基于 BIM 技术的房屋建筑施工进度优化与成本控制研究

建筑信息模型（BIM）技术作为推动建筑业数字化转型的关键技术工具，通过构建集成三维几何信息与多维度属性数据的模型，可实现施工进度与成本的可视化模拟、动态协同管理。随着《“十四五”建筑业发展规划》明确将 BIM 技术应用纳入行业发展重点，其在进度偏差预警、成本精准核算等场景的应用价值已得到行业实践验证。本文结合当前房屋建筑施工管理中的核心痛点，系统梳理BIM 技术在进度优化与成本控制中的具体应用路径，提出可落地的实施策略，为建筑企业提升项目数字化管理水平提供参考。

1BIM 技术核心特性与施工管理需求适配性

1.1BIM 技术核心特性

（1）参数化建模与信息集成性：BIM 技术采用参数化逻辑构建三维模型，模型中的每一个构件（如梁、柱、墙体、管线）均关联完整的动态属性数据，包括材料规格、加工工艺、计划施工时间、成本单价等。这些数据并非静态存储，而是形成“模型-数据”联动更新体系，可实时响应设计变更与进度调整，为进度与成本的联动分析提供数据支撑。

（2）可视化呈现与多维度模拟：相较于传统二维图纸的抽象性，BIM 三维模型可直观呈现建筑空间结构、构件连接关系及各专业交叉界面，有效减少因图纸理解偏差导致的施工失误；同时，BIM 技术支持 4D（3D+时间维度）进度模拟与 5D（ 4D+ 成本维度）成本模拟，能够动态推演从基础施工到竣工交付的全流程施工过程，提前识别工序冲突与成本偏差风险。

（3 ）跨主体协同与信息共享：BIM 技术依托云端协同平台（如AutodeskBIM360、广联达 BIM 协同平台），可构建设计、施工、监理、建设单位等多参与方的协同工作环境。各参与方可基于同一模型实时标注问题、更新数据、反馈意见，大幅缩短设计变更响应时间，避免因信息滞后导致的返工浪费。

（4）动态监测与智能预警：通过将 BIM 模型与物联网（IoT）设备联动，可实时采集施工现场关键数据（如施工人员到岗率、设备运行时长、材料进场数量、工序完成百分比），并与计划进度、预算成本进行实时比对。当实际进度滞后超过 5% 或实际成本超支超过 3% 时，系统可自动触发预警机制，同步生成偏差分析报告，为项目团队快速决策提供依据。

1.2 与施工管理需求的适配性

房屋建筑施工具有“工序交叉多、参与方类型复杂、不确定性因素多”的特点，管理过程中需重点解决管线碰撞、材料损耗率高、设备闲置率高等问题。BIM 技术的核心特性与上述管理需求高度适配：通过参数化建模可在施工前完成各专业管线综合碰撞检测（碰撞检出率达 95% 以上），减少施工阶段返工成本；借助 4D 进度模拟可优化工序逻辑，避免工序重叠冲突；依托 5D 成本模型可实现“构件级成本核算”，精准管控每一个构件的成本消耗；通过协同平台可打通各参与方信息壁垒，将设计变更响应时间从传统的3-5 天缩短至 1 天内，有效解决传统管理模式的痛点。

2BIM 技术在施工进度优化中的应用

2.14D 进度模型构建与工序优化

（1）进度计划与 BIM 模型关联：项目团队依据施工图纸、地质勘察报告及施工组织设计，采用 PrimaveraP6 或 MicrosoftProject 编制“总进度计划-月进度计划-周进度计划”三级进度体系，明确各工序的逻辑关系、持续时间及资源需求。随后通过 BIM 软件（如NavisworksManage）的接口功能，将进度计划导入三维模型，按“工序-构件”对应规则建立关联（如“3 层楼板混凝土浇筑”工序与模型中“3 层楼板”构件绑定），构建 4D 进度模型，动态展示各时间节点的施工状态。

（2）施工冲突排查与调整：利用4D 进度模型开展全周期施工模拟，重点排查“空间冲突”（如给排水管线与电气桥架交叉）与“时间冲突”（如外墙保温施工与外窗安装同步启动）。某住宅项目通过4D 模拟发现“卫生间排水支管安装”与“墙体砌筑”存在空间冲突，调整工序顺序后，避免了 2 万元返工费用与5 天工期延误。

