基于BIM技术的施工成本控制平台研究

2020-02-18卜江华

居业 2020年12期

卜江华李芳

(中国十七冶集团有限公司，安徽马鞍山 243000)

1 引言

随着中国城市化建设的不断发展，建筑业作为城市化建设的基础，正在蓬勃发展。无论是公共建筑还是私人住宅，都离不开建筑项目。而在建筑项目运营期间，施工阶段是历时最长的，也是最重要的一个阶段。期间，不仅涉及到大量的人力资源和建筑材料的流动，而且还包括大量的资金流动。不合理的施工项目管理，会导致人力资源的浪费(窝工、欠工等)、建筑材料的不合理运输(堆放时间过程、材料不及时运输等)、工程款的不及时调度等，这些都将对建筑工程质量、施工进度、企业信誉产生影响。因此，有必要针对建设项目进行全范围、全周期的管理，以提高工程建设效率[1]。

随着科学技术的发展及先进管理理论的提出，BIM技术作为科技与管理的产物，在提高建设项目运营效率、降低施工成本、规范施工流程方面起到了越来越大的作用[2]。BIM的全称是建筑信息管理(Building information modeling)，其主要基于三维数字技术，通过输入建设项目的基本信息(建筑模型、施工进度、流动资金等)，进行多因素的综合分析，以获得工程项目的最优施工方案[3]。目前，BIM技术已经应用于众多的工程项目，并且取得了较好的施工管理效果。刘闯等[4]简述了BIM 技术在工程造价管理中的应用，认为引入BIM技术进行工程造价管理可以很好的控制施工成本；王想花[5]分析了BIM技术在建筑设计及施工管理方面的应用，认为采用该技术可以更好的进行施工项目的管理；徐琳[6]研究了BIM技术在工程资料管理方面的应用，通过与传统的工程资料管理方式进行对比，认为采用该技术进行工程资料管理可以取得更好的效果。

虽然BIM技术在工程建设中主要起到积极效果，但是，由于BIM技术的发展并不完善，相关的应用参考案例较少，BIM技术在真正的施工管理中仍然存在不少缺陷，比如：项目初资料导入过程较为繁琐、系统操作较为复杂、模型输出不够贴近工程实际等，诸多因素制约了其在工程管理方面的推广。因此，BIM技术仍然有很大的改进空间。

基于上述分析，本文在分析项目成本控制和BIM技术的同时，提出了一种依据施工阶段的BIM施工成本控制平台，并对该平台的运行过程进行了详述。

2 成本控制及BIM技术

2.1 项目成本控制

项目成本，即为项目建设完成所需要耗费的人力、物力和财力。对于建设工程而言，合理的成本控制，不仅可以降低建设项目初始投资，同时可以提高项目施工效率。为做好建设项目的成本控制，应当注意的是1)综合项目特点、施工企业特点、工程进度要求，从实际出发，因地制宜的制定合理的施工成本控制方案；2)加强对项目施工人员的管理，对于建设项目而言，其主要的管理还是依靠人，因此，加强项目管理人员的管理，减少人为因素产生的额外成本；3)加强项目阶段的管理。对于建设项目而言，项目进展过程是复杂的，包括决策、招标、勘察设计以及项目施工成本管理等诸多阶段，这些阶段都会产生大量项目成本消耗，因此，有必要重视项目全阶段的管理。

施工项目成本控制，即通过对影响项目成本的诸多因素进行控制和管理，充分发挥这些成本的价值，以到达完成建设项目的目的。依据建设项目的施工阶段，成本控制可以分为施工前、施工中及施工完成后。在项目施工前，制定预期的成本控制目标是事前成本计划的一个重点工作，也非常具有挑战性。因为该过程除了需要对项目中基本开支进行计划，同时还要想到市场经济、人为因素、突发因素引起的额外成本。项目施工中的成本控制，在项目施工过程中，涉及到大量的建设材料、施工人员、机械设备等的流动，合理的调度这些资源、提高其利用效率，是项目施工过程中成本管理的重要举措。施工后的成本控制，该部分的成本控制主要在建设项目后期运营过程中的维护阶段，虽然涉及到的材料、人员、经费流动可能较少，但仍然对项目总体成本存在一定的影响。

