基于建筑信息共享技术的施工成本精细化管理——以某大学美术大楼为例

□曹译匀

住房和城乡建设部印发的《“十四五”建筑业发展规划》中提出到2035年，建筑业发展质量和效益大幅提升，建筑工业化全面实现，建筑品质显著提升，企业创新能力大幅提高，高素质人才队伍全面建立，产业整体优势明显增强[1]。全文共18次提到建筑信息共享技术，若要对标此2035年远景目标，需要利用BIM技术大幅提升建筑工业化、数字化、智能化水平。根据《中国建筑业BIM应用分析报告2021》的统计显示，2021年项目应用BIM技术的企业虽然较2020年有所增加，但只有14.56%的企业在项目上全部应用了BIM技术，意味着BIM技术还处于辅助阶段。《2021年上海市建造模型技术应用与发展报告》中分析了BIM技术目前应用不广泛的原因，认为施工企业还处于依赖建设单位建立模型的阶段，若施工企业能合理利用协同平台，增加信息沟通，加大建筑信息模型的应用，可将BIM技术扩散到全生命周期，有利于提高资金的效益性，降低施工成本，做到费用精细化管理。

一、施工成本管理现状

(一)轻视资源管理。工程项目成本管理中，人、材、机等资源费用占主要比例，合理配置资源是完善施工成本管理的关键。在施工过程中，施工方往往是按施工过程、施工进度进行物料采购的，未对本项目所有资源进行合理的配置，存在浪费或者囤货过多的风险，这种仅依靠项目管理人员经验购置资源的现象，无法对全过程人、材、机消耗做到精细管理，容易造成工程资源浪费。

(二)忽略成本管理。虽然建筑行业大力倡导全生命周期的管理，但在当前的施工成本管理模式下，施工人员还是将重心放在了施工阶段，重点还是以传统的建模、算量为基础，与甲方核对工程量的体力活工作。这种工作方式，忽略了前期招投标、后期运行维护期间的管理工作，同时，对于施工过程数据收集的轻视也制约了施工成本管理水平的提升。

(三)信息传递失真。建筑工程通常需要很长的建设周期，因此经常将项目按照进度划分，各个阶段的参与人员较多，若施工人员仅仅依靠网络进行文件的传输、信息的传递，无法做到精细化管理，很容易出现信息传递真空的问题。在实际的施工环节过程中信息传递失真的问题比较严重，导致某个环节出现问题以后，施工企业无法及时反馈和处理，极大增加了管理的工作量，降低施工的效率，从而对工程施工成本控制造成不利的影响。

(四)精细化管理难以实施。我国精细化管理起步虽然早，但是精细化管理在建筑施工中的实施并不顺利。大多数施工企业对建筑信息模型、信息集成管理、资源共享管理的轻视和忽略，导致精细化管理难以实施。施工成本管理水平和模式的限制、施工中运用BIM技术人员的缺乏，导致质量成本和工期成本很难进行优化管理和控制。

二、建筑信息共享技术和精细化管理的逻辑关联

(一)BIM技术的应用范围。BIM是对建筑领域传统管理模式的革新，有利于提高建设项目的经营和管理效率，因此要熟悉BIM的应用范围，整理后如图1所示。

图1 BIM技术的应用范围

BIM作为数据的流通和共享平台，将各个阶段的重点内容协同共享，将各阶段的工作通过WBS结构分解落实到具体的工作人员，使得各阶段工作人员能很迅速地了解本工作在整个项目管理中的位置及重要性，各工作人员开展工作后再通过协同共享平台进行整合，最终形成整个项目总览；同时，通过应用BIM技术，使得设计阶段、施工准备、施工阶段等重点阶段的信息均由同一个数据库演化而来，保证了数据的一致性，随着工程项目的不断细化，各阶段工作人员可随时对前期模型进行修改、优化。此外，BIM模型可将各类空间尺寸以三维信息的方式展现出来，以期通过BIM共享平台改变传统各参与方多模型的现状，实现“一模到底”的最优状态。