（3）关键线路优化与资源调配：基于 4D 进度模型，利用 BIM 软件的关键线路法（CPM）分析功能，识别影响总工期的关键工序（如主体结构封顶），通过优化资源配置缩短工期。某商业综合体项目中，“钢结构吊装”工序通过增加1 台塔吊并优化吊装顺序，工期从30 天缩短至 22 天，总工期提前 8 天。

2.2 施工现场实时监测与偏差调整

（1）现场数据与模型实时联动：通过部署智能考勤设备、材料二维码溯源系统、作业面视频监控等物联网设备，实时采集施工现场数据，上传至 BIM 协同平台与计划数据比对，形成“计划-实际”进度对比表。

（2）偏差分析与动态调整：当出现进度偏差时，从“人、机、料、法、环”五维度分析原因并调整方案。某项目“外墙抹灰”工序因降雨滞后 2 天，通过增加施工班组（从 2 个增至 3 个）、延长每日作业时间 1 小时，3 天内弥补进度偏差。

3BIM 技术在施工成本控制中的应用

3.15D 成本模型构建与核算

（1）成本数据与模型融合：在4D 模型基础上，按《建设工程工程量清单计价规范》将分项工程拆解至构件级，绑定材料、人工、设备单价，设置成本计算规则，实现构件级成本可视化。

（2）分阶段成本管控：按施工阶段生成成本预算曲线，实时归集实际成本并对比分析。某住宅项目基础阶段因降水设备增加超支 5 万元，通过优化钢筋下料方案（损耗率从 4.5% 降至 2.8% ），节约成本 6 万元，总偏差控制在 2% 以内。

3.2 材料与资源成本优化

（1）材料采购与浪费控制：BIM 技术精准计算材料用量（误差率 <1% ），结合进度计划分批次采购，减少库存压力；通过智能称重设备监测材料损耗，某项目钢筋损耗率降至 2.8% ，节约成本8 万元。

（2）人工与设备优化：将施工任务拆解至班组级，提升人员利用率（从 70% 增至 90% ）；通过设备需求模拟优化租赁计划，某项目提前10 天退租 1 台塔吊，节约租赁费用 2 万元。

3.3 竣工结算

在施工成本控制的竣工结算阶段，BIM 技术凭借其可视化、数据化与协同化优势，能大幅提升结算效率与准确性。首先，BIM 模型可整合施工全周期数据，从设计图纸、变更签证到材料采购、进度记录，所有信息均关联至三维模型构件，结算时无需反复核对纸质资料，直接调取模型中的工程量数据、价格参数，避免人工统计遗漏或计算误差。其次，针对竣工阶段易出现的工程量争议，BIM模型可直观呈现施工实际情况，如构件尺寸、施工工艺与设计图纸的差异，结合施工过程中记录的影像资料、验收报告，快速厘清责任边界，减少甲乙双方因信息不对称产生的结算纠纷。

4 案例分析

某33 层高层住宅项目（总建筑面积 28000m² ，框架-剪力墙结构，计划工期540 天，预算成本 1.8 亿元）面临专业交叉多、材料价格波动大、进度紧张等挑战，引入BIM 技术后：

4D 模型排查出 12 处管线冲突，优化后避免返工；通过增加钢筋班组与塔吊，主体封顶工期从 120 天缩短至 110 天。

5D 模型预测基础阶段超支60 万元，通过优化开挖方案与钢筋下料，实际节约成本65 万元。

最终项目工期缩短至 522 天，成本降至 1.76 亿元，节约 400 万元，验证了BIM 技术的应用有效性。

5 结束语

综上所述 BIM 技术通过可视化模拟、动态协同与精准核算，可有效解决传统施工管理中的核心痛点。建筑企业需加强 BIM 专业人才培养、完善跨主体协同机制，结合政策支持推进技术落地，实现从“传统管理”向“数字化管理”的转型，提升项目综合效益与行业竞争力。相信随着 BIM 技术的不断发展与完善，以及相关配套措施的逐步到位，其在房屋建筑施工领域将发挥更大的作用，为建筑行业的数字化转型与可持续发展注入新的活力。

参考文献：

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[2]陆敏.基于 BIM 技术的房建施工进度优化与控制[J].城市建设理论研究(电子版),2024,(20):130-132.

[3]胡海波.BIM 在房建工程项目施工进度协同中的优化研究[J].施工技术,2020,49(24):38-40+65.