基于BIM的成本控制应用——解析和实践

1.事前控制

成本的事前控制是制定合理的成本计划作为控制施工成本的依据，通过成本测算确定分包、材料、机械等要素的控制目标，进行成本优化，制定成本控制具体措施。基于BIM技术编制成本计划提高了编制的效率和计划的合理性。首先体现在成本计划编制效率上，5D模型中每个构件都关联了时间和预算信息，包括构件工程量和资源消耗量，因此，可以根据施工进度模拟，自动统计出相应时间点消耗的人材机数量和资金需求，从而快速制定合理的成本内控目标。其次，提高了计划的合理性。5D模型支持资源方案的模拟和优化，通过调整进度、工序和施工流水模拟不同施工方案，5D模型实时显示资源情况，使得不同施工周期的人材机需求量达到均衡，据此制定各个业务活动的成本费用支出目标，编制合理可行的成本计划。

以某软件公司的BIM5D软件为例，通过进度模拟功能，软件动态地输出资源需求数据（图7-26），软件中的资源需求计划显示的是混凝土和钢筋的用量曲线，同时自动生成资金需求曲线，辅助制定合理的方案。

图7-26 某公司的BIM5D软件中的资源需求计划

软件还能模拟各期施工任务计划输出各期动态资源、资金柱状图（图7-27），通过柱状图对比发现成本过高或过低的地方，然后检查对应的成本计划，发现成本计划不合理的地方进行优化直至合理。

成本控制中最重要的是对占到项目成本60%～70%的材料进行管控，因此材料需求计划的准确性、及时性对于实现精细化材料成本管理和控制至关重要。传统的材料需求计划编制时，由于对图纸理解不清，进度计划经常进行调整，经常容易造成材料需求计划不准确、采购浪费、限额领料缺乏控制依据等问题。

基于BIM技术的5D管理软件能快速准确地编制材料需求计划，从5D管理软件可以基于进度计划得到计划完成的模型部位，并自动统计计划完成工程量，由于模型集成预算信息，进而可以得到材料需用量，并且可以精确提供每个施工任务、每个部位所需材料量，指导限额领料。

图7-27 资源优化

2.过程控制

施工过程中成本过程控制主要目标是开源节流，可通过基于BIM技术的辅助成本过程控制，如从以下几种方法入手：基于BIM的限额领料，基于BIM工程计量，基于BIM技术的工程量审核对量，基于BIM的变更管理。

（1）基于BIM的限额领料。限额领料是以施工班组为对象，根据施工任务单中各项材料需用量签发限额领料单，材料管理人员根据领料单发料。但是实际工作中会遇到很多困难，因为有时会发生材料计划与实际不符的情况，例如施工过程中图纸发生变化或进度调整，而材料管理人员的计划数据没有及时更新或有时没有编制详细的材料需求计划，也没有方便快捷地获得材料需求计划数据的方法。

基于BIM技术的5D管理软件集成了各种材料信息，为限额领料提供了统一的材料实时查询平台，可以按照楼层、部位、工序、分包等查询材料需求量。特别是集成钢筋翻样模型后，还可以对钢筋用量进行准确控制。当施工班组进行领料时，材料管理员通过5D模型查看领料部位材料需求量从而控制领料，并将实际的领料数据存储在5D模型上。最后5D软件通过将材料计划用量和累计领料数据对比，如果某部位材料领用量超计划用量，系统会自动报警，提醒工程项目管理人员注意。

以某软件公司BIM5D软件为例，物资查询能根据选择的部位、时间段、分包合同计算物资量，并导出Excel表。导出的钢构材料需求信息如图7-28所示，从该软件中导出钢构材料需求量的Excel表，进而进行物资采购计划的编制。

图7-28 导出的钢构材料需求信息

如图7-29所示，该软件根据专业分包流水段提取材料量，帮助进行分包工作范围的限额领料。

图7-29 物资提量及节点限额

（2）基于BIM的工程计量。利用5D模型可根据工程进度计算所需的工程量，完成向业主申报进度款和与分包商核对工程量，提高计量工作效率；并可将向业主申报进度款的工程量与分包报量进行对比，进行收入和支出的比较，依据收入控制对分包的支付，确保以收定支的动态监控。

以某公司的BIM5D软件为例（图7-30），能从时间进度、专业、部位等多个维度统计工程量，并可以实时进行工程量对比分析。

图7-30 工程量统计

（3）基于BIM技术的工程量审核对量。基于BIM技术的审核对量软件可实现两个模型之间的对比分析，找出工程量差距，对比审核可细化到楼层、部位、构件、流水段等，形象、便捷地辅助完成施工各阶段的工程量审核，如在招标投标阶段清单工程量的审核、施工过程中分包工程量的审核、竣工结算时结算工程量的审核。

基于BIM技术的对量软件具有以下几个优势：第一，工程对量可视化，基于BIM技术的审核软件能任意提取审核工程和送审工程模型工程量，同步显示BIM模型和工程量对比列表，形象直观，解决了对量过程中容易漏项的问题；第二，工程量审核效率大大提高，软件提供智能分析功能，根据设置的对比规则，系统自动找出每一个构件工程量的差异，输出审核方报表。

以某软件公司的BIM审核对量软件为例，模型与对比工程量列表同时显示，并在模型上标记工程量产生差异的地方，非常形象地展示差异的原因及部位，避免了人工审核中不断查找差异造成的效率低下的问题（图7-31）。

