成本管理视角下BIM 技术在建筑工程造价控制中的应用
沈洪银
明海纳城市发展建设有限公司 云南昆明 650500
引言:
建筑行业正经历着数字化转型,BIM 技术因其在信息集成、协同设计和可视化模拟方面的优势,逐渐成为工程建设领域的重要工具,在工程造价控制中,许多项目仍依赖传统的手工算量和静态预算,导致成本估算不准确、变更管理滞后等问题,特别是在大型复杂项目中,信息孤岛和沟通壁垒进一步加剧了造价控制的难度建筑企业对精细化管理的需求日益增长,如何利用 BIM 技术实现成本的动态监控与优化成为行业关注的焦点。
1. 利用BIM 模型进行施工图预算与设计变更成本实时对比
BIM 模型通过集成建筑构件的几何信息、材料属性及工程量数据,可在三维可视化环境下自动提取工程量清单,并基于统一的 IFC 标准实现造价数据的无缝对接,在施工图预算编制阶段,BIM 技术依托其参数化建模能力,可快速生成精确的工程算量数据,并结合企业定额库或行业造价数据库,自动匹配材料单价与人工费率,形成初步预算成本文件,当发生设计变更时,BIM 模型能够实时更新变更部位的几何参数和材料信息,并通过动态关联的造价分析模块,即时计算变更前后的工程量差异及成本影响。在结构梁柱截面尺寸调整或装饰面层材质替换时,系统可自动对比变更前后的混凝土用量或面层材料单价,生成详细的成本变动分析报告,BIM 平台的协同工作机制确保造价工程师、设计师和施工方能够基于同一模型版本进行数据交互,避免因信息滞后导致的成本核算偏差,将时间维度引入 BIM 模型,4D 模拟功能还可预测设计变更对施工进度的影响,进而评估潜在的工期延误成本。
2. 基于BIM 的施工进度模拟与资源消耗动态成本监控
在施工进度模拟方面,BIM 平台通过将三维模型构件与 Project 进度计划数据关联,构建具有时间属性的 4D 施工仿真模型,可直观展示各施工阶段的工序逻辑关系与关键线路动态变化,系统基于施工组织设计方案自动计算各分部分项工程的人材机消耗量,并结合企业工效数据库对机械台班效率、工种作业时间等参数进行优化匹配,生成符合实际施工条件的资源需求曲线,在动态成本监控层面,BIM 系统通过实时采集现场进度报量数据,与预算工程量清单进行对比分析,自动识别进度偏差导致的资源超耗现象[1]。在主体结构施工阶段,系统可监测混凝土浇筑进度与钢筋绑扎工效的匹配程度,当出现施工滞后时自动触发预警机制,并重新计算后续施工段的材料采购计划与劳动力配置方案,BIM 模型内置的造价数据库能够根据市场价格波动自动更新材料单价信息,结合施工进度模拟生成的资源消耗曲线,动态预测各施工节点的成本执行情况。
3. 通过BIM 技术实现建筑材料用量优化与浪费控制
基于参数化建模的 BIM 平台通过精确构建建筑构件的三维数字化模型,能够自动提取各类建筑材料的理论用量数据,并生成符合行业规范的标准工程量清单,在设计深化阶段,BIM 的碰撞检测功能可提前发现专业间的设计冲突,避免因后期设计变更导致的材料作废与返工损耗,建立材料库与构件族的关联关系,系统能够智能匹配最优材料规格,减少切割余料与规格不匹配造成的浪费,在施工准备环节,BIM 模型支持预制构件与现浇结构的精准放样定位,结合数控加工技术实现钢筋下料与模板裁切的最优排布方案,显著提高原材料利用率。施工过程中,基于物联网技术的物料追踪系统与 BIM 模型实时联动,可监控现场材料进场、领用与库存状态,当检测到异常消耗时自动触发预警机制,对于混凝土等大宗建材,BIM 系统通过关联施工进度计划与气候数据,优化浇筑批次与配送时间,有效避免材料凝结报废。
4. 应用BIM 模型进行分包工程界面划分与成本责任追溯
结合三维可视化界面直观展示各专业分包商的工作范围与界面交接关系,有效避免传统二维图纸带来的理解偏差与责任盲区,在分包招标阶段,BIM 模型通过构件级别的工程量提取与工作范围划分,能够生成精确的招标工程量清单,明确界定土建、机电、装饰等各专业分包商的施工界面与责任边界,为后续成本核算奠定基础,BIM 协同平台实时记录各分包商的工程进度与资源投入情况,模型构件与成本数据的动态关联,可自动追踪材料使用、工时消耗等成本要素的归属关系 [2]。当发生设计变更或施工冲突时,系统能够快速定位受影响的分包工作范围,并基于历史操作日志追溯变更责任方,为工程索赔与成本调整提供客观依据,在质量验收环节,BIM 模型集成的施工记录与验收标准可实现分包工程完成情况的数字化比对,精确识别未达标工程量的责任主体,建立基于 BIM 模型的成本编码体系与工作分解结构,形成贯穿设计、施工、验收全过程的成本责任矩阵,使各参与方的权责关系透明化、可视化。
5. 基于BIM 的竣工结算模型与历史数据成本分析比对
BIM 竣工模型通过集成实际施工过程中的设计变更单、现场签证和材料认价单等结算依据,构建了包含构件级工程量、材料规格和施工工艺等完整信息的数字化资产,其 IFC 标准格式确保了数据在造价软件中的无损传递,在结算审核阶段,系统自动将竣工模型的实体工程量与合同清单工程量进行差异分析,采用 EVMS 挣值管理方法计算偏差值,并通过三维可视化界面高亮显示量差超过阈值的构件部位,针对机电安装等专业工程,系统基于 CLOUD-TO-BIM 技术将现场扫描点云数据与设计模型比对,精确核算隐蔽工程的实际完成量。在历史数据比对维度,BIM 平台通过建立企业级项目数据库,运用 KNN 算法智能匹配相似工程特征的历史项目,提取混凝土强度等级、钢结构连接节点类型等关键参数进行横向对比分析,系统内置的机器学习引擎可识别材料价格波动趋势和人工效率变化规律,自动修正历史数据的时效性偏差,生成具有参考价值的成本基准线,将当前项目的单位平米钢筋含量、幕墙单元造价等核心指标与历史数据库进行多维度回归分析,系统能够发现异常成本项并追溯其成因,形成包含设计变更影响、施工工艺差异和市场因素在内的综合分析报告。
结语:
BIM 技术在建筑工程造价控制中的应用,为成本管理提供了全新的技术路径和方法论支持,通过信息集成与动态分析,BIM 不仅能够提升造价数据的准确性和时效性,还能优化资源配置,降低项目风险,尽管目前在实际应用中仍存在一定的挑战,但随着技术的不断成熟和行业认知的深化,BIM 技术将在造价控制中发挥更加重要的作用,进一步探索BIM 与其他数字化工具的协同应用,推动全生命周期的成本管理,将成为建筑行业高质量发展的重要方向。
参考文献:
[1] 王伟 , 杨清 , 刘熠 . 基于 BIM 模型的建筑工程算量问题研究 [J]. 中华建设 ,2025,(06):106-108.
[2] 毛伟霞 . 成本管理视角下 BIM 技术在建筑工程造价控制中的应用探讨[J]. 中国建筑金属结构 ,2024,23(08):196-198.