浅谈BIM技术在胶州北站地铁项目成本控制中的应用
时间：2020-11-13 04:40:39 来源：达达文档网 本文已影响 人 
陶薇
摘要：近年来，各大城市发展迅猛，地铁工程势必要紧跟发展步伐，但地铁建设周期长、受地质环境影响大，这些不利因素导致地铁车站施工工艺复杂，成本消耗大，致使建设单位、施工单位及各级政府方面都压力重重，所以控制资金成本是地铁建设亟待解决的一个重要难题。而BIM技术作为一代新型技术，最大优势就是信息共享，使工程各个参与方都能及时准确的了解项目情况，找到问题源头，对症下药。文章介绍了BIM技术作为一代新型技术，及成本控制的概念及其特性，将BIM技术积极应用到青岛地铁8号线胶州北站项目的各阶段中来，通过比对、分析和总结，说明胶州北站项目能够通过BIM技术达到成本控制的目的，具有推广的价值。
关键词：BIM技术;成本控制;地铁项目
一、浅析BIM技术
BIM 技术即建筑信息模型，该技术在CAD的基础上进行发展和延伸，已成为地铁建设行业不可或缺的新工具，此技术可以看成是一个项目从开始到项目结束的一个信息存储和利用的工具。信息的存储即：地铁工程的各个参与方在项目的不同阶段把项目信息计入BIM软件中进行信息的输入、、修改、汇总、存储等过程，实现BIM技术的信息集成。信息的利用即：BIM模型中所含的各项信息数据，都是为了整个地铁项目的全生命周期服务的，各个参与方都能从BIM模型中读取项目数据，实现BIM技术的信息共享。美国的查克伊士曼博士（Chuck Eastman）等人将BIM技术定义为一种新型的技术方法，对于项目的设计、施工和运营阶段来说，它是一种人为的管理举措，能够应对众多不确定因素，对工程项目的意义非比寻常。
从2002年BIM技术被提出到现阶段，已被全球建筑行业广泛认可，BIM技术可以将项目的各个阶段信息集成，整合在一个三维模型的信息库中，设计单位、施工单位、建设单位、咨询单位和设施运营单位等各方参建人员都可以从BIM模型中获取项目信息，实现BIM技术的协同工作，提高工作效率，尽快解决项目争议，节约成本，实现共赢的局面。
二、浅析成本控制
成本控制旨在为企业的发展壮大节省人力、物力、财力，在为了企业利润而存在的一个管理制度，在一项工作还未开始之前，就要对参与本次工作的人员成本、采购成本、进度考核及资金投入最个全面的评估，通过技术和管理手段，对即将进行的工作投入管理，以达到对资金成本控制的目的，实现企业的发展壮大。控制资金的投入，在保障工程质量的基础上降低相关费用，通过利用管理制度和考核流程使资金投入保持在合理范围以内，保证胶州北站的成本控制，实现企业对此站点的利益最大化。
三、BIM技术在地铁项目成本控制中的应用实例
（一）案例概况
青岛市地铁8号线工程共18站，本项目工程胶州北站为起始站，位于胶州北火车站南侧站前广场下，西北-东南向布置。
本站为换乘站，与青岛市地铁14号线换乘，本车站8号线设计起点里程为右DK0+442.635，設计终点里程为右DK0+785.653，长343米，标准段宽40.8米为双岛四线同台换乘车站。车站形式为地下两层四跨（局部五跨）矩形框架架构，底板底埋深约17.2m，地势平坦，地面高程约为11.9～12.4m。本站共设置4个出入口。
本车站采用明挖顺做法施工，车站分二期施工，一期主要车站主体结构首先施工调流路西侧车站主体，调流路完成后是做东侧车站，二期主要是做车站附属结构。车站小里程端与暗挖区间相连，从对侧向车站方向施工;车站大里程端与明挖区相连，共坑开挖施工。
（二）BIM技术在工程各阶段的具体应用
1. 事前设计阶段控制
在事前设计阶段应用BIM 技术，能够提高设计质量，减少后期施工变更，实现成本把控。
（1）提升图纸设计的效率
表 1 在设计阶段的规格工作中应用传统 CAD 模式与BIM 模式产生的时间用量比较，在两模式下，BIM 模式下对设计图纸时间用量节省显著，特殊是“协调与检查”阶段，节省用时的比例尤为突出。