(二)精细化的管理内涵。精细化管理的主旨是高效的、规范的、标准的管理，就是以传统管理模式为依托，对传统流程进行不断改进优化，注重方法与环节的程序化、定量化，重点旨在提高劳动生产率[2]。但由于AEC行业的工业化与智能化水平不高，加上建筑工程本身就是多系统、多阶段、多节点的工作，决定了施工项目管理的复杂性，因此可借鉴以往工程项目的宝贵经验，运用精细化的理念，推行符合施工项目的精细化管理模式。

(三)两者的逻辑关系。基于精细化的施工管理，需要将全寿命期的工作细分到每个小目标上，BIM的集成与信息共享技术满足精细化管理的基本要求，也逐步提高了AEC行业的信息化水平，不仅能解决全生命周期信息不对称、资源管理粗放等问题，还能支撑项目管理的数据需要，满足精细化管理精确度和成本效益的要求。因此，分析BIM在施工成本精细化管理中的集成应用，建立施工成本精细化管理的阶段控制要点，从量的精细控制到价的过程控制，优化施工成本管理，实现施工成本控制，对施工企业改进施工成本管理模式有很好的参考价值。

三、基于BIM的施工成本精细化管理价值点分析

(一)设计阶段的成本精细化管理。设计阶段是控制整个项目成本的核心阶段，从初步设计、技术设计到施工图设计，设计人员不断深化图纸以期满足业主方的需求，在传统的设计工作中，各专业的设计人员进行图纸绘制，会出现各专业图纸信息不对称等问题，带来大量的设计变更，影响工期及成本，此外，传统的二维图纸不能很直观地反映工程模型的关键构造，若能利用BIM技术提前建立三维模型，并通过协作平台共享设计成果，提前利用设计模型进行碰撞检测，根据数据分析预测各专业图纸整合后的可行性，可有效减少工程变更带来的附加成本，实现本阶段的成本精细化管理。

(二)招投标阶段的成本精细化管理。招投标阶段是控制后期施工成本的关键阶段，从复核清单工程量到合理报价到制定投标方案，都需要精细化的管理，降低施工企业风险的同时其提高中标率。传统的招投标工作，施工方需要投入大量的人力来核算清单工程量，人员的增加会带来更多的数据偏差，带来投标的风险，应用BIM技术，通过模型输入可以精准计算出工程量，并横向对比已完成的类似项目的指标进行分析，为商务标投标标的提供参考。在施工前期对资金流进行把控，加强对后期资金成本控制，防范资金流断裂的发生。此外，还可以通过BIM技术优化投标技术方案，分析施工现场可能运用到的施工工艺，进行多方案成本分析。为了降低中标后的施工风险，可以将前期体量大、成本高的钢筋、土方等工程提高报价，将后期体量小、变化因素多的绿化工程、安装工程降低报价，通过BIM技术将合理报价偏差控制在3%～5%，合理设置不平衡报价。

(三)施工准备阶段的成本精细化管理。施工阶段是控制整个项目成本的主要阶段，从施工准备→施工总平图的布置→施工设备进场→施工材料的购买→进度款的支付等，可将BIM技术与施工工艺、施工进度相结合，深度细化设计阶段的BIM模型，设置建模精度、添加建筑材质(比如地面装饰、内外墙装饰等)，使得BIM模型更具可观性；同时，BIM模式可以迅速地按需统计出工程量(如各专业、各楼层、各施工段、各班组等)，若出现工程变更、签证等，可直接在BIM模型上进行修改，对比前后成本分析；此外，在施工过程，借用BIM技术模拟施工，提前演示设备进场路线，避免二次搬运，有效实现准备阶段的精细化管理。

(四)竣工阶段的成本精细化管理。竣工阶段可以通过BIM平台共享信息，及时处理、储存、流转工程相关信息，实现动态化的信息管理；通过分析模型，对比计划工期、要求工期、实际工期之间的关系，寻找工期提前或者滞后的原因，及时纠偏；做好细分统计各专业每月的工程数据，提出物料、资源需求，有效控制材料的消耗量，提高资金运用效率；进行多方案经济分析，推测最经济的施工工艺，根据工程变更、签证的产生调整结算工程量清单及内容，实现竣工验收阶段成本的精细化管理。

