基于BIM的建安工程概預(yù)算定額動態(tài)管理模式優(yōu)化研究

【摘要】建安工程概預(yù)算定額動態(tài)管理是指在建筑安裝工程中，利用定額作為基本計量單位，進行成本控制和預(yù)算編制的一種動態(tài)過程。BIM技術(shù)作為一種集成了設(shè)計、施工和運維數(shù)據(jù)的數(shù)字信息管理工具，提供了多維的平臺以供實時數(shù)據(jù)更新和信息共享，極大地優(yōu)化了建安工程的成本控制和項目管理。文中探討了基于BIM技術(shù)的建安工程概預(yù)算定額動態(tài)管理模式的優(yōu)化應(yīng)用，并結(jié)合案例分析驗證這一模式的實際應(yīng)用效果。

【關(guān)鍵詞】BIM；建安工程；預(yù)算定額；動態(tài)管理模式

【中圖分類號】F235.3 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-6028（2024）08-0172-03

0 引言

在建筑安裝工程領(lǐng)域，概預(yù)算定額管理作為一種核心的經(jīng)濟控制手段，對于保證項目成本控制與資金使用的有效性具有不可或缺的作用。然而，傳統(tǒng)的概預(yù)算定額管理方法通常依賴于靜態(tài)的數(shù)據(jù)輸入和后期的調(diào)整，這種方法在當前快速變化的市場環(huán)境下反應(yīng)滯后，難以滿足建安工程項目管理的實時性和精確性需求。BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)項目信息的三維可視化，支持多維度信息的集成處理，使工程項目從設(shè)計、施工到運維各階段的數(shù)據(jù)流動和更新更加流暢與及時，從而有效提高概預(yù)算定額管理的動態(tài)性和精確性。

1 BIM技術(shù)在建安工程中的主要應(yīng)用領(lǐng)域

1.1 設(shè)計階段

在建安工程概預(yù)算定額動態(tài)管理的設(shè)計階段，BIM技術(shù)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，高精度的三維模型和數(shù)據(jù)集成，可實現(xiàn)設(shè)計方案的優(yōu)化與成本控制。利用BIM技術(shù)，設(shè)計師在項目初期就可以進行精確的成本估算，對建筑材料、施工方法及時間安排的模擬，預(yù)測總成本和各個階段的費用。例如，BIM進行材料優(yōu)化，減少材料浪費率平均為5%，對施工時間的精確預(yù)測降低總工期超支的風(fēng)險為10%。BIM技術(shù)還支持動態(tài)成本分析，即在設(shè)計修改過程中實時更新成本信息，從而確保所有設(shè)計變更即刻反映，掌握其對總預(yù)算的影響[1]。

1.2 施工階段

在BIM技術(shù)引入之前，建筑施工管理主要依賴于二維圖紙和表格，這使資源配置、進度控制和成本管理面臨許多挑戰(zhàn)。由于這些傳統(tǒng)工具在實時更新和準確性方面存在局限性，很難應(yīng)對施工現(xiàn)場頻繁變化的需求[2]。缺乏三維可視化和模擬功能使得項目管理團隊難以預(yù)測施工過程中可能出現(xiàn)的問題，如材料短缺或過量、施工延誤等，常常導(dǎo)致成本增加和進度延誤。BIM技術(shù)的引入極大地解決了這些問題。通過三維模型，項目管理團隊可以在施工前進行詳盡的模擬，預(yù)見并解決可能出現(xiàn)的沖突和問題，比如通過精確的材料計算避免浪費或不足。此外，BIM的實時數(shù)據(jù)更新功能使團隊可以即時獲取施工進度與成本信息，及時調(diào)整施工策略以適應(yīng)現(xiàn)場實際情況。這種動態(tài)管理能力不僅確保了成本的透明化與控制，也提高了項目的預(yù)測性和適應(yīng)性，從而確保按照預(yù)定的質(zhì)量和時間要求完成建設(shè)項目。

1.3 運維階段

BIM技術(shù)在運維階段對設(shè)備更換費用、能源使用成本以及主體健康檢測費用的測算具有顯著的作用。這主要得益于其高度的數(shù)據(jù)整合能力和精確的模擬功能。本文將詳細說明如何進行這些測算。①設(shè)備更換費用的測算。使用BIM技術(shù)，可以在模型中嵌入設(shè)備的詳細信息，包括制造商數(shù)據(jù)、安裝日期、預(yù)期壽命和維護需求等。這些信息使BIM不僅能夠預(yù)測設(shè)備的維護周期，還能精確計算維護或更換成本。②能源使用成本的測算。BIM能集成和分析建筑的能源使用數(shù)據(jù)，如電力、水力等。通過實時監(jiān)測和對歷史數(shù)據(jù)分析，BIM不僅可以展示當前的能源使用狀況，還能通過趨勢分析和模擬不同節(jié)能措施的效果來預(yù)測未來的能源需求和成本。

