基于BIM技術(shù)的機(jī)電工程項(xiàng)目成本管理

馬金寶 王韶東

(大連財(cái)經(jīng)學(xué)院， 遼寧 大連 116600)

0 引言

眾所周知，近年來，我國建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展，帶動(dòng)著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，其中機(jī)電工程是建筑工程正常運(yùn)行的重要保障。BIM是一種全新的技術(shù)，主要被應(yīng)用于建筑的管理、施工及設(shè)計(jì)等方面。數(shù)據(jù)庫是BIM技術(shù)的核心，該數(shù)據(jù)庫中包含了工程全部真實(shí)的數(shù)據(jù)信息，且工程項(xiàng)目實(shí)施中的設(shè)計(jì)變更等信息也涵蓋在該數(shù)據(jù)庫內(nèi)。BIM技術(shù)在機(jī)電工程項(xiàng)目成本管理應(yīng)用的過程中，通過量算軟件與BIM技術(shù)的有效結(jié)合，準(zhǔn)確調(diào)取數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)了工程量計(jì)算的自動(dòng)化，從而為機(jī)電工程節(jié)約了成本，增創(chuàng)了經(jīng)濟(jì)效益。因此，對基于BIM技術(shù)的機(jī)電工程項(xiàng)目成本管理進(jìn)行研究具有非常重要的實(shí)踐意義。

1 BIM技術(shù)的含義及特點(diǎn)

1.1 BIM技術(shù)含義

BIM技術(shù)是以建筑工程項(xiàng)目的各類相關(guān)數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)，構(gòu)建建筑模型，并且將建筑工程的各種信息精確地標(biāo)注在該模型上，比如整體項(xiàng)目的尺寸和材質(zhì)、時(shí)間地點(diǎn)屬性、空間位置以及地理信息等，從而幫助企業(yè)更好地開展運(yùn)營管理、進(jìn)度控制及施工設(shè)計(jì)等工作。Auto—CAD軟件在建筑工程行業(yè)應(yīng)用中主要起輔助作用，而BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對建筑工程項(xiàng)目高效、精確及全面地處理。因此，BIM技術(shù)在現(xiàn)代建筑工程行業(yè)中顯得越來越重要，應(yīng)用范圍也越來越廣泛。

1.2 BIM技術(shù)特點(diǎn)

BIM技術(shù)特點(diǎn)突出表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：一是協(xié)同設(shè)計(jì)。BIM技術(shù)在機(jī)電工程應(yīng)用過程中，企業(yè)可以借助BIM技術(shù)搭建協(xié)調(diào)作業(yè)的平臺(tái)，進(jìn)行多專業(yè)同時(shí)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了各專業(yè)設(shè)計(jì)間的交流，從而極大地提高了企業(yè)設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量和效率；二是協(xié)調(diào)性。建筑企業(yè)可以借助BIM技術(shù)有助于解決單獨(dú)專業(yè)設(shè)計(jì)在協(xié)調(diào)過程中出現(xiàn)的問題，從而使機(jī)電工程項(xiàng)目在良好內(nèi)部協(xié)調(diào)基礎(chǔ)上，施工進(jìn)度和質(zhì)量得到有效的保障；三是模擬性。建筑企業(yè)可以通過BIM技術(shù)對機(jī)電工程所構(gòu)建的三維模型對暖通系統(tǒng)、電氣路線走向及機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)等項(xiàng)目進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)，從而極大地提高機(jī)電工程相關(guān)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和準(zhǔn)確性。

2.機(jī)電工程應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行成本管理的優(yōu)勢

2.1 優(yōu)化方案，提高質(zhì)量

建筑企業(yè)在機(jī)電設(shè)備安裝前可以借助BIM技術(shù)對各專業(yè)圖紙進(jìn)行整合，這樣有助于發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的缺陷或錯(cuò)誤，進(jìn)而對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，避免出現(xiàn)因設(shè)計(jì)方案而導(dǎo)致機(jī)電安裝返工的問題。此外，利用BIM技術(shù)模擬化和可視化的特點(diǎn)，企業(yè)可以通過對場地布置、機(jī)電安裝工序進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，發(fā)現(xiàn)安裝設(shè)計(jì)方案中存在的不足，從而對安裝設(shè)計(jì)方案進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。

2.2 快速算量，提高精度

傳統(tǒng)工程量的計(jì)算方法，需要對不同構(gòu)件的計(jì)算規(guī)則和圖紙構(gòu)件的對應(yīng)屬性進(jìn)行明確和匹配，因此，傳統(tǒng)工程量的計(jì)算不僅需要消耗大量的時(shí)間，而且還比較容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。通過BIM技術(shù)構(gòu)建的三維模型在設(shè)計(jì)過程中就匹配了圖紙構(gòu)件的對應(yīng)屬性，同時(shí)BIM工程量計(jì)算軟件融入了計(jì)算規(guī)則，實(shí)現(xiàn)了工程量計(jì)算的自動(dòng)化，這不僅極大地提高了工程量計(jì)算的效率，更重要的是使得到的工程量計(jì)算的數(shù)據(jù)結(jié)果更加準(zhǔn)確、可靠、客觀。

