浅谈价值工程在BIM技术中的应用

浅谈价值工程在BIM技术中的应用

刘正江1崔炜1刘鹏翔2

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1.中国核工业华兴建设有限公司南京210019

2.中铁二十局集团第二工程有限公司西安10000

摘要：价值工程是研究如何利用最小的成本获得产品最大的性能，进而提升产品的价值。价值工程在建设工程应用已很多，但在BIM技术方面应用却很少，本文试探索价值工程在BIM技术中应用的思路，利用价值工程方法减少BIM技术应用成本，提高BIM技术的应用价值，给建设工程建设带来一定的经济效益，为建设工程的建设和服务增值。

关键词：价值工程；BIM技术；建设工程

0.引言

BIM技术在当今世界各国广泛应用，我国作为世界大型经济体，需求与发展是日新月异。BIM技术代表着新的概念和做法，它不但可大幅改变传统工程进行模式和商务架构，也会大大减少各种重复作业的浪费和建筑行业的低效能，因此近几年在国内得到了大力的推广和快速的发展。而随着BIM技术在国内的推广和应用，现在BIM技术在建设工程推广中出现一定的障碍和困难。价值工程是一种结合了技术与经济而且又十分注重经济效益的现代管理技术，本文探索利用价值工程提高BIM技术的应用价值，降低BIM技术的成本，解决BIM技术在建设工程中推广的这一困难，从而促进BIM技术在建筑工程中的普及应用。

1.价值工程概述

价值工程是以提高产品（或作业）价值和有效利用资源为目的，通过有组织的创造性工作，寻求用最低的寿命周期成本，可靠地实现使用者所需功能，以获得最佳的综合效益的一种管理技术。

价值工程中的价值（Value）不同于政治经济学中的价值，在政治经济学中，价值是指凝结在商品中的一般的无差别的人类劳动，这是商品的一般属性。价值工程中的价值是研究对象的功能与费用的比值。即价值=功能/费用

数学公式为

V=F/C

式中V——价值；

F——研究对象的功能，广义讲是指产品或作业的功用和用途；

C——成本，即寿命周期成本。

价值工程作为一种现代管理技术，自创立至今的半个多世纪以来，无论是在理论，还是在实际应用中都取得了长足的发展。价值工程将经济与技术相结合，以提高研究对象价值为目的，已经取得了很好的经济技术效益。它摆脱了孤立地从经济或技术方面进行产品开发、技术革新、经济管理等的做法，为经济生产做出了重大贡献。

2.BIM技术应用

2.1什么是BIM

BIM是1975年美国乔治亚技术学院（GeorgiaTechCollege）建筑与计算机专业的查克·伊斯曼（ChuckEastman）博士提出这样一个概念：建筑信息模型包括了不同专业的所有信息、功能以及性能要求，将一个工程项目中的所有信息全部统一整合到一个建筑模型中。国际标准组织设施信息委员会（FacilitiesInformationCouncil）给出BIM比较准确的定义是：BIM是在开放的工业标准下，对设施的物理和功能特性及其相关的项目全寿命周期信息的可运算的形式表现，从而为决策提供支持，以更好地实现项目的价值。

BIM（BuildingInformationModeling）是全寿命期工程项目或其组成部分的物理特征、功能特性及管理要素等共享信息应用的数字化表达。建筑信息模型是指由几何信息和非几何信息两部分组成的数字化建筑模型。BIM的涵义可以分为两个层面：BIM是基于三维模型进行工程项目相关数据创建和使用的技术，可用于工程建设中的可视化、性能分析、冲突检查、标准检查、工程算量、施工模拟、竣工模型等用途；BIM是项目全体参与人员协同工作的共享数据源，BIM可提高工程参与方的协同工作效率，并为设施从创建到拆除的全寿命期管理提供决策依据。

2.2BIM技术应用方案

在建设项目中要成功应用BIM技术，为工程带来经济效益，BIM实施团队应事先制定具体全面的应用方案。像其他新技术一样，如果应用经验不足，或者应用策划和计划不完善，建设工程应用BIM技术可能带来一些额外的实施风险。所以成功应用BIM技术的前提条件是事先制定详细、全面的实施方案，结合建设工程特点明确BIM技术应用点，并且与具体业务紧密结合。

2.3BIM技术成本

价值工程的成本是指人力、物力和财力资源的耗费。其中，人力资源实际上就是劳动价值的表现形式，物力和财力资源就是使用价值的表现形式，因此价值工程所谓的“成本”实际上就是价值资源（劳动价值或使用价值）的投入量。实施BIM技术的应用成本要根据建设工程BIM技术实施（策划）方案，确定需要投入的成本，除了通常的人员工资、软硬件、培训、BIM维护咨询以及某些特定应用点需要的特定设备，还要考虑时间成本、管理成本、技术成本等更多因素。

2.4BIM技术价值

BIM技术的投入既能产生短期效益也能产生长期效益。一般来说，BIM技术投资盈亏平衡点往往比预期的要慢，这也是BIM技术在如今推广中遇到的问题之一。确定BIM技术的应用价值首先要明确BIM是干什么的、用BIM要解决什么问题，搞清楚建设工程的需求，BIM不是PPT，更不是报奖，不能偏离BIM的实施目的。其次就要通过BIM技术的可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等特点，结合BIM技术实施（策划）方案和同类项目，估算通过这些应用点能为建设工程在提升项目生产效率、提高建筑质量、缩短工期、降低建造成本等方面带来的价值。

