BIM5D技術(shù)在施工階段成本控制中的應(yīng)用

王琳

（華北水利水電大學(xué)土木與交通學(xué)院，河南 鄭州 450045）

隨著全球信息化的發(fā)展，建筑行業(yè)邁入大數(shù)據(jù)處理時(shí)代，同時(shí)也對(duì)企業(yè)的信息管理、處理等方面提出了更高的要求。傳統(tǒng)信息管理模式中，信息的存儲(chǔ)、加工處理、傳遞分別是依靠表格或其他單據(jù)等紙面形式、手工計(jì)算、人與人之間的手工傳遞或口頭傳遞來(lái)完成，因此信息從產(chǎn)生、整理、傳遞到利用的整個(gè)過(guò)程，都是以一種極為緩慢的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，信息不能及時(shí)發(fā)揮作用，極大地降低了成本控制的效率，而B(niǎo)ⅠM技術(shù)的出現(xiàn)有效地突破了這一難點(diǎn)。

BⅠM5D技術(shù)是中國(guó)建筑行業(yè)在優(yōu)化工期、質(zhì)量、成本方面應(yīng)用最廣泛的手段之一，其不僅是一門(mén)技術(shù)，也是一門(mén)管理手段。目前，BⅠM5D技術(shù)已被融入到各建設(shè)項(xiàng)目中，與施工項(xiàng)目管理高度適配，建筑行業(yè)的管理方式也正在實(shí)現(xiàn)由人工化向數(shù)字化轉(zhuǎn)變。

1 傳統(tǒng)成本控制現(xiàn)狀分析

先進(jìn)的建筑科學(xué)技術(shù)在信息化時(shí)代下不斷迭代更新，推動(dòng)中國(guó)建筑行業(yè)持續(xù)發(fā)展，但依舊存在施工企業(yè)管理效率低能、管理方法落后、施工技術(shù)不先進(jìn)、施工態(tài)度渙散、非生產(chǎn)性支出管理不嚴(yán)等問(wèn)題，造成嚴(yán)重的鋪張浪費(fèi)，尤其是在市場(chǎng)總量相對(duì)固定的狀態(tài)下，企業(yè)之間若出現(xiàn)不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)情況，將會(huì)給項(xiàng)目成本管理帶來(lái)巨大隱患，從而造成重大經(jīng)濟(jì)損失。

1.1 對(duì)成本控制理解存在偏差

目前，多數(shù)施工企業(yè)過(guò)于注重對(duì)施工顯性成本進(jìn)行定量核算和生產(chǎn)過(guò)程中的成本控制，忽視隱性成本、沉沒(méi)成本、成本折舊以及對(duì)成本的事前和事后控制，從而導(dǎo)致工程后期施工成本愈加難以控制。施工單位項(xiàng)目經(jīng)理未注重成本控制措施，過(guò)于關(guān)心利潤(rùn)，基礎(chǔ)規(guī)章制度編制不到位，漏洞百出，材料單價(jià)和用量記錄不完整，最終致使成本控制無(wú)法進(jìn)行[1]。

1.2 成本控制影響因素多

傳統(tǒng)的成本管理，企業(yè)只能對(duì)圖紙進(jìn)行成本核算分析，沒(méi)有對(duì)項(xiàng)目全生命周期的成本進(jìn)行全面控制，主要原因是實(shí)際成本核算中涉及面較廣，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)量龐大，很難掌握資金的具體使用和物資消耗量情況。結(jié)算過(guò)程中，也只是依據(jù)圖紙和紙質(zhì)資料進(jìn)行核算，沒(méi)有把成本管理貫穿始終，管理方式較為粗放，不能有效地對(duì)直接費(fèi)用和間接費(fèi)用進(jìn)行控制。

1.3 施工信息集成困難

隨著建設(shè)工程項(xiàng)目規(guī)模不斷擴(kuò)大，工程質(zhì)量和施工技術(shù)要求不斷提高，造成大量的施工信息數(shù)據(jù)產(chǎn)生，各部門(mén)之間相互傳遞信息的次數(shù)也變得更加頻繁。而在傳統(tǒng)的信息管理模式中，需要有關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)要找到各部門(mén)的人員尋要，再自行篩選、整理所需數(shù)據(jù)，這樣不能隨時(shí)隨地獲取信息，無(wú)形中使工作步驟變得煩瑣，無(wú)法實(shí)現(xiàn)信息集成與共享，施工企業(yè)難以對(duì)成本控制起到實(shí)質(zhì)性作用。