(五)运营维护阶段的成本精细化管理。BIM技术是信息管理最重要的产物，在运营维护阶段，重点依靠BIM技术了解楼宇信息、监控信息、设备信息等运行数据(如报废率、故障率、更新率等)，根据对运行数据的了解，可以提前设置本项目的维修时间点，并通过BIM技术可快速了解出现问题参数的设备端口，可充分了解设备参数的能耗分析，对优化楼宇设备、更新楼宇设施、优化空间资源、发展绿色低碳建筑有积极促进作用，实现运营维护阶段的成本精细化管理。

四、基于信息共享技术的施工成本精细化管理应用

(一)项目背景。某大学美术大楼，建设面积28032.32m2，建筑总高度23.40m，结构体系为框架结构，地上5层，无地下室，基础形式为人工挖孔灌注桩，抗震设防烈度乙类，结构抗震等级四级，建筑抗震类别丙类，耐火等级地上二级，主要是供艺术类学科教学及实训。在本项目实施过程中通过应用BIM技术与传统模式进行对比，发现成效，寻找不足，为施工现场成本的精细化管理提出指导。

(二)应用分析。

1.提前优化设计，减少工程变更。设计阶段是最能体现BIM价值的阶段，在此工程项目中，设计人员应用BIM5D管理工具和云空间，新建协同项目，对整个工程项目的资料进行全过程清晰有序的管理，并设置成员管理权限，各阶段人员根据管理权限进行项目信息的录入、调整，以高效实现整个项目的多方协作和信息传递，保证工程管理质量。同时，设计人员建立Revit模型进行碰撞检查(如图2所示)，提前优化，减少不合理设计，在不影响工程质量的情况下，对模型局部碰撞进行优化，使管线布局合理，提高施工效率。因此，在设计阶段运用BIM技术进行施工成本精细化管理具有较高的可行性和效益性。针对目前大多数设计院还未开始建立Revit模型的情况，需要施工企业的造价人员在项目施工前建立模型，进行碰撞检查，及时纠偏，最大效益地节约工程造价。

图2 碰撞检查

2.合理布置场地，节约施工成本。利用BIM软件布置施工现场平面图，根据地形合理规划用地，提前规划施工现场，设置生产区、办公区、生活区(如图3所示)。施工准备阶段对现场的施工条件、施工环境、施工距离进行分析，对用电进行平面规划、布置，确定水源，电源进线、配电室、二级配电箱、三级开关箱电箱及线路走向，确定好施工临时道路和施工机械进场路径，避免出现二次搬运，达到节约施工成本的目的。

图3 施工场地平面布置图

在合理布置施工平面图的同时，可利用BIM软件编制施工进度计划，本工程在初次编制施工进度计划时，工期为472天，超过要求工期31天。通过分析模型构造，考虑流水施工并结合劳动定额、工期定额等设计原则，优化施工进度计划，调整优化后得到最终施工进度计划图，总工期435天，比要求工期提前6天，通过缩短项目工期降低施工成本。

3.加强数据集成，提高投资回报。在施工阶段，通过建立BIM可视化模型，可实现资金和资源利用的最大化，在此阶段根据已经关联好的模型和清单制作虚拟建造视频并生成资金曲线和资源曲线(如图4所示)，在模型视图中选中任意构件查看其进度计划、清单工程量，使得施工过程具有可视化，方便解决问题，及时纠偏，同时针对曲线图关注波峰波谷，对施工计划从成本层面进行进一步控制，优化进度计划。

图4 BIM可视化

五、结语

本文通过分析BIM技术与精细化管理二者的逻辑联系，结合实际工程案例，得出结论：通过在实际工程项目中应用BIM技术，可提前优化设计、减少碰撞，调整了综合管线的布置，减少设计变更带来的成本增加；能合理布置施工场地，减少了二次搬运及路线浪费的情况，大幅度降低了施工成本；BIM技术能在数据的处理过程中，实现资源与资金利用的最大化，为施工成本的精细化管理提供了重要的指导。

综上，BIM技术可以解决施工企业管理粗放、信息不对称、一模到底等问题，可以提高施工成本的使用效益，积极推动施工企业的管理发展，但还存在技术标准不统一、应用费用高、专业人员少等实际问题，若要真正实现BIM技术在施工成本中的精细化管理，还需在后续继续深入探讨。