construction drawing design, the construction cost consultation, construction stage, to the curtain wall hardcover secondary design, besides these ,controling of operational management of the whole building life cycle cost of BIM.All these consideration may lead away to BIM application’s development.

BIM technology; Real estate cost control; The direction of BIM application

裴坤(1980.12- )，男，一級注冊建筑師。

E-mail:16599829@qq.com

2016-08-17

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