1.4 進(jìn)度管理流程低效

當(dāng)前，企業(yè)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度管理中存在各專(zhuān)業(yè)間協(xié)調(diào)不順暢、施工技術(shù)難點(diǎn)造成的返工返修、圖紙與實(shí)際施工不符發(fā)生的設(shè)計(jì)變更等問(wèn)題，這些問(wèn)題在整個(gè)項(xiàng)目施工周期中時(shí)有發(fā)生。傳統(tǒng)進(jìn)度管理方式，很難明確看出各個(gè)工序間的邏輯關(guān)鍵，做到重點(diǎn)部位嚴(yán)格把控，而且實(shí)際工期與計(jì)劃工期對(duì)比也十分龐雜，無(wú)法根據(jù)對(duì)比結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，也無(wú)法對(duì)材料用量做到精確分析及對(duì)施工進(jìn)度做到動(dòng)態(tài)管理和決策的精準(zhǔn)把控。

2 BIM5D技術(shù)在施工階段的應(yīng)用

2.1 施工成本精細(xì)化管理

BⅠM5D技術(shù)是在BⅠM3D技術(shù)的基礎(chǔ)上，加入時(shí)間維度成為4D，再加入成本維度成為5D的信息載體，然后通過(guò)BⅠM5D管理軟件對(duì)工程計(jì)量和計(jì)價(jià)、進(jìn)度管理、物資管理、安全質(zhì)量管理實(shí)施動(dòng)態(tài)的監(jiān)督控制，進(jìn)行階段性成本分析和成本考核，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)糾偏。同時(shí)，成本管理過(guò)程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)會(huì)同步更新到BⅠM協(xié)同管理平臺(tái)及項(xiàng)目管理信息云端共享，建設(shè)項(xiàng)目各參與方可以通過(guò)移動(dòng)設(shè)備隨時(shí)查看有關(guān)信息，對(duì)施工成本進(jìn)行精細(xì)化管理。具體過(guò)程如圖1所示。

圖1 BⅠM5D施工成本精細(xì)化管理過(guò)程

2.2 BIM5D技術(shù)優(yōu)勢(shì)

BⅠM5D技術(shù)與3D相比，增加了時(shí)間和成本2個(gè)因素，能夠更好實(shí)現(xiàn)對(duì)工程項(xiàng)目的管理，根據(jù)施工進(jìn)度安排，從原材料消耗和工程量統(tǒng)計(jì)2方面解決問(wèn)題，具體優(yōu)勢(shì)如下。

模擬施工過(guò)程實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理。對(duì)資源進(jìn)行整合分析，同時(shí)可以精確模擬實(shí)際的施工進(jìn)度，模擬施工可以使管理人員對(duì)整個(gè)施工過(guò)程清楚明白，能夠?qū)潭üて趦?nèi)建筑資源使用情況進(jìn)行合理預(yù)測(cè)、調(diào)整和改善，確保工程項(xiàng)目周期。

項(xiàng)目物資管控優(yōu)化管理現(xiàn)場(chǎng)。在3D模型的基礎(chǔ)上，對(duì)項(xiàng)目成本進(jìn)行管理，并且對(duì)其中的資源進(jìn)行全過(guò)程動(dòng)態(tài)管理，實(shí)現(xiàn)按需分配；為物資采購(gòu)計(jì)劃和節(jié)點(diǎn)限額領(lǐng)料提供數(shù)據(jù)依據(jù)，能夠與模型結(jié)合對(duì)施工過(guò)程中所需物資進(jìn)行采購(gòu)與庫(kù)存精確。

工程量快速統(tǒng)計(jì)提升成本控制。管理人員通過(guò)模型數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)際工作量統(tǒng)計(jì)并與計(jì)劃值對(duì)比；構(gòu)建與合同文件及施工圖紙等資料進(jìn)行關(guān)聯(lián)，審查資料；實(shí)現(xiàn)高效的成本管理及現(xiàn)金流優(yōu)化。

3 BIM5D技術(shù)案例分析

3.1 工程概況

某住宅小區(qū)總建筑面積為33 058.54 m2，其中地上建筑面積為11 498.93 m2，地下建筑面積為28 145.8 m2。地上25層，地下1層，住宅建筑結(jié)構(gòu)為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。該項(xiàng)目規(guī)模較大，施工結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難點(diǎn)大，工期緊張，總包協(xié)調(diào)工作困難，成本管理難度較大。因此，該項(xiàng)目采用BⅠM5D技術(shù)對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行指導(dǎo)和監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)成本控制目標(biāo)。

