BIM技術(shù)在施工成本精細(xì)化管理中的應(yīng)用

鄭靚婧

【摘要】建筑行業(yè)是支撐我國(guó)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，改革開放以來，城鎮(zhèn)化建設(shè)帶動(dòng)建筑行業(yè)飛速發(fā)展，但也積累了不少突出矛盾和問題，大量的建筑施工企業(yè)管理渙散，沿襲著舊的管理模式即所謂的“粗放式管理”，為此，部分企業(yè)采取精細(xì)化管理，但效果甚微。為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)，迫切需要一種先進(jìn)的管理理念和方法，來推動(dòng)建筑行業(yè)的全面深化改革，加快轉(zhuǎn)型升級(jí)。應(yīng)用建筑信息模型（Bullding Information Modeling，BIM）技術(shù)將顯著提高了建筑工程管理效率，基于BIM的施工成本精細(xì)化管理已成為建筑業(yè)謀求改革和可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；施工成本；精細(xì)化管理

經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，我國(guó)建筑業(yè)面臨創(chuàng)新發(fā)展的重大考驗(yàn)，面對(duì)日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，建筑工程施工在實(shí)際的開展過程中容易受到各種不確定因素的影響，對(duì)于工程的施工管理提出了更高的要求，這就要求施工企業(yè)不斷改革創(chuàng)新管理方式，特別是施工階段成本控制手段的創(chuàng)新與應(yīng)用，而BIM技術(shù)正是當(dāng)前施工管理創(chuàng)新的重要手段。

1、施工成本精細(xì)化管理存在的問題

1.1前期預(yù)算準(zhǔn)確性低

在工程前期的預(yù)估階段，由于人才、經(jīng)驗(yàn)等短缺，而且沒有現(xiàn)實(shí)做依據(jù)，虛擬模型的可靠程度低，導(dǎo)致預(yù)算工作人員的預(yù)估準(zhǔn)確性低，造價(jià)預(yù)估不準(zhǔn)確。這就會(huì)導(dǎo)致工程進(jìn)程的目標(biāo)不明確，甚至有時(shí)候需要返工、變工，材料的消耗和支出都比較高。例如國(guó)家大劇院的設(shè)計(jì)方案與以往的設(shè)計(jì)不同，導(dǎo)致無經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，只能在每階段工程完成后進(jìn)行造價(jià)估算。

1.2信息處理速度遲緩

在工程中要處理掉的信息量非常龐大，比較多的依靠人力處理，而工作人員又不可避免會(huì)有誤差、計(jì)算錯(cuò)誤等情況，這就導(dǎo)致需要的時(shí)間長(zhǎng)，概算結(jié)果準(zhǔn)確性低。同時(shí)實(shí)際施工環(huán)境比理論更加復(fù)雜，有時(shí)候信息無法一步傳達(dá)到位，導(dǎo)致工程進(jìn)程變緩，進(jìn)程款支付無法按照預(yù)估進(jìn)行，這也會(huì)導(dǎo)致信息的搜集處理更加困難，給造價(jià)管理的精細(xì)化帶來很大的不便。

1.3參與數(shù)據(jù)變化快

在一個(gè)工程中會(huì)有很多的因素，每個(gè)階段都有自己的特點(diǎn)，同時(shí)數(shù)據(jù)信息無法及時(shí)全面的搜集整理，于是在設(shè)計(jì)過程中各種和理論不一樣的數(shù)據(jù)誤差甚至矛盾就會(huì)全部爆發(fā)出來，導(dǎo)致設(shè)計(jì)方無法準(zhǔn)確給出結(jié)論。有時(shí)候必須在工地上考察，加大了工作量，延長(zhǎng)工程的生命周期，這很大的阻礙了造價(jià)管理的精細(xì)化。

2、BIM技術(shù)在建筑施工中應(yīng)用的主要功能

2.1利用三維可視，實(shí)現(xiàn)方案比選和論證

BIM技術(shù)在建筑是施工中應(yīng)用，主要是通過建模的形式，其常用功能是三維渲染，利用此功能能夠使建筑模型從視覺上達(dá)到逼真的效果，能夠用三維圖像的形式，將建筑工程施工圖紙，真實(shí)地展現(xiàn)出來，在圖紙會(huì)審時(shí)，可以對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行檢查并優(yōu)化，同時(shí)優(yōu)化凈空和管線排布方案；在施工組織設(shè)計(jì)階段，管理人員可以看到現(xiàn)場(chǎng)布置的情況，進(jìn)而合理地制定施工方案，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)不同建筑施工方案對(duì)比，進(jìn)而選擇出最佳的建筑施工方案，在完成建模后，還可以使用三維渲染，進(jìn)而提高BIM建模的準(zhǔn)確度與精度，減少由于施工組織不合理造成的成本損失。

