工程項目成本分析與控制研究

賀文軒

【摘?要】BIM虛擬施工技術的應用，打破了建筑工程各項目參與方之間的信息隔閡，解決了項目全生命周期的信息孤島問題，也有效彌補了傳統成本管理的缺陷，為工程項目施工提供了一個可以協同工作、信息共享的應用管理平臺。基于此，文章將以宜攀高速公路工程項目為例，分析BIM虛擬施工技術在其成本管理中應用的方案，在基于BIM的5D成本模型良好的數據支持基礎上完成成本控制，從項目施工前期、項目施工階段以及項目竣工階段控制項目成本，在工程實踐案例中執行應用，檢驗成本控制的效果與水平，總結分析BIM技術在實踐過程的優勢，也為以后的具體應用實踐提供參考分析。

【關鍵詞】工程項目;成本控制;BIM

引言

建筑信息模型（簡稱BIM）在項目管理的基礎上，將各參建方拉入一個操作平臺進行資源整合。它利用數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息，構成了一個包含建筑項目全部的參數信息由計算機三維模型所形成的數據庫，并利用BIM的插入、提取、更新、修改、數據共用和傳送功能，使工程項目參與方對各種建筑信息做出正確理解和高效應對。BIM虛擬施工技術的引入，可以幫助高速公路工程項目的各參建方提供信息共享的平臺，從而使其可以更好地克服項目全生命周期的信息孤島問題，有效彌補了傳統成本管理的缺陷，為高速公路工程項目施工提供了一個可以協同工作、信息共享的應用管理平臺。

1.BIM技術概述

1.1 BIM技術的基本概念

美國麥克格勞希爾將BIM（Building Information Modeling）定義為：利用數字模型對建設項目進行設計、施工、運營和管理的過程。建筑信息模型不是簡單的將數字信息進行集成，而是將數字信息應用于建筑設計、造價、管理的數字化方法。那么BIM技術是信息化技術在建筑行業中應用的新型表達方式，集成了建設工程項目全生命周期各個階段的信息，并通過數字化、可視化的模型方式來共享建筑物的特性信息，為項目各個參與方提供了全新的協同工作平臺，提高各方溝通效率、減少理解性錯誤，從而大大提高了建設效率、保障了施工工期與成本。

1.2 BIM技術的特點

BIM技術的核心與難點是三維數據庫的建立。三維BIM模型數據庫包含從開發到竣工、運營維護各個階段與建筑工程項目相關的所有信息，并且這些數據信息都有一定的邏輯關系，任何數據信息的變化都會導致其他數據信息發生變化，因此，BIM技術具有如下特點：（1）可視化。BIM技術以三維虛擬實體形式展示構件之間形成的互動和反饋，使得建設項目設計、建造、運營的整個過程可視化，便于各專業在可視化模型下溝通、討論與決策，從而認為項目提前消除了安全隱患，提高了方案的合理性和準確性，促進了項目的正常進行。（2）協調與優化性。BIM技術能綜合協調各專業信息，降低沖突，減少不合理的變更方案。（3）模擬性。設計階段，BIM技術能夠進行日照、建筑能耗等模擬來協助優化設計;招投標和施工階段，4D-BIM技術結合三維BIM模型與施工進度，分專業可視化的模擬施工，確定合理的施工方案，不僅能夠指導現場施工，合理安排材料、設備進場與勞動力分配，還能夠可視化的進行工程進度管理。（4）信息輸出多元性。BIM技術通過對建筑設計圖的可視化模擬及優化以后，可以導出各種形式的數據與信息。包括直接從BIM模型中輸出經過碰撞檢查和消除相應錯誤的設計變更之后的平面圖、立面圖、剖面圖及綜合施工圖等。（5）成本可控性。BIM技術能夠消除40%預算外變更，縮短80%的工程造價估算時間，通過發現和解決沖突降低10%的合同價格，縮短項目工期7%，及早實現項目投資回報。

2.BIM虛擬施工在工程項目成本管理中的應用

宜攀高速公路（宜賓—攀枝花）初步路線方案敲定，初擬路線全長約560公里，涉及宜賓、涼山和攀枝花。涼山境內路線約430公里，沿線經過會理、會東、寧南、金陽、雷波5縣。路面為雙向四車道，設計速度每小時80公里。項目起源于南充市嘉陵區，經廣安市武勝縣進入重慶市。目前，四川省政府已經授權宜賓市政府，對宜攀高速公路宜賓至新市鎮（宜新高速）進行BOT項目招商。項目整體式路基寬度24.5m，采用瀝青混凝土路面，設計行車速度80公里/小時，投資概算高達700億元人民幣。此項目建設規模大，工期緊，又加上地域復雜、地質環境和自然氣候條件以及生態環境敏感、交叉建設等不利因素，比一般的高速公路項目建設難度大，具有其獨特性。

