基于BIM技術(shù)的施工成本控制平臺(tái)研究

卜江華 李 芳

(中國(guó)十七冶集團(tuán)有限公司，安徽 馬鞍山 243000)

1 引言

隨著中國(guó)城市化建設(shè)的不斷發(fā)展，建筑業(yè)作為城市化建設(shè)的基礎(chǔ)，正在蓬勃發(fā)展。無(wú)論是公共建筑還是私人住宅，都離不開(kāi)建筑項(xiàng)目。而在建筑項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)期間，施工階段是歷時(shí)最長(zhǎng)的，也是最重要的一個(gè)階段。期間，不僅涉及到大量的人力資源和建筑材料的流動(dòng)，而且還包括大量的資金流動(dòng)。不合理的施工項(xiàng)目管理，會(huì)導(dǎo)致人力資源的浪費(fèi)(窩工、欠工等)、建筑材料的不合理運(yùn)輸(堆放時(shí)間過(guò)程、材料不及時(shí)運(yùn)輸?shù)?、工程款的不及時(shí)調(diào)度等，這些都將對(duì)建筑工程質(zhì)量、施工進(jìn)度、企業(yè)信譽(yù)產(chǎn)生影響。因此，有必要針對(duì)建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行全范圍、全周期的管理，以提高工程建設(shè)效率[1]。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及先進(jìn)管理理論的提出，BIM技術(shù)作為科技與管理的產(chǎn)物，在提高建設(shè)項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)效率、降低施工成本、規(guī)范施工流程方面起到了越來(lái)越大的作用[2]。BIM的全稱是建筑信息管理(Building information modeling)，其主要基于三維數(shù)字技術(shù)，通過(guò)輸入建設(shè)項(xiàng)目的基本信息(建筑模型、施工進(jìn)度、流動(dòng)資金等)，進(jìn)行多因素的綜合分析，以獲得工程項(xiàng)目的最優(yōu)施工方案[3]。目前，BIM技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于眾多的工程項(xiàng)目，并且取得了較好的施工管理效果。劉闖等[4]簡(jiǎn)述了BIM 技術(shù)在工程造價(jià)管理中的應(yīng)用，認(rèn)為引入BIM技術(shù)進(jìn)行工程造價(jià)管理可以很好的控制施工成本；王想花[5]分析了BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)及施工管理方面的應(yīng)用，認(rèn)為采用該技術(shù)可以更好的進(jìn)行施工項(xiàng)目的管理；徐琳[6]研究了BIM技術(shù)在工程資料管理方面的應(yīng)用，通過(guò)與傳統(tǒng)的工程資料管理方式進(jìn)行對(duì)比，認(rèn)為采用該技術(shù)進(jìn)行工程資料管理可以取得更好的效果。

雖然BIM技術(shù)在工程建設(shè)中主要起到積極效果，但是，由于BIM技術(shù)的發(fā)展并不完善，相關(guān)的應(yīng)用參考案例較少，BIM技術(shù)在真正的施工管理中仍然存在不少缺陷，比如：項(xiàng)目初資料導(dǎo)入過(guò)程較為繁瑣、系統(tǒng)操作較為復(fù)雜、模型輸出不夠貼近工程實(shí)際等，諸多因素制約了其在工程管理方面的推廣。因此，BIM技術(shù)仍然有很大的改進(jìn)空間。

基于上述分析，本文在分析項(xiàng)目成本控制和BIM技術(shù)的同時(shí)，提出了一種依據(jù)施工階段的BIM施工成本控制平臺(tái)，并對(duì)該平臺(tái)的運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行了詳述。

2 成本控制及BIM技術(shù)