3.价值工程在BIM技术应用设想

3.1提高BIM技术应用的途径

价值工程的核心就是功能分析，通过对BIM技术的功能和成本进行系统化的分析，确定它们的相互关系，有效的科学的识别BIM技术的必要应用点，合理的分化成本，为创新和改善提供可靠的科学依据，去掉不合理不必要的应用点，调整成本费用，使BIM技术的价值得到提升。这个因项目而异，比如三维扫描技术，在普通的项目中应用价值就不大，但是设备成本很高，而在一些异性复杂，尤其是一些异性的钢结构、幕墙、古建筑等项目中就有很大的应用价值。

从V=F/C公式来看，提高BIM技术在建设工程应用价值的途径有以下四个：

①改进型-在BIM技术应用成本不变的条件下，通过优化方案，增加BIM技术的应用点，达到提高BIM技术的应用价值。如：二次结构排砖，除了对工人进行现场技术交底指导施工，还可以统计砌体工程量，指导材料计划和砌体进场时间，同时还可以为合理安排资金使用计划提供依据。

②节约型-在保持BIM技术应用点不变的前提下，通过降低成本达到提高BIM技术应用价值的目的。如：无人机巡检应用，可选择成本较低质量满足要求的产品，或选择更新关键拍照设备，不一定追求市面上最先进功能最齐全的产品，满足使用要求即可。或者联合项目各参与方共同出资，协同使用。或者采用设备租赁的方式完成相关BIM应用。减少因设备投入产生的成本。

③投资型-BIM技术应用点大幅增加，应用成本有较少的提高。即成本虽然增加了一些，但是应用点的增加带来的经济效益超过了成本的增加。如：根据项目特点购置测量机器人，可以显著提高现场放线效率和结合BIM模型解决复杂空间和异型结构的测量放线工作，从而减少人工成本和因测量影响可能间接导致的工期损失。

④牺牲性-在BIM技术应用点（应用价值不大）略有减少，但是应用成本大幅降低的情况下，也可以达到提BIM技术应用的价值。如：根据模拟对象对模拟要求不高的工序，不采用视频模拟的方式，而采用二维图纸标注纸或三维爆炸图的方式进行工序模拟，降低因传统视频模拟制作的产生的较高成本。

3.2价值工程分析的对象

价值工程分析的对象就是通过建设工程BIM技术实施（策划）方案，对BIM技术应用点进行仔细研究，找出那些不必要或应用价值不大的应用点以及那些需要投入很大成本才能实现应用点，对其进行优化完善。

3.3绘制应用点系统图

BIM技术中各应用点之间都是相互配合、相互联系，都在为实现建设工程目标而发挥作用。因此，按照建设工程的特点，首先了解建设工程的目标以及应用BIM技术要取得什么样的成果，然后根据目标画出BIM技术应用点系统图，突出BIM技术应用点，进行整理。

3.4计算功能系数

依据建设工程的要求，分析应用点在整个建设工程中起到的作用，确定不同应用点在该工程的价值比重。其中涉及的一些数据可以参考同类项目；确定应用点比重因子，按照比重因子和功能分析，计算每个应用点的功能系数。

3.5确定成本系数和价值系数

应用功能成本法计算应用点的价值，是通过一定的测算方法，测定实现应有应用点所必须消耗的最低成本，同时计算为实现应有应用点所耗费的现实成本，经过分析、对比，求得BIM技术的价值系数和成本降低期望值，确定价值工程的改进应用点。

3.6改进措施

如果价值系数过低，也就是花费的成本过大，BIM技术应用为建设工程带来的经济利益不高，对于这些应用点，要将其列为重点改进或替换的对象，根据实际情况，制定一系列的改进措施，完善BIM技术实施方案。

3.7收集数据

在BIM技术实施的过程中，不断地总结收集数据，为后期实施以及后续项目积累经验和数据。

在BIM技术应用的各个阶段都可以利用价值工程提高BIM技术的应用价值。但是在不同的阶段进行价值工程活动，其经济效果的提高幅度不大相同。对于BIM技术，应用价值工程的重点应在建设工程实施初期，因为在建设工程实施初期，是对BIM技术进行策划，这也是BIM技术在建设工程实施过程中能否应用成功或利用BIM技术能为建设工程实施带来多少经济效益的关键。一旦BIM技术开始实施，BIM技术的应用点基本已经确定，需要的成本也已经确定，这时再进行价值工程分析意义就不明显，不仅原来的许多工程成果要推到重来，而且很可能造成更多浪费，使价值工程活动的技术效果大大降低。

4.结束语

综上所述，可以得出以下结论：

1）BIM技术在建设工程中的应用是一项长期、系统的工作，与项目建设各方以及企业的利益息息相关。只有制定一套科学合理的管理体系，切实可行的实施方案，才能将BIM技术的价值最大发挥，给企业、建设工程带来效益。

2）价值工程是智慧的结晶，将BIM技术应用点作为评价对象，对其进行功能进行分析，提高必要功能的使用效果，降低成本，提升价值的经济分析手段。价值工程在BIM技术中的应用，对其应用成本进行详细分析，采取有效的控制措施，提高BIM技术的应用价值，促进BIM技术在建筑工程中的普及应用。

限于笔者的水平和经验，价值工程在BIM技术中的应用，还需在实际建设项目中进一步探索总结。

参考文献：

[1]全国一级建造师执业资格考试用书《建筑工程经济》（2018版）[J].中国建筑工业出版社

[2]宋斌.《BIM技术在高大模板工程中的应用研究》[J].2016.

[3]苑东亮等.《浅谈BIM在建设价值工程中的应用》[J].中国论文网.

[4]熊林华.《价值工程在施工中的应用》[J].2018

[5]赵政东.《价值工程在施工项目成本管理中的应用》[J].2017