2.2完整、快速、精確的獲取各項(xiàng)信息

建筑施工企業(yè)在設(shè)置BIM數(shù)據(jù)信息庫(kù)時(shí)，使用6D數(shù)據(jù)信息庫(kù)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)快速計(jì)算，進(jìn)而提高建筑項(xiàng)目預(yù)算的準(zhǔn)確度，并且可以提高施工效率。在施工材料采購(gòu)管理過程中，數(shù)據(jù)信息整合工作是難點(diǎn)工作，存在著較大的難度，而應(yīng)用BIM建模則能夠及時(shí)調(diào)整材料用料計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化施工管理，不僅可以降低材料估量不準(zhǔn)的風(fēng)險(xiǎn)，還能夠提高物資的周轉(zhuǎn)利用率；在進(jìn)度款結(jié)算過程中，合同雙方通過BIM數(shù)據(jù)平臺(tái)迅速審核已完成工程量，將提高結(jié)算的準(zhǔn)確性及效率，減少時(shí)間成本。

2.3互聯(lián)協(xié)同、減少信息對(duì)接誤差

施工過程是一個(gè)不斷調(diào)整，很可能產(chǎn)生變更的過程，諸多的管理部門在同一個(gè)項(xiàng)目上的變更很有可能會(huì)由于溝通不暢而出現(xiàn)時(shí)間損失和信息誤差。通過BIM模型數(shù)據(jù)庫(kù)，可以對(duì)產(chǎn)生變更的部分進(jìn)行信息維護(hù)，使管理各方同時(shí)接收到同樣的變更信息，最大限度的保障了設(shè)計(jì)變更的準(zhǔn)確與高效。這樣就能夠?qū)㈩A(yù)算人員從繁冗的工程量計(jì)算統(tǒng)計(jì)中解放出來，投入更大精力于索賠、合同管理等相對(duì)更重要的工作上。

2.4多維多算對(duì)比，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)成本管理

多算對(duì)比有效管控管理的支撐是數(shù)據(jù)，由于計(jì)算繁瑣，傳統(tǒng)的成本管理模式對(duì)過程管理較為粗放，常常以預(yù)算代替成本的管控，甚至很多企業(yè)只關(guān)注項(xiàng)目一頭一尾兩個(gè)價(jià)格。BIM數(shù)據(jù)平臺(tái)的維護(hù)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新及匯總，在三維模型基礎(chǔ)上增加時(shí)間維度和造價(jià)維度建成BIM-5D模型，能動(dòng)態(tài)展示資金使用情況，及時(shí)統(tǒng)計(jì)、匯總某一時(shí)間段的實(shí)際成本值，與預(yù)算成本、計(jì)劃成本進(jìn)行三算對(duì)比，可以有效了解項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)是盈是虧，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，實(shí)現(xiàn)成本精細(xì)化管理。

3、BIM技術(shù)應(yīng)用案例

湖北省咸寧化工廠國(guó)有工礦安置房工程由4棟高層住宅、地下車庫(kù)、調(diào)壓站及商業(yè)用房、市政配套等工程組成?？偨ㄖ娣e131118.78m²，地上總建筑面積94733.78m²，地下建筑面積22385m²。高層層數(shù)為24～32層。各單體建筑均為剪力墻結(jié)構(gòu)，商業(yè)用房為框架結(jié)構(gòu)。

3.1事前控制

在項(xiàng)目開始施工前，通過圖紙深化、施工模擬等前期工作，對(duì)各種技術(shù)方案、措施可能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.圖紙深化

BIM技術(shù)在碰撞檢測(cè)環(huán)節(jié)得到應(yīng)用，將各專業(yè)的BIM模型導(dǎo)入到碰撞檢測(cè)軟件中，提前發(fā)現(xiàn)管線碰撞問題。BIM建模人員根據(jù)所掌握的專業(yè)知識(shí)和收集到的資料信息，提出圖紙優(yōu)化建議和意見，形成報(bào)告，與碰撞檢查結(jié)果一同交給建設(shè)單位與設(shè)計(jì)單位，以供其及時(shí)修改糾正。待設(shè)計(jì)單位修改完成后，建模人員根據(jù)修改后的內(nèi)容對(duì)BIM模型進(jìn)行修改，保證模型信息的準(zhǔn)確性和完備性。工程利用BIM技術(shù)對(duì)管線進(jìn)行深化與綜合優(yōu)化，解決管線碰撞426處，并形成碰撞檢查報(bào)告，避免因此而引起返工所造成的成本浪費(fèi)與工期延誤。

2.施工模擬

基于BIM技術(shù)的施工模擬是BIM技術(shù)與傳統(tǒng)項(xiàng)目管理的結(jié)合，通過模擬（工藝模擬、4D施工模擬、工作面模擬），劃分不同的分包單位和協(xié)作隊(duì)伍的施工面，明確各自的工作內(nèi)容和職責(zé)：基于BIM的可視化交底，施工人員明確各自施工內(nèi)容、部位，以及具體的操作過程及注意事項(xiàng)，包括復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的處理、施工流程等。