2 BIM的建安工程概預(yù)算定額動態(tài)管理模式構(gòu)建

2.1 數(shù)據(jù)采集與處理

BIM技術(shù)實現(xiàn)的數(shù)據(jù)采集涉及從初步設(shè)計到施工細節(jié)的各階段數(shù)據(jù)，包括材料成本、勞動力成本、機械使用及維護費用等。數(shù)據(jù)經(jīng)過BIM系統(tǒng)的處理后，可為項目提供實時更新和精確分析的定額數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)處理過程包括數(shù)據(jù)驗證、清洗和整合，確保數(shù)據(jù)的準確性和可用性[3]。在這一過程中，BIM技術(shù)高級算法優(yōu)化數(shù)據(jù)輸入、自動糾正錯誤，并將靜態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為動態(tài)數(shù)據(jù)，從而提供可操作的實時信息，如表1所示，展示了數(shù)據(jù)采集與處理的典型數(shù)據(jù)及意義。

對上述數(shù)據(jù)的持續(xù)采集與實時處理，BIM技術(shù)不僅提高了建安工程概預(yù)算定額管理的透明度和響應(yīng)速度，還優(yōu)化了資源分配和成本控制，從而大幅提升了項目管理的效率和經(jīng)濟效益。這種科學(xué)的數(shù)據(jù)處理方法確保了定額管理在整個建設(shè)周期內(nèi)的適應(yīng)性和靈活性，為項目的順利實施提供了強有力的數(shù)據(jù)支持[4]。

2.2 定額數(shù)據(jù)庫建設(shè)

定額數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，是實現(xiàn)基于BIM的建安工程概預(yù)算定額動態(tài)管理模式的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。該數(shù)據(jù)庫不僅包括廣泛的成本信息和資源使用數(shù)據(jù)，還整合了與工程項目相關(guān)的所有定額標準和規(guī)范。在構(gòu)建過程中，數(shù)據(jù)庫設(shè)計須確保高度的數(shù)據(jù)一致性和可擴展性，支持復(fù)雜的查詢功能和多維度數(shù)據(jù)分析[5]。BIM技術(shù)定額數(shù)據(jù)庫能夠?qū)崟r接收項目現(xiàn)場的動態(tài)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的及時更新，從而確保管理決策的實時性和準確性。數(shù)據(jù)庫應(yīng)支持歷史數(shù)據(jù)的存儲與回溯功能，使項目管理者能夠分析歷史數(shù)據(jù)，優(yōu)化未來項目的成本控制和資源配置。定額數(shù)據(jù)庫建設(shè)的關(guān)鍵參數(shù)及其解釋，如表2所示。

通過定額數(shù)據(jù)庫不僅為建安工程概預(yù)算定額管理提供了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，也保障了數(shù)據(jù)處理的安全性和高效性，進一步推動基于BIM技術(shù)動態(tài)管理模式的實施與優(yōu)化。

3 BIM的動態(tài)管理模式實施策略

3.1 定額數(shù)據(jù)庫的建設(shè)

定額數(shù)據(jù)庫的建設(shè)是基于BIM的建安工程概預(yù)算定額動態(tài)管理模式實施的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。它不僅為項目提供了全面、精確的成本和資源信息庫，也是實現(xiàn)成本控制與資源優(yōu)化的關(guān)鍵工具。該數(shù)據(jù)庫匯集了從項目初期到終結(jié)的所有相關(guān)成本數(shù)據(jù)，包括材料費用、勞動力開銷、設(shè)備使用及維護費用等，以及相應(yīng)的供應(yīng)商和承包商信息。為確保數(shù)據(jù)庫的實用性與效率，其設(shè)計必須支持多維查詢，能夠處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)關(guān)系，如材料價格變動的歷史記錄、施工階段的人工需求預(yù)測等。定額數(shù)據(jù)庫必須具備高度的靈活性和擴展性，以適應(yīng)建安工程中不斷變化的需求和更新的市場信息，如圖1所示。

3.2 動態(tài)監(jiān)控與反饋系統(tǒng)

