BIM 技术在建筑工程全过程进度与成本协同管理中的应用研究

一、引言

1.1 研究背景与意义

在新型城镇化建设加速推进的背景下，我国建筑工程项目的规模与复杂度持续攀升，传统管理模式中进度计划依赖甘特图进行线性编排、成本核算依赖人工台账进行事后统计，二者数据传递滞后、关联性弱，极易形成“进度滞后→资源浪费 $$ 成本超支 $$ 进一步延误”的恶性循环。据中国建筑业协会统计，2023 年我国超 40% 的建筑项目成本超支幅度超过 10% ，近 35% 的项目工期延误超过 15% ，其中 80% 以上的问题源于进度与成本协同不足。

BIM 技术通过构建整合几何信息、属性数据、工艺参数的三维数字化模型，实现了进度节点与成本子目的实时关联，可动态反映“进度完成量-成本消耗量”的匹配关系，从根本上解决信息断层问题。

1.2 国内外研究现状

国外 BIM 技术应用起步较早，美国通过《国家 BIM 标准》（NBIMS）规范模型数据格式，强制要求政府投资项目采用 BIM 进行进度与成本一体化管控；英国推行“BIM Level 2”标准，实现业主、设计、施工等多方的协同工作流整合。国内 BIM 技术近年快速普及，在鸟巢、上海中心大厦等标志性项目中取得成功应用，但行业整体仍存在“重建模、轻应用”的痛点，模型数据与管理流程的融合度不足，中小项目因成本与技术门槛难以实现深度协同。

1.3 研究方法

本文采用“理论梳理-案例分析-问题优化”的研究路径：通过文献研究法系统梳理 BIM 协同管理的核心理论与行业标准；运用案例分析法，结合3 个不同类型建筑项目剖析 BIM 在各阶段的应用路径与成效；采用对比分析法，量化传统管理与 BIM 管理在工期、成本指标上的差异，验证技术应用价值。

二、BIM 技术支撑进度与成本协同管理的核心机制

2.1 参数化关联：构建“进度-成本”数据纽带

BIM 模型通过参数化设计将建筑构件的几何信息（尺寸、位置、材质）与管理数据（施工周期、材料单价、人工成本）深度绑定。例如，混凝土梁构件不仅包含截面尺寸、配筋信息，还关联了浇筑工期、混凝土用量、模板租赁费用等参数，当进度计划调整时，成本数据可同步更新，实现“一模两用”的基础数据支撑。

2.2 4D/5D 模拟：实现动态管控与风险预判

在 3D 模型基础上融入时间维度（4D），可直观模拟施工进度的推演过程，提前识别工序冲突、资源错配等问题；进一步融入成本维度（5D），能实时核算已完工程的实际成本，对比计划与实际的偏差，通过“挣值管理法”动态预测项目最终工期与成本，为调整决策提供依据。

2.3 云端协同：打通多方信息传递通道

依托 BIM 云平台，业主、设计、施工、监理、造价咨询等参与方可实时访问模型数据，在线进行图纸会审、进度确认、成本核量等工作，避免因信息传递不及时导致的决策滞后，显著提升多方协同效率。

三、BIM 技术在建筑工程全过程的应用实践

3.1 设计阶段：优化方案，控制源头成本与进度

某商业综合体项目设计阶段，借助 BIM 技术开展多方案对比与碰撞检测：通过三维可视化模型，业主与设计方快速确定最优建筑布局，缩短方案论证周期 20 天；利用碰撞检测功能发现机电管线与结构梁、风管与消防管道的碰撞点 43 处，提前优化管线排布方案，避免施工阶段返工导致的工期延误 15 天、成本损失 35 万元。同时，基于 BIM 模型自动生成工程量清单，将设计阶段的成本估算误差控制在 3% 以内，为后续进度计划编制提供

了精准的成本依据。

3.2 施工阶段：动态调整，平衡进度与成本矛盾

某住宅项目施工阶段，搭建 4D-5D BIM 协同管理平台：将施工进度计划分解至“天-工序”级别，与对应分部分项工程的成本子目绑定，通过现场移动端 APP 实时采集钢筋绑扎、混凝土浇筑等工序的实际进度与材料消耗量，同步上传至云平台更新模型。当主体结构施工至 5 层时，平台预警“模板拆除进度滞后计划 4 天，人工成本超支 10% ”，项目团队立即调整施工班组配置，增加 3 个木工班组并优化作业时间，仅额外投入 5 万元人工成本便追回工期，避免了按合同约定每日 8 万元的逾期违约金。此外，通过平台协调机电安装与装修工程的交叉作业，解决工序衔接冲突 7 次，缩短交叉作业工期 20 天。

3.3 竣工阶段：高效结算，缩短交付周期

某办公楼项目竣工阶段，基于施工过程中持续更新的 BIM 模型，自动生成竣工工程量清单，与施工单位提交的结算资料进行比对，快速识别并核减虚报的工程量（如多报的墙面抹灰面积、重复计取的管线长度等）15项，核减金额达 62 万元；同时，利用 BIM 模型关联归档施工图纸、变更签证、检测报告等资料，实现工程档案的数字化管理，将竣工结算周期从传统的 8 个月缩短至 4 个月，加速了项目交付与资金回收。

四、现存问题与改进策略

4.1 主要应用问题

一是模型标准不统一，各参与方使用的 BIM 软件（如 Revit、Bentley）版本差异大、模型深度（LOD）要求不明确，导致数据交互时出现信息丢失；二是数据协同不畅，BIM 模型数据与进度管理软件（如 Primavera）、成本核算软件（如广联达）的接口不兼容，难以实现无缝对接；三是专业人才匮乏，兼具 BIM 建模能力与项目管理经验的复合型人才严重不足，制约了技术应用深度；四是成本门槛较高，中小企业难以承担 BIM 软件采购、硬件升级及人员培训的费用。

4.2 针对性改进策略

1.完善标准体系：推动行业出台统一的 BIM 模型深度标准与数据交换格式，强制要求重点项目执行标准化建模流程，实现跨软件、跨单位的信息互通；

2.优化数据接口：鼓励软件企业开发 BIM 与进度、成本软件的通用接口，构建“模型-进度-成本”一体化的数据中台，实现数据实时同步；

3.加强人才培养：高校增设“BIM+工程管理”交叉专业，企业与培训机构合作开展实操培训，培养兼具技术与管理能力的复合型团队；

五、结论与展望

BIM 技术通过参数化关联、4D/5D 模拟、云端协同等核心机制，有效打破了建筑工程进度与成本管理的信息壁垒，在设计优化、施工管控、竣工结算全流程均展现出显著的应用价值，可大幅降低工期延误与成本超支风险。未来，随着 BIM 与物联网（IoT）、大数据、人工智能（AI）技术的深度融合，将实现进度与成本风险的智能预测预警，推动建筑工程项目管理向“事前预测、事中控制、事后复盘”的闭环管理模式升级，为建筑业高质量发展提供更强有力的技术支撑。

参考文献

[1]刘贵应,王要武.BIM 技术在建筑工程 5D 进度-成本协同管理中的应用[J].工程管理学报,2022,36(2):36-41.

[2]张建平,李丁.基于 BIM 的建筑工程全过程协同管理理论与实践[M].北京:中国建筑工业出版社,2021.

[3]周伟,王芳.BIM 技术在建筑工程进度与成本协同管理中的障碍因素及应对策略分析[J].施工技术,2023,52(18):135-138.