2.2 BIM技术理论

BIM技术是近年来兴起的一种施工项目管理技术，具有可视化、模块化、多元化等诸多优势。在BIM技术中，最突出的特点就是项目资料的一体化管理，即BIM建筑模型中包含了：项目规划、结构设计、建筑成本、人员调配等诸多项目元素；除此之外，BIM技术还具有诸多的技术优势，具体如下：

1)信息集成化，BIM模型不同于传统的CAD图纸、工程造价单等，它是一个高度集成的系统。通过建筑模型的构建，BIM模型的建筑的图纸信息、造价信息、管理信息等归总为一个模型，具有高度的集中性。

2)模型可视化，得益于近年来计算机技术的发展，BIM模型的开发更加完成。在传统的建筑项目管理中，往往是通过专业人员的审图、校图来实现建筑模型合理性的判断。现在借助于计算机可视化技术，可以直观的观察到建筑结构。由于BIM模型包含了项目的所有信息，因此在审图过程中可以对预建建筑的细部尺寸、建筑材料就构建数量进行统计。

3)建模参数化，BIM模型中，所有的结构、构件都是参数化的，该特征具有明显的施工优势。在传统的施工过程中，比如：需要添加一个门，或者门的位置产生变动，设计人员往往需要查找对应的结构图纸、门的设计规程、造价标准等。而在BIM模型中，门移动的同时，系统会自动计算或者匹配对应的“门”参数，且这个过程是非常便捷的，大大提高了建设项目的效率。

4)分析因素多元化。在BIM模型中，得益于模型输入参数的集成化，模型可以考虑的因素众多，不仅包括模型的几何参数、材料参数、结构参数等，同时也包含各个参数之间的相互关系，通过碰撞检测、模型驾驶仓功能，可以实现模型多个功能之间的相互匹配，降低工程误工成本。

3 施工成本控制平台

3.1 施工前期控制

在建设项目施工之前，主要包括项目决策、场地勘察和建设准备三个阶段。对于项目决策阶段，传统步骤为项目安排及分工、决策准备工作、市场调研、项目方案的优化。而在BIM管理过程中，具体步骤为创建BIM技术小组、BIM模型的输入、BIM模型方案评估与优化。对比BIM管理与传统的项目管理，可以发现，BIM管理中涉及的相关人员数量更少、管理效率更高。

传统的现场勘察获得结果往往较为简单，基本构成为点和一些简单的线条。而在BIM建筑模型中，通过使用合理的算法，借助计算机技术，可以生成实体的三维建筑立体模型。通过BIM模型构建的建筑模型，更加直观，不仅可以较好的表述现场勘察获得的成果，而且便于决策人员的决策。

传统的建设准备一般按照工程特点，参照以往的工程案例进行准备。而在BIM模型平台中，集成化的项目管理优势充分发挥，可以综合工程特点、市场情况、项目要求进行系统化的设计，规划得更加合理，准备得更加充分。

3.2 施工中期控制

施工中期阶段是项目成本控制重要阶段，也是耗时最长的阶段。在传统的项目管理过程中，一般通过参考已有案例、结合工程经验的方式进行管理。而在BIM管理平台中，BIM管理的优势充分发挥。参照的工程案例库更加全面，BIM平台对工程的结构、材料、人员方面的管理更加深入，因此可以更好的考虑各方面的因素，通过合理的、优越的计算方法，对建设项目的材料供应、人员管理、资金流动进行合理的管控。从而达到保证工程施工质量、提高工程效率、节约工程成本的目的。

3.3 施工后期控制

施工后期阶段主要包括竣工验收和后期维护两个阶段。传统的竣工验收包括竣工材料、完成竣工结算、统计项目资金和维护资金控制四个阶段，且每个阶段都需要花费较高的时间。而在BIM平台中，这些工作量平时都融入进了工程管理的过程中，仅仅需要导出对应的数据即可，具有高效、快捷的优势。对于工程的后期维护，基于BIM平台，施工人员可以便捷的核对工程项目施工过程和施工特点，针对建设本体特点，采取针对性的施工措施，这样可以很好的保证维护质量，间接控制了施工成本。