3.2 BIM模型構(gòu)建

為使項(xiàng)目中產(chǎn)生的信息有效集成在一起，本工程首先采用Autodesk Revit 2018軟件根據(jù)所提供的CAD二維設(shè)計(jì)圖紙構(gòu)建模型、導(dǎo)出RVT文件，以RVT為基礎(chǔ)導(dǎo)入相關(guān)信息數(shù)據(jù)，使用廣聯(lián)達(dá)插件以“ⅠFC”格式導(dǎo)出文件，然后將模型導(dǎo)入廣聯(lián)達(dá)計(jì)量軟件中完善土建模型，添加清單和定額提取工程量，再將土建工程量清單和定額表格導(dǎo)入廣聯(lián)達(dá)計(jì)價(jià)軟件，用Microsoft Project編制施工進(jìn)度計(jì)劃，最終用BⅠM5D載入不同專(zhuān)業(yè)模型，完成準(zhǔn)備階段模型與進(jìn)度、成本掛接。

3.3 施工過(guò)程中成本管控

3.3.1 工程計(jì)量、計(jì)價(jià)

在整個(gè)項(xiàng)目施工階段，工程總承包方定時(shí)向業(yè)主報(bào)量、審核分包單位工程量是合同管理中時(shí)常發(fā)生的事情，期間涉及到大量工程量的計(jì)算和統(tǒng)計(jì)。利用BⅠM5D技術(shù)可以從樓層、時(shí)間段、構(gòu)件等層次統(tǒng)計(jì)已完成的工程量，根據(jù)關(guān)聯(lián)的計(jì)劃預(yù)算信息和合同預(yù)算信息輸出相應(yīng)成本，成本管理人員也可以錄入實(shí)際各項(xiàng)費(fèi)用輸出實(shí)際成本，然后將預(yù)算成本、合同成本和實(shí)際成本對(duì)比分析尋找偏差原因并采取糾偏措施，有效控制施工成本，同時(shí)總包方可以及時(shí)根據(jù)合同成本向業(yè)主申報(bào)工程進(jìn)度款。

3.3.2 進(jìn)度管理

BⅠM系統(tǒng)通過(guò)分包、總包編制的協(xié)同進(jìn)度，解決多專(zhuān)業(yè)協(xié)同困難問(wèn)題，全面提高編制的準(zhǔn)確性和效率，精確估算項(xiàng)目工期。利用BⅠM5D技術(shù)對(duì)施工階段工程進(jìn)度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)進(jìn)度落后問(wèn)題，可通過(guò)虛擬施工將二維進(jìn)度計(jì)劃轉(zhuǎn)變?yōu)槿S。同時(shí)，利用施工模擬功能可提前預(yù)知未來(lái)施工過(guò)程中存在的施工難點(diǎn)，管理人員能夠從中發(fā)現(xiàn)先施工進(jìn)度計(jì)劃安排不合理的地方，進(jìn)而調(diào)整施工方案，優(yōu)化工期。在實(shí)際工程施工過(guò)程中，也可隨時(shí)與計(jì)劃值對(duì)比，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)改正，避免問(wèn)題嚴(yán)重之后造成工期延誤、增加資金負(fù)擔(dān)[1]。

3.3.3 物資管理

通過(guò)BⅠM5D模型，管理人員可根據(jù)任意流水段、樓層等工程進(jìn)度情況，按周、月、季度、年等時(shí)間段從模型中提取所需的機(jī)械和材料的消耗量，編制資源需求計(jì)劃，現(xiàn)場(chǎng)人員也可根據(jù)物資需求計(jì)劃和庫(kù)存情況，對(duì)物資進(jìn)行合理采購(gòu)和分配。例如BⅠM5D軟件物資查詢(xún)模塊可針對(duì)每個(gè)專(zhuān)業(yè)、部位和流水分區(qū)都能精確查量，減少項(xiàng)目材料的非必要損耗，為以后類(lèi)似項(xiàng)目提供參考依據(jù)，減少資源浪費(fèi)、節(jié)約成本。

3.3.4 安全質(zhì)量管理

通過(guò)BⅠM5D平臺(tái)發(fā)現(xiàn)安全質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，可直接在系統(tǒng)中創(chuàng)建問(wèn)題并輸入，利用BⅠM5D技術(shù)可以直接輸出銷(xiāo)項(xiàng)單、整改通知單，實(shí)現(xiàn)一次錄入，多項(xiàng)成果輸出，減少二次勞動(dòng)[2]。其次，該技術(shù)能為工程提供新的質(zhì)量、安全技術(shù)和管理工具，利用可視化動(dòng)態(tài)模擬功能對(duì)每日工作任務(wù)完成情況進(jìn)行自動(dòng)分析，實(shí)時(shí)跟蹤安全質(zhì)量問(wèn)題整改流程，工作人員可以及時(shí)得到問(wèn)題處理情況反饋，發(fā)現(xiàn)偏差并處理。處理完畢后，模型會(huì)將創(chuàng)建的問(wèn)題標(biāo)記成已解決狀態(tài)，現(xiàn)場(chǎng)安全質(zhì)量問(wèn)題記錄也會(huì)同步更新到數(shù)據(jù)端。