3.2事中控制

事中控制是成本控制的關(guān)鍵，包括物資管理、進(jìn)度管理等。在施工過程中，根據(jù)施工進(jìn)度確定物資需求計(jì)劃，指導(dǎo)材料采購(gòu)：按照制定的技術(shù)方案，嚴(yán)格按成本計(jì)劃進(jìn)行實(shí)施和控制。

1.工程計(jì)量

工程計(jì)量貫穿施工階段成本控制的始終，從事前的成本預(yù)算到事后的成本核算，從物資管理到動(dòng)態(tài)成本分析，都以工程計(jì)量為基礎(chǔ)。通過BIM三維模型，系統(tǒng)識(shí)別模型中的不同構(gòu)件，自動(dòng)提取構(gòu)件的清單類型和工程量等信息，自動(dòng)計(jì)算構(gòu)件的成本，通過關(guān)聯(lián)時(shí)間維度，快速匯總某一時(shí)段、某一工作面、某一構(gòu)建的工程量信息。

2.物資管理

BIM技術(shù)應(yīng)用與物資的管理，有很大優(yōu)勢(shì)。利用BIM的參數(shù)性，根據(jù)工程進(jìn)度精確核算工程量，了解資源消耗情況，及時(shí)預(yù)測(cè)材料需求量，編制相應(yīng)物資需求計(jì)劃和資金計(jì)劃，進(jìn)行材料的采購(gòu)和分配。避免了在施工過程中進(jìn)料過多造成不必要的材料浪費(fèi)增加成本，或因材料到場(chǎng)不及時(shí)造成工期延誤，同時(shí)對(duì)公司和項(xiàng)目整體資金的合理安排提供保障。案例工程利用BIM5D軟件，分別按流水段和形象進(jìn)度提取工程量，進(jìn)行物資核算、材料采購(gòu)；通過設(shè)置砌筑的參數(shù)信息，實(shí)現(xiàn)一鍵排磚并同時(shí)計(jì)算砌筑工程所用物資材料，指導(dǎo)不同規(guī)格砌體磚的采購(gòu)，不再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)切割，解決了高層建筑在二次結(jié)構(gòu)砌體施工中二次搬運(yùn)和材料浪費(fèi)的問題，減少垃圾清理的工作量，提高施工效率。

3.進(jìn)度管理

施工階段的成本控制，工期也是非常重要的影響因素。工程建設(shè)過程中，物資、機(jī)械、勞動(dòng)力等資源都是根據(jù)進(jìn)度計(jì)劃投入的，成本也隨之發(fā)生。進(jìn)度與成本控制密不可分，兩者相輔相成又相互制約。只有將兩者有效地結(jié)合在一起，統(tǒng)籌分析，才能提高項(xiàng)目管理水平，獲取更多效益。案例工程利用廣聯(lián)達(dá)BIM5D平臺(tái)，將進(jìn)度與成本有效關(guān)聯(lián)，準(zhǔn)確獲取施工進(jìn)度，掌握實(shí)施動(dòng)態(tài)進(jìn)度成本，檢查計(jì)劃的執(zhí)行情況，調(diào)整資源投入，保證資源合理配置，確保工程順利進(jìn)行。

3.3事后控制

事后控制是成本控制工作的繼續(xù)，通過BIM的成本分析，能夠根據(jù)實(shí)際完成進(jìn)度，在快速統(tǒng)計(jì)合同成本、預(yù)算成本和實(shí)際成本的基礎(chǔ)上，進(jìn)行多維度多算對(duì)比分析。將分析對(duì)象細(xì)化到樓層級(jí)、構(gòu)建級(jí)，以便發(fā)現(xiàn)具體成本超支情況，找出成本管理的薄弱環(huán)節(jié)，避免出現(xiàn)項(xiàng)目整體效益良好，而分項(xiàng)工程超支的情況。有效實(shí)現(xiàn)成本動(dòng)態(tài)控制和成本風(fēng)險(xiǎn)管控，有助于企業(yè)及時(shí)了解項(xiàng)目資金情況，加強(qiáng)項(xiàng)目的成本管理。案例工程在進(jìn)行多算對(duì)比時(shí)發(fā)現(xiàn)已完成的實(shí)際值比預(yù)算值大，對(duì)比材料統(tǒng)計(jì)（見表1），主要是由于混凝土澆筑過程中，墻柱和梁板不同標(biāo)號(hào)時(shí)，高標(biāo)號(hào)混凝土用量增加，導(dǎo)致材料費(fèi)增加。

結(jié)語(yǔ)：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展逐漸步入新常態(tài)，工程建設(shè)從飛速發(fā)展向穩(wěn)步增長(zhǎng)轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)的建造模式已經(jīng)不符合建筑業(yè)發(fā)展的潮流。施工階段成本控制中存在成本控制理念、意識(shí)薄弱，成本數(shù)據(jù)獲取不及時(shí)，成本控制的方法和手段落后等問題，因此不能滿足經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下施工企業(yè)的發(fā)展要求，需要進(jìn)一步挖掘利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。因此，運(yùn)用BIM等先進(jìn)技術(shù)來提高成本控制水平，是施工企業(yè)當(dāng)前的重要課題。