1 引言

经过十余年的发展, BIM已成为实现建筑业转型升级、提高建筑业信息化水平和推进智慧城市建设的基础性技术。BIM技术应用在广度和深度上均有重大进展。尽管BIM已开始得到越来越广泛的重视, 但是从全球范围来看, BIM在建筑业内的应用实践却面临应用价值不确定性的突出问题。Mc Graw-Hill在对北美BIM价值的研究报告中指出, BIM的应用价值和参与方BIM的应用程度呈现较大的相关性, 在BIM应用程度较低的受访者中, 只有20%的使用者认为BIM的应用能带来较大的投资回报率 (>25%) , 而在BIM应用程度较高的受访者中, 这一比例达到了67%。 相比于企业级BIM应用而言, 项目级BIM技术应用的效果绩效评估更有难度, 主要原因体现在以下三方面:项目具有一次性, BIM技术应用产生的价值缺乏对标基准;项目效益具有综合性, BIM技术的效益在综合效益中如何体现有一定难度;BIM绩效指标具有离散性, 项目业主单位对BIM的重视程度、参建单位BIM技术应用水平、项目复杂程度等均对BIM技术应用绩效有直接影响。 已有对BIM效益进行评价的研究虽然取得了大量的成果, 但也存在一些不足, 主要表现在:项目的应用价值多停留在定性描述层面, 定量化评价指标较少;评价指标考虑因素较多, 但对业主而言缺乏直观性, 对投资决策缺乏直接的参考价值。因此, 有必要优化BIM技术项目应用效益评估, 使其定量化、直观化。

2 BIM技术项目应用效益评估分析

2.1 基于业主视角的BIM应用效益评估指标选取

根据Smart Market的2015《中国BIM成效研究报告》, BIM的项目效益包括优化设计方案、减少错漏碰缺、减少设计变更、促进沟通和协作、减少施工现场的协调问题、减少返工、降低施工成本、增强成本控制/可预测性、提高安全性、缩短工期等。项目应用BIM技术的效益评价指标体系多样, 如何站在业主的角度, 定量化评估项目的BIM应用效益是本文希望解决的问题。 考虑到财务指标是业主最关心的指标, 而且投资、进度、质量、安全等业主项目管理目标均可通过一定方式折算为财务指标, 故本文以此为切入点进行BIM技术项目应用效益评估。财务指标包括投资回报率 (ROI) 、内部收益率 (IRR) 、投资回收期 (T) 等, 其中, 投资回收期是反映项目投资回收速度和财务盈利能力及评价经济效益的重要指标, 其缺点在于不能反映投资的全部盈利和全部风险, 具有局限性;IRR的优点是可以从动态的角度直接反映项目的实际收益水平, 又不受行业基准收益率高低的影响, 比较客观, 但其计算过程复杂, 尤其当经营期大量追加投资时, 可能会导致多个IRR出现, 进而导致评估结果不准确, 难以反映实际情况。 相比而言, ROI虽然没有考虑资金的时间价值因素, 但是计算简单, 能从静态角度反映投资的综合收益能力。而且由于剔除了因投资额不同而导致的利润差异的不可比因素, 使得ROI具有横向可比性, 有利于直观判断投资业绩的优劣, 即只有投资回报率指标大于或等于无风险投资利润率的投资项目才具有财务可行性。因此, 本文试图通过投资回报率 (ROI) 这一财务指标, 对项目的BIM应用效益进行定量化分析和评价。