2.3 加快結(jié)算，減少成本

BIM模型數(shù)據(jù)清晰、更新及時(shí)，借助BIM技術(shù)能夠?qū)こ塘窟M(jìn)行準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)與拆分，在一定程度上使機(jī)電工程中工程進(jìn)度款的結(jié)算速度得到了加快。同時(shí)，在竣工結(jié)算的時(shí)候，企業(yè)可以直接調(diào)取BIM數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)數(shù)據(jù)資料，這樣大大地節(jié)省了資料準(zhǔn)備的時(shí)間，加快了結(jié)算進(jìn)度，減少了時(shí)間成本。

3 BIM技術(shù)在機(jī)電工程成本管理中的應(yīng)用

3.1 設(shè)計(jì)與招投標(biāo)階段的應(yīng)用

首先，設(shè)計(jì)階段。設(shè)計(jì)直接關(guān)系著項(xiàng)目的全局成本的應(yīng)用，也是機(jī)電工程項(xiàng)目成本管理的重要階段之一。設(shè)計(jì)階段通過將BIM技術(shù)與成本設(shè)計(jì)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)有效結(jié)合，對設(shè)計(jì)階段的成本項(xiàng)目進(jìn)行全面地規(guī)劃，防止誘發(fā)成本應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)。BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中包含大量的相關(guān)工程項(xiàng)目及其工程量、成本的參數(shù)信息，設(shè)計(jì)階段通過參考數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中有效的參數(shù)信息，能夠得出成本的大致信息。其次，招投標(biāo)階段。成本管理人員可以通過BIM模型直接獲取機(jī)電工程項(xiàng)目的工程量清單，從而編制招標(biāo)信息，制定招標(biāo)計(jì)劃，組織招投標(biāo)工作。在招投標(biāo)階段，BIM技術(shù)的作用是為企業(yè)提供準(zhǔn)確、全面的工程量數(shù)據(jù)信息，明確招投標(biāo)內(nèi)容，從而避免因工程量不準(zhǔn)確而導(dǎo)致成本糾紛的發(fā)生，同時(shí)也有助于招投標(biāo)環(huán)境的優(yōu)化。比如，某企業(yè)為確保機(jī)電安裝工程項(xiàng)目招投標(biāo)工作的順利開展，運(yùn)用BIM技術(shù)將整個(gè)招投標(biāo)圖紙進(jìn)行數(shù)據(jù)建模，其中，地下一層綜合管線構(gòu)建的模型如下圖所示：

圖3-1 地下一層局部綜合管線模型

3.2 施工階段的應(yīng)用

（1）優(yōu)化施工現(xiàn)場。在施工過程中，利用BIM平臺(tái)數(shù)據(jù)，能夠迅速、準(zhǔn)確的統(tǒng)籌出某時(shí)段實(shí)際工程量，進(jìn)而更加準(zhǔn)確的安排各項(xiàng)資源，有效提高機(jī)械、材料、人力等資源以及施工現(xiàn)場平面布置的規(guī)劃質(zhì)量，避免了大批款項(xiàng)的流動(dòng)，確保了施工資源的平衡使用；此外，引進(jìn)BIM技術(shù)還能夠在施工計(jì)劃發(fā)生改變時(shí)，及時(shí)調(diào)整施工進(jìn)度與WBS任務(wù)分劃，并結(jié)合實(shí)際狀況調(diào)整資源利用方案，避免資源的流失或揮霍。除此之外，選用已成型的BIM模型，可以更為迅速、準(zhǔn)確的統(tǒng)籌出每一個(gè)角落、每一個(gè)構(gòu)件以及每一項(xiàng)工序的資源消耗量，然后根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)控得到最新的資源數(shù)據(jù)，設(shè)置原料與設(shè)施一一對應(yīng)的供貨模式，做到原料與設(shè)施一步到位，最大程度減小原料與大規(guī)模器械的搬運(yùn)難度，合理提高各施工工序間的默契度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)籌措費(fèi)的有效控制。

（2）優(yōu)化設(shè)計(jì)變更處理制度。在機(jī)電工程成本控制體系構(gòu)建過程中，相關(guān)的成本管理人員要結(jié)合工程的實(shí)際情況構(gòu)建相應(yīng)分析的模型，針對成本調(diào)整與控制、成本分析、施工項(xiàng)目竣工結(jié)算、成本實(shí)施、成本計(jì)劃目標(biāo)以及成本預(yù)算等項(xiàng)目常遇到的問題建立有效的處理對策，從而進(jìn)一步對機(jī)電工程項(xiàng)目成本進(jìn)行控制。在流程處理制度不僅緩慢且缺乏真實(shí)性。虛擬施工是BIM技術(shù)最突出的優(yōu)點(diǎn)，借助BIM的4D模型可以實(shí)現(xiàn)機(jī)電工程施工過程的模擬推演，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工方案存在的問題，對施工方案的可行性進(jìn)行檢查和確定，最大限度做到“無碰撞、無返工”，避免因降低返工帶來的成本增加?；贐IM的施工方案優(yōu)化流程如下圖所示：