（4）基于BIM的变更管理。在传统变更管理方式中经常会遇到变更算量过程繁复而凌乱、影响量算不清、易漏量、底稿乱、不易追溯和变化展现不直观等问题，无法及时有效地分析变化引起哪些工程量变化（混凝土、钢筋、装修、土方），无法准确计算或汇总变更前后的各种相关工程量，如变更的变化量和受变更影响后的总量。(www.xing528.com)

基于BIM的变更管理根据设计变更单的内容在5D模型上直接进行调整，自动分析变更前后模型工程量（包括混凝土、钢筋、模板等工程量的变化），为变更计量提供准确可靠的数据，使得繁琐的手工变更算量智能便捷、结果可视化，帮助成本预算人员在施工过程中和结算阶段准确、快速地完成变更单的计量工作，化繁为简，防止漏算、少算、后期遗忘等造成不必要的损失。同时也可以随时抽取各项用量（包含变更）的指标，为成本测算和控制提供参考（图7-32）。

图7-31 基于BIM模型的对量

图7-32 自动计算变更工程量

3.动态成本分析

动态成本分析是在施工过程中，按周期进行成本核算，即将实际成本及时统计和归集，与计划成本、合同收入进行三算对比分析，及时掌握成本的盈亏和节超情况，为后面的成本控制提供分析依据，对于超支的成本找出原因，采取针对性的成本控制措施将成本控制在计划成本内。

传统的项目成本动态成本分析存在以下问题：一是成本核算中统计和分析工作量大，需要人工将合同收入、计划成本和实际成本按照成本科目进行大量的分摊与拆分工作；二是成本分析的数据细度大而且维度单一，传统方式进行成本分析时通常做法是按照单位工程的人工费、材料费、机械费等成本项目进行统计对比分析，无法满足精细化成本分析的要求，难以准确地发现成本超支的具体原因；三是偏重事后成本分析，由于成本部门不能及时准确地掌握分包结算、材料出库、租金结算等成本业务信息，经常是在项目结束或大的阶段性施工完成后才进行成本统计和分析工作，对过程中的成本控制作用不大。

基于BIM的成本动态分析，及时将合同收入信息和分包结算、材料消耗、机械结算等实际成本信息关联到5D模型，多维度、细粒度的动态成本三算对比（收入、预算成本和实际成本进行对比）分析，统计归集效率高、分析过程精细、分析结果可视化。

（1）基于BIM的成本核算。要实现基于BIM的成本动态分析，前提是要先实现基于BIM的成本核算，即在统一的成本项目口径下，利用5D信息模型完成收入、计划成本、实际成本费用的分摊、统计、分析。

1）核算收入。5D模型关联了合同清单信息和进度信息，在施工过程中，根据实际完成进度，可自动统计已完工模型工程量，作为向建设方报量的参考依据，并将建设方批复工程量作为实际收入依据，然后按照成本科目、合同清单、模型之间的关联关系，自动将合同预算工程量清单收入口径转换为成本项目口径的收入，形成核算期间内的成本科目口径的合同收入。

2）核算计划成本。在编制成本计划时，按照成本科目口径将计划成本信息与模型关联，每个构件不仅关联了成本计划清单，还包括清单下人工、材料、机械等资源消耗量信息和价格信息。因此，可以基于5D模型构件从时间、部位、分包方、成本项目等多个维度统计分析计划成本，形成多维度的成本数据。

3）核算实际成本。随着工程分包、劳务分包、材料出库、机械租赁等项目的实际发生，每月按照分包合同口径形成实际成本自动归集，根据实际分包合同支出口径与成本科目关系，自动转换为成本科目口径的实际成本。

（2）基于BIM的动态成本分析。按周期完成成本核算之后，可基于成本核算数据对成本进行三算对比分析和精细成本分析。

1）三算对比分析。成本控制最有效的手段之一就是按核算周期进行三算对比分析以检验项目的盈亏和节超，对于已发生过的问题及时纠偏，并提出改进措施；对于可能产生风险的进行预警，提出预防措施。

三算对比分析是基于成本项目统一口径进行分析，利用BIM技术可以方便快捷地得到三算数据，并可实现不同维度的收入、计划成本和实际成本的三算对比分析（图7-33）。掌握费用的发生是否合理，实时进行成本分析和监控，进行精细化成本管理。

2）精细成本分析。传统的成本分析方式是按照单位工程维度进行成本分析，难以发现分项工程或工序的成本问题。基于5D模型的成本分析能将分析对象细化到楼层、部位构件和工序等，避免出现项目整体盈利，而某个部位或工序超支的现象。

下面以某BIM软件的动态成本分析进行简要说明。软件按照管理控制层次不同，成本分析分三个层级：成本项目层级、合同层级、合同明细层级，其中合同明细层级可以进行量、价、金额三个指标的对比分析，及时指导项目的盈亏和结余。通过柱状图进行各个成本项目累计数据三算对比分析，并且对每个成本项目的明细能追溯和查询。以材料成本项目的细化分析为例，按照部位和材料进行盈亏和节超分析。

图7-33 三算对比分析

图7-34显示了材料按部位查询分析的应用界面，左侧区域显示统计部位层级，统计部位按照成本管理细度的要求设置层级，右侧显示选中部位各种材料的盈亏和节超情况。

图7-34 按部位分析材料量

图7-35显示按材料浏览的应用，左侧区域显示统计材料分类，右侧数据区域显示选中分类的材料在统计的部位的盈亏和节超情况。

图7-35 按材料名称分析量