2.2 基于ROI的BIM应用效益分解及计算

投资回报率 (ROI) 是指通过投资而应返回的价值, 或者从一项投资性商业活动的投资中得到的经济回报, 其计算公式如下: 其中, A为期末财产, B为期初投资, A-B为一个计算周期的回报 (利润) 。 用ROI计算BIM应用效益, 需要估算3个参数:BIM发挥效益的计算周期、在该计算周期内的BIM技术投入和实际产生的效益。以下分别分析: (1) BIM发挥效益的计算周期 应用BIM技术的价值体现在项目的规划、设计、施工、运营全生命期各个阶段, 为便于后续调研和分析, 本文约定BIM发挥效益的计算周期为设计、施工和投入运营后前3年。 (2) BIM技术投入 对业主而言, 一个项目的BIM技术应用的总投入通常比较明确, 主要包括:软硬件投入、BIM咨询费、设计方BIM应用费用、施工方BIM应用费用及其他费用。 表1 投资回报率参数估算 下载原表 注:B_d为运营后平均每天收益 表2 调研项目BIM应用情况及投资回报率数据 下载原表 (3) BIM技术实际产生的效益 项目的BIM技术应用收益则比较多样化, 主要体现在缩短工期、节约成本、提高质量、提升管理效率、提高安全性、盘活数据资产等方面。有些收益可以通过折算进行定量化估算, 如通过参数化设计减少幕墙等材料用量、通过碰撞检查解决碰撞问题等折算出节约的成本, 或者通过三维可视化减少招投标时间、通过三维协同设计缩短设计周期等根据缩短工期的天数折算成相应收益等等。有些收益则只能定性描述, 如提升管理效率、提高安全性、盘活数据资产等, 可通过成本节约、工期缩短、避免质量安全损失等分项计算ROI, 从而估算BIM应用效益。 本文涉及的ROI参数估算如表1所示, 实际项目应用数据是通过对项目业主单位的调研获得。

3 基于ROI的BIM应用效益评估方法应用

3.1 项目概况

上海市2015年到2016年共评选了五批62个试点项目, 对医院、学校、文化、体育设施、保障性住房、交通基础设施、水利设施等重点领域BIM技术应用进行试点, 目前已有8个试点项目完成验收, 其中水利设施类项目3个, 市政类项目2个, 交通基础设施类项目1个, 医疗卫生类项目1个, 文化类项目1个。本文对这8个已完成验收的项目进行调研, 采集BIM效益评估涉及的相关数据, 并在此基础上计算BIM应用效益, 希望对上海市的BIM技术应用效益有基本了解。已完成验收的8个BIM应用项目的基本情况如表2所示。

3.2 BIM应用成效分析

根据调研数据及前文计算方法, 计算得到8个项目的投资回报率数据, 如表2所示。 调研数据表明, 验收的8个BIM试点项目中, BIM应用投资回报率有正有负, ROI最高的为黄浦江上游水源地连通管工程, 达到487.8%, 在设计和施工阶段应用了BIM技术;绝对收益超过1000万元的有2个项目, 分别是上海世博会博物馆和上海市第一人民医院改扩建工程, BIM收益分别达到1106万元和1000万元, 前者在设计、施工、运营全过程应用了BIM技术, 后者仅在施工阶段应用了BIM技术, 3个项目均在施工阶段应用了BIM技术;ROI最低的为淀东水利枢纽泵闸改扩建工程, 为-28.6%, 该项目仅在设计阶段应用了BIM技术;8个已验收BIM试点项目的ROI平均值为148.7%, BIM平均投入为258.8万元, 平均收益为492.6万元。

3.3 BIM应用建议

基于研究结果, 提出如下建议: (1) 施工阶段应用BIM技术的收益较高, 建议有条件的项目尽可能在施工阶段应用BIM技术进行深化设计, 结合场地模拟和复杂节点施工模拟等应用指导施工, 并运用BIM技术辅助进行质量安全管理; (2) 医院、文化类项目机电管线较多、专业设备复杂、对运营管理要求较高, 应用BIM技术有助于解决管线碰撞、预留预埋、设备管理等问题, 应用BIM技术收益明显, 建议医院、文化类建筑创造条件应用BIM技术; (3) BIM技术应用投资回报并非全部为正, 建议应用BIM技术的项目在前期做好BIM技术应用规划, 结合项目特点难点展开针对性应用, 真正解决建设项目设计、施工、运营的实际问题。

4 结语

项目BIM应用投资回报率计算简单直观, 能从静态角度综合反映BIM的综合收益能力。根据上海市已验收BIM技术应用试点项目的情况看, BIM技术项目应用效益良好, 具有明显经济效益。由于目前应用BIM技术的项目中完成验收的还比较少, 统计样本较少, 只能大概了解项目应用BIM技术的投资收益率。另外, 不同项目类型、项目建设模式、业主方对BIM的重视程度也对BIM技术的投资回报率有直接关系。这些问题可通过增加有效样本数量进一步深入研究。