圖3-1 基于BIM的施工方案優(yōu)化流程

除此之外，BIM技術(shù)在機(jī)電工程施工安全管理方面的應(yīng)用也體現(xiàn)出了明顯優(yōu)勢，通過在BIM模型中標(biāo)注危險(xiǎn)位置，可以針對性地采取安全措施，從而使現(xiàn)場施工人員對危險(xiǎn)源的認(rèn)識(shí)更具預(yù)防性和直觀性，從而確保施工安全，防止安全事故的發(fā)生。

（3）施工模擬分析。在機(jī)電項(xiàng)目開始之后，需要進(jìn)行多次的施工進(jìn)程模擬分析。并對施工預(yù)算進(jìn)行有效評(píng)估，結(jié)合“零庫存”的生產(chǎn)模式，制定限額領(lǐng)料的施工制度，進(jìn)而最大程度的提高業(yè)主資金利用率；通過分析施工工序，將成本計(jì)劃軟件與BIM模型數(shù)據(jù)融合在一起，實(shí)現(xiàn)施工成本的實(shí)時(shí)監(jiān)控；根據(jù)資金使用情況的模擬結(jié)果，合理制定資金分配計(jì)劃，為確定投資目標(biāo)值提供依據(jù)，進(jìn)而有效進(jìn)行成本控制，并為資金的協(xié)調(diào)與籌集奠定基礎(chǔ)，更好的預(yù)測未來項(xiàng)目資金使用情況，有效避免了資金浪費(fèi)，并且還能避免在今后的項(xiàng)目施工中由于輕率決策而造成巨大損失，降低了盲目性，提高了制度性，實(shí)現(xiàn)了資金的充分利用，嚴(yán)格遵循資金使用計(jì)劃，能夠最大限度的提高效益、減少投資。

3.3 竣工階段的應(yīng)用

（1）竣工結(jié)算。傳統(tǒng)模式下竣工結(jié)算過程中工程量的核對工作往往是由人工完成的，但由于需要核對的工程量繁雜而繁多，不僅會(huì)使得工作人員容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，工作效率降低，更嚴(yán)重的是會(huì)造成大量機(jī)電工程項(xiàng)目信息的流失。如果采用BIM技術(shù)，項(xiàng)目中央數(shù)據(jù)庫中包含項(xiàng)目所有階段的信息模型，參與項(xiàng)目的各方都可以根據(jù)需要對有關(guān)信息檢索，從而使得竣工驗(yàn)收和結(jié)算的進(jìn)度得到大大地加快。

（2）數(shù)字化移交。首先，三維數(shù)字化移交系統(tǒng)與BIM模型中的項(xiàng)目信息可以實(shí)現(xiàn)無縫整合，從而使得機(jī)電工程項(xiàng)目全過程協(xié)同作業(yè)與資源共享得以真正地實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對機(jī)電工程項(xiàng)目成本控制的目標(biāo)；其次，項(xiàng)目圖紙、設(shè)備設(shè)施信息、BIM模型、運(yùn)營維護(hù)規(guī)范等項(xiàng)目的所有信息都以數(shù)字化的方式保存在借項(xiàng)目中央數(shù)據(jù)庫中，竣工驗(yàn)收時(shí)數(shù)字化移交也為項(xiàng)目今后的運(yùn)營維護(hù)提供了數(shù)字化依據(jù)。

4 結(jié)語

總而言之，BIM技術(shù)在機(jī)電工程項(xiàng)目成本控制應(yīng)用中體現(xiàn)出了優(yōu)化方案、提高質(zhì)量，快速算量、提高精度以及加快結(jié)算、減少成本的優(yōu)勢。通過在決策、設(shè)計(jì)、招投標(biāo)、施工和竣工階段合理采用BIM技術(shù)，能夠有效地提高機(jī)電工程的整體施工質(zhì)量和進(jìn)度，從而機(jī)電工程經(jīng)濟(jì)效益的增加提供保障。

[1]孫玉.基于BIM技術(shù)的機(jī)電工程項(xiàng)目成本管理[J].中國住宅設(shè)施，2017（1）：62-63.

[2]梁顯慧.BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程中控制成本的效用探尋[J].工程技術(shù)：文摘版，2016（6）：15-15.

[3]吳素紅，史玉瑩.論BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程中控制成本的效用[J].2015（13）：1589-1589.

[4]孔令瓊.機(jī)電安裝工程施工過程中成本管理分析[J].經(jīng)營管理者，2014（02）：16-16.

[5]楊海軍.BIM技術(shù)在建筑機(jī)電工程中的應(yīng)用[J].鐵道建筑技術(shù)，2015（8）：117-120.

[6]李文勝.淺論BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程中的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場，2015（9）：70-70.