智慧建造背景下施工成本精細化管控研究

（商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 商丘 476000）

1 智慧建造的研究現(xiàn)狀

近幾年，國內(nèi)關(guān)于智慧建造與建筑行業(yè)細分領(lǐng)域的結(jié)合的研究成果豐富，理論成熟。張艷秋利用建模工具建立了標(biāo)準(zhǔn)化建造服務(wù)的本體模型，設(shè)計并實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化建造服務(wù)本體知識管理系統(tǒng)，建造了一個基礎(chǔ)平臺；劉曉麗創(chuàng)造性地將智慧建造理念引入到項目管控中去，并提出基于智慧建造的項目管控機制。林樹枝等根據(jù)智慧建造的內(nèi)涵分析了裝配式建筑基于BIM 平臺和數(shù)據(jù)執(zhí)行綠色設(shè)計，通過BIM 協(xié)同平臺進行項目各階段的銜接以及各參建方的信息交互，實現(xiàn)項目的智能化管理。馬智亮引出并闡述智慧建造的概念及主要特征，提出高度智慧建造的含義，并論述了發(fā)展高度智慧建造的必要性和重要性。

2 施工成本精細化管理的研究現(xiàn)狀

通過文獻查閱，近幾年關(guān)于施工成本精細化管控的理論研究很豐富。張延龍結(jié)合建筑工程的特點，引入施工項目的管理目標(biāo)、方針和理念，由此打造施工項目成本的精細化管理體系。孫夢嬌嘗試將全面質(zhì)量管理中的PDCA循環(huán)管理體系應(yīng)用到開發(fā)項目的成本控制中，為項目成本控制開拓了新的思路。宿春艷利用精細化管理理論分別從投標(biāo)階段、施工材料的結(jié)算、現(xiàn)場簽證及工程變更的結(jié)算精細化管理等多個角度提出結(jié)算精細化管理方案。

3 施工成本精細化管控相關(guān)因素分析

3.1 人員因素

3.1.1 項目管理人員素質(zhì)

此處素質(zhì)主要指的是專業(yè)素質(zhì)，其對成本精細化管控的影響程序比較明顯，同是，也是導(dǎo)致其它因素對管控結(jié)果產(chǎn)生正面或負面影響的主要原因因素。專業(yè)素質(zhì)主要表現(xiàn)在：第一，知識儲備不足，成本管理人員掌握的成本管理方法無法有效在智慧建造背景下進行精細化的管控；第二，成本管理人員無法獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，這一結(jié)果是由于其專業(yè)能力不足，不能抓住工作重點所導(dǎo)致的。

3.1.2 人員意識薄弱

成本管控是大事，成本管控不是某一個部門的任務(wù)，而是全體人員的任務(wù)。在很多企業(yè)，還停留在“成本部門管成本，其它部門無所謂”的淡薄意識狀態(tài)，造成整個單位成本管控意識薄弱，更別提精細化了。

3.1.3 施工操作人員素質(zhì)不高

所有的施工實施，最終都由不同工種的操作人員進行完成。目前，我國大多數(shù)施工工人文化程度不高，雖有很多人操作技術(shù)過關(guān)，但由于其整體素質(zhì)偏低，沒有接受過系統(tǒng)的教育、學(xué)習(xí)，在實際操作中，總會產(chǎn)生安全事故、質(zhì)量問題，造成很多不必要的返工，這給成本控制工作帶來了很多阻力。

3.2 管理方面

3.2.1 管理體制機制完善度

管理工作，制度先行。完善的企業(yè)制度才能助力企業(yè)快速發(fā)展，但是，多數(shù)企業(yè)制度不完善，管理效能低，主要表現(xiàn)在目標(biāo)、責(zé)任、權(quán)利三方面的確立和運行監(jiān)督上。有了管理體系，相應(yīng)的考核機制也要完善，機制完善是前提，落地執(zhí)行是關(guān)鍵和根本。

3.2.2 數(shù)據(jù)共享與信息溝通管理

智慧建造背景下，是多專業(yè)、多技術(shù)、多維度的工作實施，數(shù)據(jù)繁多，但數(shù)據(jù)呈現(xiàn)相關(guān)性很大，某一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的改變，將會影響很大，那么，就要求在管理上實現(xiàn)共享，要注意，共享并不是簡單的數(shù)據(jù)共享這么簡單，要通過培訓(xùn)學(xué)習(xí)，將數(shù)據(jù)蘊含的能量發(fā)揮到極致。同時，要加強信息溝通，尤其是各部門、各專業(yè)間的信息溝通，要認清智慧建造的本質(zhì)，通過智能設(shè)備、智慧網(wǎng)絡(luò)等實現(xiàn)無縫溝通。

3.3 人、材、機資源方面

3.3.1 人力因素

此處討論的人力因素，主要指各工序直接費用中的人工成本部分，這一部分有比較強的預(yù)見性，但也有一部分屬于不可控，如：農(nóng)忙時節(jié)單位成本增加、工作效率下降繼而影響工期、新工人操作失誤所致的返工損失等均可以影響成本精細化管控。