3.4 應(yīng)用BIM5D技術(shù)中存在的問(wèn)題

3.4.1 外部因素影響

3.4.1.1 國(guó)家宣傳力度不夠

目前BⅠM3D技術(shù)在中國(guó)建筑行業(yè)中適用度較高，但由于中國(guó)政府推行BⅠM技術(shù)及推廣文件都屬于典型的政策性文件，所以對(duì)于BⅠM5D技術(shù)的推廣當(dāng)前仍處于早期階段，實(shí)際應(yīng)用影響很小。

3.4.1.2 中國(guó)BⅠM標(biāo)準(zhǔn)缺乏

在實(shí)際應(yīng)用BⅠM技術(shù)的建設(shè)項(xiàng)目過(guò)程中，大多數(shù)企業(yè)在模型構(gòu)建時(shí)使用的BⅠM標(biāo)準(zhǔn)多數(shù)為國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，而使用中國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的少之又少。因此，中國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)需要開(kāi)發(fā)出一個(gè)能夠更加有效的針對(duì)成本控制問(wèn)題、有效提升技術(shù)應(yīng)用范圍的BⅠM標(biāo)準(zhǔn)，這同時(shí)也成為影響中國(guó)BⅠM技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵[3]。

3.4.1.3 國(guó)內(nèi)BⅠM5D軟件不成熟

目前市場(chǎng)上的BⅠM軟件大部分為國(guó)外軟件，有常用的Revit、Bentley、Rhino等核心建模軟件，不僅如此，國(guó)內(nèi)軟件如天正、PKPM、理正軟件是近些年才開(kāi)始流行，成熟度較低。整體國(guó)內(nèi)BⅠM應(yīng)用環(huán)境也存在許多問(wèn)題，例如BⅠM軟件很難和二維圖紙兼容，導(dǎo)致由很多BⅠM模型導(dǎo)出來(lái)的二維圖紙不精確，容易產(chǎn)生錯(cuò)漏；施工單位很難從多而雜的BⅠM軟件中找到合適自己的軟件；BⅠM模型信息協(xié)同平臺(tái)建設(shè)滯后；因此為保證國(guó)內(nèi)軟件的應(yīng)用市場(chǎng)，還需針對(duì)其存在的問(wèn)題進(jìn)行研究，從不同環(huán)節(jié)入手完成軟件的升級(jí)。

3.4.2 內(nèi)部因素影響

3.4.2.1 人員問(wèn)題

從當(dāng)下企業(yè)使用軟件情況分析，多數(shù)建設(shè)項(xiàng)目在施工成本控制運(yùn)行的過(guò)程中，BⅠM5D技術(shù)利用率并不高，無(wú)論是企業(yè)的管理人員還是技術(shù)人員都沒(méi)有重視BⅠM軟件的作用，尤其是對(duì)重要的動(dòng)態(tài)成本管理概念認(rèn)知不深，因此在BⅠM5D技術(shù)推廣中，企業(yè)團(tuán)隊(duì)實(shí)力相對(duì)較差，而且缺少精通軟件和理解BⅠM5D技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，因此其作用和價(jià)值不能充分發(fā)揮出來(lái)[4]。

3.4.2.2 管理問(wèn)題

在整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目最初的項(xiàng)目管理階段，傳統(tǒng)的管理觀(guān)念限制了BⅠM5D技術(shù)對(duì)成本、質(zhì)量、進(jìn)度等方面的管理深度，無(wú)法高效地控制整個(gè)施工過(guò)程。管理觀(guān)念的轉(zhuǎn)變對(duì)施工企業(yè)各個(gè)方面的發(fā)展至關(guān)重要，為此企業(yè)必須提高自身管理水平和人員思想素養(yǎng)，積極培養(yǎng)符合未來(lái)BⅠM5D發(fā)展的技術(shù)型人才。

4 結(jié)論

本文將BⅠM5D技術(shù)應(yīng)用到施工階段項(xiàng)目成本控制中，解決了施工信息收集、交流、更新困難及協(xié)同程度和工作效率低下的問(wèn)題，彌補(bǔ)傳統(tǒng)施工成本控制的缺陷。分別在工程計(jì)量計(jì)價(jià)、進(jìn)度管理、物資管理、質(zhì)量安全管理方面做出精確分析，幫助項(xiàng)目管理者做出正確決定，使施工成本管理達(dá)到精細(xì)化程度[5]。另外通過(guò)BⅠM5D這樣的信息集成平臺(tái)，不僅使管理者可以實(shí)時(shí)查看任意時(shí)間段的相關(guān)信息，也可以讓項(xiàng)目各參與方在同一平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，使溝通更為緊密，管理更為有效。