2.1 項(xiàng)目成本控制

項(xiàng)目成本，即為項(xiàng)目建設(shè)完成所需要耗費(fèi)的人力、物力和財(cái)力。對(duì)于建設(shè)工程而言，合理的成本控制，不僅可以降低建設(shè)項(xiàng)目初始投資，同時(shí)可以提高項(xiàng)目施工效率。為做好建設(shè)項(xiàng)目的成本控制，應(yīng)當(dāng)注意的是1)綜合項(xiàng)目特點(diǎn)、施工企業(yè)特點(diǎn)、工程進(jìn)度要求，從實(shí)際出發(fā)，因地制宜的制定合理的施工成本控制方案；2)加強(qiáng)對(duì)項(xiàng)目施工人員的管理，對(duì)于建設(shè)項(xiàng)目而言，其主要的管理還是依靠人，因此，加強(qiáng)項(xiàng)目管理人員的管理，減少人為因素產(chǎn)生的額外成本；3)加強(qiáng)項(xiàng)目階段的管理。對(duì)于建設(shè)項(xiàng)目而言，項(xiàng)目進(jìn)展過(guò)程是復(fù)雜的，包括決策、招標(biāo)、勘察設(shè)計(jì)以及項(xiàng)目施工成本管理等諸多階段，這些階段都會(huì)產(chǎn)生大量項(xiàng)目成本消耗，因此，有必要重視項(xiàng)目全階段的管理。

施工項(xiàng)目成本控制，即通過(guò)對(duì)影響項(xiàng)目成本的諸多因素進(jìn)行控制和管理，充分發(fā)揮這些成本的價(jià)值，以到達(dá)完成建設(shè)項(xiàng)目的目的。依據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的施工階段，成本控制可以分為施工前、施工中及施工完成后。在項(xiàng)目施工前，制定預(yù)期的成本控制目標(biāo)是事前成本計(jì)劃的一個(gè)重點(diǎn)工作，也非常具有挑戰(zhàn)性。因?yàn)樵撨^(guò)程除了需要對(duì)項(xiàng)目中基本開(kāi)支進(jìn)行計(jì)劃，同時(shí)還要想到市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)、人為因素、突發(fā)因素引起的額外成本。項(xiàng)目施工中的成本控制，在項(xiàng)目施工過(guò)程中，涉及到大量的建設(shè)材料、施工人員、機(jī)械設(shè)備等的流動(dòng)，合理的調(diào)度這些資源、提高其利用效率，是項(xiàng)目施工過(guò)程中成本管理的重要舉措。施工后的成本控制，該部分的成本控制主要在建設(shè)項(xiàng)目后期運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的維護(hù)階段，雖然涉及到的材料、人員、經(jīng)費(fèi)流動(dòng)可能較少，但仍然對(duì)項(xiàng)目總體成本存在一定的影響。

2.2 BIM技術(shù)理論

BIM技術(shù)是近年來(lái)興起的一種施工項(xiàng)目管理技術(shù)，具有可視化、模塊化、多元化等諸多優(yōu)勢(shì)。在BIM技術(shù)中，最突出的特點(diǎn)就是項(xiàng)目資料的一體化管理，即BIM建筑模型中包含了：項(xiàng)目規(guī)劃、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建筑成本、人員調(diào)配等諸多項(xiàng)目元素；除此之外，BIM技術(shù)還具有諸多的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，具體如下：

1)信息集成化，BIM模型不同于傳統(tǒng)的CAD圖紙、工程造價(jià)單等，它是一個(gè)高度集成的系統(tǒng)。通過(guò)建筑模型的構(gòu)建，BIM模型的建筑的圖紙信息、造價(jià)信息、管理信息等歸總為一個(gè)模型，具有高度的集中性。

2)模型可視化，得益于近年來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，BIM模型的開(kāi)發(fā)更加完成。在傳統(tǒng)的建筑項(xiàng)目管理中，往往是通過(guò)專業(yè)人員的審圖、校圖來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑模型合理性的判斷?，F(xiàn)在借助于計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)，可以直觀的觀察到建筑結(jié)構(gòu)。由于BIM模型包含了項(xiàng)目的所有信息，因此在審圖過(guò)程中可以對(duì)預(yù)建建筑的細(xì)部尺寸、建筑材料就構(gòu)建數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

3)建模參數(shù)化，BIM模型中，所有的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件都是參數(shù)化的，該特征具有明顯的施工優(yōu)勢(shì)。在傳統(tǒng)的施工過(guò)程中，比如：需要添加一個(gè)門，或者門的位置產(chǎn)生變動(dòng)，設(shè)計(jì)人員往往需要查找對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)圖紙、門的設(shè)計(jì)規(guī)程、造價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等。而在BIM模型中，門移動(dòng)的同時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算或者匹配對(duì)應(yīng)的“門”參數(shù)，且這個(gè)過(guò)程是非常便捷的，大大提高了建設(shè)項(xiàng)目的效率。