（2）减少图纸设计的失误
传统的CAD二维图纸，无法直观从图纸上看出胶州北站的实际设计效果，而且还可能存在绘图错误、规范要求不满足等诸多问题。通过对BIM 设计软件的应用，利用三维特性，所见即所得，有效避免二维到三维想象空间的建立及绘图错误;软件中存在对设计规范的矫正，有效减少因不满足规范要求产生的图纸错误。通过应用BIM技术，设计质量会有显著提高。
例如，之前经手的项目，利用BIM技术将施工图纸进行审核后发现，蓝图中二次结构与安装工程存在施工冲突，BIM人员立马从实际情况出发，修改蓝图，及时纠正图纸问题避免事态恶化。施工结束后，经咨询单位审核发现，图纸的修正使业主节省了将近0.12亿元的成本，以此得到了业主方的肯定和嘉奖。
2. 事中施工阶段控制
在施工阶段，传统CAD模式下施工图纸为平面施工图，在施工过程中不仅需要结合平面、立面和剖面三份图纸想象立体三维图，而且还要时刻关注节点细节。若结构稍复杂，图纸本身描述难度就很大，而施工人员在施工时，对复杂节点容易造成理解偏差，导致施工错误必须返工;若设计图纸有失误，施工人员在施工过程中就需要和设计不断确认图纸正确性和施工合理性，在这过程中容易对施工单位造成停工、误工等影响，带来不小的经济损失和工期压力，从而会增加施工成本。而在BIM技术的支持下，施工人员可以利用模型的三维特性，对整个车站造型和节点位置及做法进行整体把控，对于复杂节点，可以提前在模型中进行虚拟施工，提前了解施工工艺，提高施工效率和准确，减少停工、返工、误工等可能性，便于施工管理，节约施工成本。若确实施工存在困难，需要变更，则需要在模型上进行施工工艺的修改，BIM软件就能够自动在信息输入后，重新计算工程量，保证数据的及时和准确性。
地铁车站项目一般周期都比较长，如果不能在进料前合理配置资源，就会造成工料采购随意、储存场地费用增加、施工浪费严重等不良现象，导致采购和管理的费用增加。在地铁项目中利用BIM技术，可以对时间和空间进行有效管理，合理分配材料和资金。在BIM模型中可以输入施工进度，用软件将内容对比分析，更直观的反映出计划进度和实际进度之差，根据施工进度的分析，可以更容易的对资源进行合理配置，并且对材料的采购、存放和使用，都会有计划的进行。同时通过BIM模型，可以模拟施工进度，进而对施工进度整体把控，达到成本控制的目的，提高施工企业的经济收益。
3. 事后运营阶段控制
在开发单位向运营维护单位交付工程阶段，BIM模型中包含各种设计和施工信息，在设备日常维护、检修等各个环节，依靠BIM模型中的数据做支撑，负责运营维护的物业管理方通过BIM模型能够轻松获得所有设备管线和固定资产的日常运行维护信息、房屋设施设备的全生命周期管理信息以及房间的使用功能及相关设计参数。根据获取的站点信息，可以提前为设备的保养和检修发出预警，针对设备和管线的老化和维护不及时等危险措施，有效降低运营成本，实现成本控制;可以利用BIM模型的三维特性，对工作人员进行软件培训，简单轻松的管理地铁站点信息，以便节约人力成本;在理想环境下，可以将监控和控制系统与BIM模型相连，实现具体位置的具体维修措。可及时对紧急情况做出制动处理，避免造成大规模的成本损失，以达到成本控制的目的。
四、结语
基于BIM的成本控制方法是贯穿地铁项目全生命周期的，本章主要介绍了BIM技术在青岛地铁8号线胶州北站工程项目各个阶段中的具体应用，其中主要体现在事前设计阶段可以利用BIM技术提高效率，减少图纸失误;事中施工阶段可以利用BIM技术实现限额领取材料管理、付款管理和施工模拟与进度管理;事后运营阶段可以利用BIM技术实现车站的设施维护管理和安全管理。
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（作者单位：江苏大学土木工程与力学学院）