3.3.2 材料因素

工程建設(shè)所涉及的材料種類很多，在實際工作中，材料采購人員往往只關(guān)注數(shù)量大或者數(shù)額大的材料，如：鋼筋、混凝土等，而被忽略的那一部分，往往卻對成本管理起到意想不到的后果。例如：防水材料的采購，過分盯住價格，會導(dǎo)致質(zhì)量首位的地位動搖，而質(zhì)量的下降直接導(dǎo)致嚴重的施工質(zhì)量問題，造成極大損失，我們稱之為“材料隱形成本”。此外，材料采購的周期、頻率及其與資金周轉(zhuǎn)之間的配合也是成本管控中重要的因素。

3.3.3 機械因素

隨著建筑租賃市場專業(yè)化程度的提高，工程大中型機械均以租賃為主，而租賃企業(yè)參差不齊，機械設(shè)備差價較大?，F(xiàn)實中，租賃機械的選擇往往受人際關(guān)系、業(yè)主推薦等因素影響，使得無法取得質(zhì)優(yōu)價廉的施工機械，導(dǎo)致施工效率下降，無形中卻增加了成本。

4 智慧建造背景下施工成本精細化管控的實現(xiàn)

4.1 智慧建造框架體系構(gòu)建

智慧建造作為一種新型建造模式，要從硬件和軟件兩大方面進行入手以構(gòu)建智慧建造的框架體系。硬件，就是各種設(shè)施的配置及原有設(shè)施或資源的更新，其目的是搭建平臺，這一平臺將集成BIM、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI/AR等新技術(shù)，并通過科學(xué)架構(gòu)對所有的的信息和數(shù)據(jù)進行綜合管理。這里所討論的軟件，是指與之本套的管理制度和流程，只有科學(xué)先進的制度和流程，才能匹配這一先進平臺，從而實現(xiàn)BIM 技術(shù)為核心的智慧建造體系。

4.2 智慧建造框架體系的組成

4.2.1 信息采集模塊

這是整個智慧建造體系的基礎(chǔ)模塊，通過RFID 無線射頻、各類型傳感器、視頻實時監(jiān)控、地理信息系統(tǒng)、定位導(dǎo)航系統(tǒng)、移動智能終端等先進設(shè)備，對建設(shè)項目施工中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)信息進行采集處理，通過實時反饋，獲取項目實施中的包括質(zhì)量、進度、安全及各類資源與環(huán)境等信息。

4.2.2 網(wǎng)絡(luò)模塊

這一模塊對接信息采集模塊，主要利用云計算技術(shù)，對各類基礎(chǔ)信息，結(jié)合需求進行分析，并進行大量的計算工作，最后發(fā)掘出有效信息。我們通常稱之為“中樞”，它是智慧建造體系信息融合的基礎(chǔ)，更是數(shù)據(jù)傳遞紐帶。通過這一模塊的信息交互，工程參與各方均可從系統(tǒng)中獲取需用信息，并對此進行及時反饋，它保證了整個系統(tǒng)的高效流暢運行。

4.2.3 平臺模塊

智慧建造體系以BIM 技術(shù)為中心，這也決定了平臺模塊要將整合后的數(shù)據(jù)和各類有用信息存到BIM 平臺數(shù)據(jù)庫中，其連接前述兩個模塊，同時也為后續(xù)的應(yīng)用模塊提供支持。該模塊包括了各種功能的軟件，例如：建筑或結(jié)構(gòu)設(shè)計類軟件，有關(guān)成本管理、資料管理、進度管理等的軟件；同時，該模塊也含有多個系統(tǒng)，如：質(zhì)量控制系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)、采購系統(tǒng)、運行與維護系統(tǒng)等。

4.2.4 服務(wù)與應(yīng)用模塊

智慧建造體系就是為建造而服務(wù)的，通過規(guī)范科學(xué)的指導(dǎo)，建立項目服務(wù)庫，以應(yīng)對不同類型的企業(yè)、服務(wù)對象在不同階段的需求，例如：建設(shè)單位在決策階段需要利用系統(tǒng)進行規(guī)劃與決策服務(wù)，而施工企業(yè)在施工階段需要施工服務(wù)、材料供應(yīng)服務(wù)等。通過以BIM 技術(shù)為中心的一系列架構(gòu)后，智慧建造體系精準(zhǔn)應(yīng)用，實現(xiàn)整個建造過程的智慧化。

4.3 施工成本精細化管控的運行實現(xiàn)

通過前述智慧建造體系的構(gòu)成模塊的簡述，智慧建造體系框架搭設(shè)完成后，將利用其實現(xiàn)施工成本精細化管控，這一體系實現(xiàn)運行主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