4)分析因素多元化。在BIM模型中，得益于模型輸入?yún)?shù)的集成化，模型可以考慮的因素眾多，不僅包括模型的幾何參數(shù)、材料參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)等，同時(shí)也包含各個(gè)參數(shù)之間的相互關(guān)系，通過(guò)碰撞檢測(cè)、模型駕駛倉(cāng)功能，可以實(shí)現(xiàn)模型多個(gè)功能之間的相互匹配，降低工程誤工成本。

3 施工成本控制平臺(tái)

3.1 施工前期控制

在建設(shè)項(xiàng)目施工之前，主要包括項(xiàng)目決策、場(chǎng)地勘察和建設(shè)準(zhǔn)備三個(gè)階段。對(duì)于項(xiàng)目決策階段，傳統(tǒng)步驟為項(xiàng)目安排及分工、決策準(zhǔn)備工作、市場(chǎng)調(diào)研、項(xiàng)目方案的優(yōu)化。而在BIM管理過(guò)程中，具體步驟為創(chuàng)建BIM技術(shù)小組、BIM模型的輸入、BIM模型方案評(píng)估與優(yōu)化。對(duì)比BIM管理與傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理，可以發(fā)現(xiàn)，BIM管理中涉及的相關(guān)人員數(shù)量更少、管理效率更高。

傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)勘察獲得結(jié)果往往較為簡(jiǎn)單，基本構(gòu)成為點(diǎn)和一些簡(jiǎn)單的線條。而在BIM建筑模型中，通過(guò)使用合理的算法，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以生成實(shí)體的三維建筑立體模型。通過(guò)BIM模型構(gòu)建的建筑模型，更加直觀，不僅可以較好的表述現(xiàn)場(chǎng)勘察獲得的成果，而且便于決策人員的決策。

傳統(tǒng)的建設(shè)準(zhǔn)備一般按照工程特點(diǎn)，參照以往的工程案例進(jìn)行準(zhǔn)備。而在BIM模型平臺(tái)中，集成化的項(xiàng)目管理優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮，可以綜合工程特點(diǎn)、市場(chǎng)情況、項(xiàng)目要求進(jìn)行系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)，規(guī)劃得更加合理，準(zhǔn)備得更加充分。

3.2 施工中期控制

施工中期階段是項(xiàng)目成本控制重要階段，也是耗時(shí)最長(zhǎng)的階段。在傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理過(guò)程中，一般通過(guò)參考已有案例、結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)的方式進(jìn)行管理。而在BIM管理平臺(tái)中，BIM管理的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮。參照的工程案例庫(kù)更加全面，BIM平臺(tái)對(duì)工程的結(jié)構(gòu)、材料、人員方面的管理更加深入，因此可以更好的考慮各方面的因素，通過(guò)合理的、優(yōu)越的計(jì)算方法，對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的材料供應(yīng)、人員管理、資金流動(dòng)進(jìn)行合理的管控。從而達(dá)到保證工程施工質(zhì)量、提高工程效率、節(jié)約工程成本的目的。

3.3 施工后期控制

施工后期階段主要包括竣工驗(yàn)收和后期維護(hù)兩個(gè)階段。傳統(tǒng)的竣工驗(yàn)收包括竣工材料、完成竣工結(jié)算、統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目資金和維護(hù)資金控制四個(gè)階段，且每個(gè)階段都需要花費(fèi)較高的時(shí)間。而在BIM平臺(tái)中，這些工作量平時(shí)都融入進(jìn)了工程管理的過(guò)程中，僅僅需要導(dǎo)出對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)即可，具有高效、快捷的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于工程的后期維護(hù)，基于BIM平臺(tái)，施工人員可以便捷的核對(duì)工程項(xiàng)目施工過(guò)程和施工特點(diǎn)，針對(duì)建設(shè)本體特點(diǎn)，采取針對(duì)性的施工措施，這樣可以很好的保證維護(hù)質(zhì)量，間接控制了施工成本。

4 結(jié) 論

隨著中國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，具有高度智能化、可視化的BIM管理技術(shù)應(yīng)用而生，采用該技術(shù)可以很好的控制工程建設(shè)成本。