2.1 BIM虛擬施工在項目施工前期階段成本管理中的應用

通過 BIM土建模型的建立，導入到Navisworks中進行碰撞檢查，生成碰撞檢查報告，提交設計方進行設計優化，爭取做到設計零缺陷。在未采用優化措施時水管立管穿過風管，經過現場優化后調整風管方向，以解決管線碰撞問題。

結合施工工序工法的規范要求，對BIM模型進行深化設計，達到能夠直接指導工人進行施工的程度，出具設備安裝圖，包括吊支架模型。從吊支架到管道的安裝采取動畫的方式對施工工藝進行模擬，直接指導施工變更操作。

在施工前做好準備工作能夠排查錯誤找出缺陷，更重要的是能夠避免后期工作中可能出現的問題，盡量減少設計變更、工程返工等不必要的工作，保證施工構件質量滿足設計及規范要求，嚴格控制施工成本。

2.2 BIM虛擬施工在項目施工階段成本管理中的應用

2.1.1工程量復核

對于建筑面積大的工程，現場核對工程量的難度大，效率低，利用BIM技術可以充分地發揮在工程量匯總這方面的優勢，當BIM模型建好后，通過觀察三維動態模型、碰撞檢查等措施提前發現問題，及時修改完善。

2.1.2分析費用偏差和進度偏差

運用廣聯達5D對該工程進行施工模擬，模擬工程的實際施工情況，將其與進度計劃進行對比，觀察工程進度是否存在提前或者滯后，工程費用是否存在超支或節約。

在模擬施工時，材料的價格只能采用當時當地的市場價格，所需要材料的數量也只能按照計劃的數量計入。在實際施工時，材料的市場價格會存在一定程度的上下波動，需要按照實際施工時的市場狀況對材料價格進行精準計算，材料的實際數量也需要按照實際情況進行采購，提前對材料的成本進行預測有利于后期實際施工時對成本的科學把控。

2.2.3成本數據對比

在施工建造過程中，利用BIM技術的共享性，將施工現場實際的工程量數據上傳到數據庫中，工程量確定后，將其帶入計價軟件，計算每項內容相應的成本，為了更好的控制施工成本，成本管理人員可以在施工現場每完成一項施工內容后及時進行數據整理，與計劃的成本數據進行比較。

在工程完工后，根據現場的施工資料及時編制結算書，進一步細化各分部分項工程費、措施項目費等數據，與預算書進行對比，分析成本增加或者減少的原因，總結經驗教訓。從表2.1的預算書和表2.2結算書的成本數據來看，增加的成本主要發生在土建部分，管理人員需要分析成本增加的具體原因，例如工程變更、材料的市場價格上下波動等，對影響成本的原因展開分析，做好總結工作。

2.3BIM虛擬施工在項目竣工階段成本管理中的應用

工程項目工期長，涉及的工程資料門類較多，施工單位可能存在資料保管不當的現象，在竣工結算時因現場保留資料不全而造成業主不認同現場施工成本，對施工單位的成本控制影響極大。BIM數據庫記錄了施工過程中發生的包括工程變更在內所有事件，任何一個數據都能通過BIM模型或者BIM數據庫體現出來，從施工前的BIM建模開始，建筑物所有結構構件的信息都儲存在計算機的數據庫中，跟隨工程項目的施工進度，每個構件的進度信息、成本數據信息也不斷完善。在工程竣工后，施工單位通過BIM數據庫的信息可以和業主方開展工程結算工作，BIM技術的信息共享性也為業主方在工程結算時提供了可靠的數據支持，將結算工作的重心放在關鍵環節，提高商務部管理人員的效率。

結論

隨著高速公路建設行業的快速發展，傳統項目管理模式的效率已經跟不上行業發展的步伐，必須結合信息化的方法和技術進行管理。將BIM與高速公路項目管理相結合，探索了BIM這一新的管理理念和技術如何應用在高速公路建設中。分析了BIM虛擬施工技術在宜攀高速公路工程項目的應用情況，證明了將BIM虛擬施工技術融入高速公路項目管理中切實可行。

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（作者單位：長沙理工大學）