4.3.1 各類資源的精細化管理

資源管理及合理配置，是項目管理的核心，更是成本管理的重點。針對有關(guān)資源進行優(yōu)化時，智慧建造體系能夠為管理人員提供、人力、材料、機械設(shè)備等的實時數(shù)據(jù)，真實反映資源哪些被占用哪些閑置，并依據(jù)規(guī)則發(fā)現(xiàn)與成本沖突的地方，從而實現(xiàn)動態(tài)調(diào)整、合理配置。

例如，在工程施工中，混凝土材料占比大，造價高，對成本影響敏感，傳統(tǒng)模式下，材料浪費較大，養(yǎng)護不到位造成質(zhì)量缺陷。而應(yīng)用智慧建造體系，則可以通過信息采集模塊的監(jiān)控功能，對整個澆筑過程進行監(jiān)督，實時傳送配合比檢測結(jié)果，通過各模塊精準(zhǔn)反饋施工時的振搗過程是否嚴格執(zhí)行，后期養(yǎng)護是否符合規(guī)范要求，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正，極大程度的避免了一系列質(zhì)量問題的產(chǎn)生，節(jié)約了成本。

4.3.2 全過程施工成本控制

智慧建造體系可以搭建立體化信息平臺，從而針對全過程施工成本進行精細化管控。

第一，事前成本預(yù)防。廣聯(lián)達BIM 5D 軟件可以通過信息采集的數(shù)據(jù)進行分析，建立施工模型，結(jié)合進度計劃、資源配置計劃等，進行施工模擬，提前對各沖突矛盾的地方進行優(yōu)化和調(diào)整，避免多次返工，從而降低成本。該軟件系統(tǒng)能夠在施工前生成模擬方案，提前可以告訴管理人員，在任何一個時間節(jié)點各類資源、資金的消耗及需求，為成本管理人員制定科學(xué)有效的成本控制計劃提供了強有力依據(jù)，事前成本控制作用明顯。

第二，事中成本控制。智慧建造體系中的信息采集模塊的RFID 技術(shù)能夠動態(tài)監(jiān)控施工現(xiàn)場，通過BIM 模型快速得到施工過程中各類資源的消耗情況，再與計劃值進行對比、分析、糾偏，從而降低成本超支風(fēng)險。實際工作中，若需要某時間節(jié)點的成本偏差，只需要利用BIM 5D 模型就可以輕松查詢和到，且平臺本身就具備預(yù)警功能，出現(xiàn)偏差即提醒。

第三，事后成本分析。廣聯(lián)達BIM 5D 軟件可以利用模型快速統(tǒng)計和匯總實際成本，這為事后成本控制提供了對比分析基礎(chǔ)，對過對比，項目盈利還是虧損，節(jié)約多少，超出多少都可以通過軟件生成的圖表清晰得知。針對偏差，可以通過數(shù)據(jù)、資源、施工方法、管理效能等多個維度進行分析，得出偏差的緣由，為今后改進提供依據(jù)。

4.3.3 工程量精準(zhǔn)計算

傳統(tǒng)工作中，針對工程量計算時，其過程復(fù)雜，還要面對很多因素對計算的干擾，一些未知的或不可明確的因素或多或少會帶來算量失誤，導(dǎo)致工程量計算發(fā)生的偏差較大，阻礙了精細化成本控制。而智慧建造體系由于綜合了多個平臺和數(shù)據(jù)，通過BIM 技術(shù)集成云計算、實時傳輸、大數(shù)據(jù)等的技術(shù)優(yōu)勢，使得其算量不但精確，而且自動化程度很高，基本完全避免了傳統(tǒng)算量錯誤、漏項、缺項等問題。

例如：某些不規(guī)則的異型構(gòu)件在傳統(tǒng)計算方法中，無法精準(zhǔn)算量，而BIM 5D 平臺能夠智能扣減、優(yōu)化，且利用立體模型進行計算復(fù)核，結(jié)果精準(zhǔn)度極高，這就在很大程度上提升了工程量計算效率，施工階段的成本精細化管理目標(biāo)也得以實現(xiàn)。

4.3.4 工程變更管理

施工階段發(fā)生工程變更是不可避免的，有時工程變更發(fā)生的還比較頻繁，其對施工成本的影響很大。很多變更是設(shè)計變更，傳統(tǒng)模式下，設(shè)計發(fā)生變更后，需要按傳統(tǒng)流程進行變更工作的開展，需要一定的時間和相關(guān)人員的集中參與，稍有不慎，會造成成本的大幅變化。而智慧建造體系下的BIM技術(shù)在變更管理上有很大優(yōu)勢，它利用可視化的功能，針對設(shè)計文件中矛盾、不合規(guī)、有沖突的地方會自動標(biāo)記預(yù)警，各專業(yè)人員通過三維模型，可快速定位問題點，避免了因為設(shè)計變更帶來的工期、成本、工作效率等各方面的影響。實際施工中，如果工程發(fā)生了變更，則可以自動計算出變更工程量以及由此帶來的各種變化，并通過平臺在線發(fā)出，各參與單位及時調(diào)整，使得工程變更管理工作更加智能化、自動化、數(shù)據(jù)化。