動態(tài)監(jiān)控與反饋系統(tǒng)在基于BIM的建安工程概預(yù)算定額動態(tài)管理模式中扮演著至關(guān)重要的角色。該系統(tǒng)利用先進的數(shù)據(jù)采集技術(shù)和實時分析工具，實現(xiàn)對工程項目實施階段中各種關(guān)鍵指標的監(jiān)控與管理。具體而言，系統(tǒng)可以自動收集工程現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)，如材料使用量、勞動力消耗及設(shè)備操作時間等，并將數(shù)據(jù)與預(yù)定的概預(yù)算定額進行對比，以確保項目在預(yù)算和進度上的嚴格控制。例如，系統(tǒng)每10 min記錄一次混凝土的使用量，每小時記錄一次勞動力參與度，以及每30 min記錄一次重要設(shè)備的運行時間。系統(tǒng)還能實時更新項目成本，如每日自動計算已使用材料的成本、累計工時費用及設(shè)備維護與運行成本，確保管理團隊能夠及時獲得關(guān)于成本超支或節(jié)約的準確信息，并據(jù)此進行相應(yīng)調(diào)整。

4 相關(guān)案例分析

4.1 案例概述

案例為某大型商業(yè)綜合體建設(shè)項目，文中將詳細分析基于BIM的建安工程概預(yù)算定額動態(tài)管理模式在案例中的實施效果。項目總建筑面積為150 000 m2，預(yù)計總投資額為4.5億元。在項目實施過程中，采用了BIM技術(shù)進行定額管理，確保成本控制和進度監(jiān)控的精準性。BIM系統(tǒng)項目團隊實時監(jiān)控了建筑材料的使用情況，如混凝土總用量預(yù)計為30 000 m3，實際使用量為29 500 m3，鋼筋總用量預(yù)計為5 000 t，實際使用量為4 950 t。項目的勞動力資源管理BIM系統(tǒng)做到了有效優(yōu)化，項目總勞動力投入預(yù)計為700 000人/h，實際投入為690 000人/h，從而實現(xiàn)了成本的有效節(jié)約。系統(tǒng)還實時更新了設(shè)備運行和維護成本，如主要起重設(shè)備的預(yù)算成本為2 000萬元，實際成本為1 950萬元。

4.2 案例數(shù)據(jù)分析

在分析某大型商業(yè)綜合體建設(shè)項目的案例時，重點關(guān)注了基于BIM的建安工程概預(yù)算定額動態(tài)管理模式，如何實時數(shù)據(jù)監(jiān)控和精確的成本分析提升項目效率和準確性。BIM系統(tǒng)的應(yīng)用使項目的預(yù)算執(zhí)行、資源配置和進度控制得到了顯著優(yōu)化。與傳統(tǒng)管理方法的數(shù)據(jù)對比，可以具體看到BIM技術(shù)帶來的優(yōu)勢。如表3所示，展示了項目中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)對比，明確展示了使用BIM技術(shù)前后的具體變化。

從表3數(shù)據(jù)可見，BIM技術(shù)的應(yīng)用使實際使用量更接近預(yù)計值，顯示了成本控制的精確性明顯提高?；炷梁弯摻畹氖褂酶泳_，避免了過度采購和浪費。同時，勞動力的總投入減少，反映了工作效率的提升。在傳統(tǒng)建筑施工管理方法中，實際用量常常大于計劃用量，這主要是因為信息更新滯后、精確度低、預(yù)見性差等原因。這種方式依賴于二維圖紙和表格，不易于實時反映現(xiàn)場變化，且復(fù)雜結(jié)構(gòu)的表達不夠精確，常導(dǎo)致施工誤差和資源浪費。此外，缺乏有效的預(yù)模擬和沖突檢測，使團隊難以預(yù)測和處理潛在問題，經(jīng)常需要在問題發(fā)生后才做出調(diào)整。相反，引入BIM技術(shù)后，實際用量通常小于計劃用量。BIM技術(shù)提供的三維模型高度精確，支持實時數(shù)據(jù)更新和良好的通信機制，確保所有項目信息及時共享。起重設(shè)備成本的降低也表明了設(shè)備利用和維護管理的優(yōu)化。數(shù)據(jù)不僅驗證了BIM技術(shù)在確保概預(yù)算定額的精確實施中的有效性，也展示了其在提升建設(shè)項目管理質(zhì)量和經(jīng)濟效益方面的巨大潛力。

5 結(jié)語

綜上所述，基于BIM技術(shù)優(yōu)化的建安工程概預(yù)算定額動態(tài)管理模式，在提升項目管理效率和經(jīng)濟效益方面展示了顯著的優(yōu)勢。該模式不僅適應(yīng)了建筑行業(yè)信息化、智能化的發(fā)展趨勢，也符合現(xiàn)代建筑項目管理對于高效率和高精確度的雙重需求。未來對該動態(tài)管理模式的深入研究和實際應(yīng)用，需進一步探索其在不同類型和規(guī)模的建安工程項目中的普適性和優(yōu)化路徑，為建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展和技術(shù)進步提供有力的理論和實踐支持。

參考文獻

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[作者簡介]任東（1987—），男，甘肅張掖人，本科，工程師，研究方向：建筑概預(yù)算。