基于BIM技術的EPC工程項目成本控制

高祁

1 引言

BIM技術是建筑工程信息化發展的重要手段，該技術引導著建筑行業由傳統粗放型向精細化、智能化發展。BIM 技術的核心是通過建立建筑工程三維模型，利用數字化技術，為模型提供完整的、與實際情況一致的建筑工程信息數據庫[1]。水泥工業傳統工程因整合分析海量的工程量、價格和消耗量指標數據需要大量的人力和時間，使得工程造價領域存在粗放管理和企業數據不足的情況，BIM技術和數據庫技術的結合運用將改變以上情況。當前部分企業的工程造價管理系統已將架構置于BIM系統之上，可提供從預算到審核全過程數據記錄的服務，不僅擴充了企業的服務業務范圍和咨詢能力，其數據積累能力也大大加強，逐漸步入國際咨詢公司先進水平，影響著造價咨詢業現有的競爭格局。

2 BIM 技術在工程造價管理中的應用價值

當前工程造價工作需消耗大量時間，人工進行工程預算。一是，預算人員需要花費大量精力進行工程量編制及定額匹配工作；二是，工程設計變更需重新計價，工作量增加；三是，預算信息的變更與后續的進度計劃、資源計劃、結算支付等無法形成聯動。

現階段，設計單位、施工單位包括業主方都在積極引入BIM 技術，BIM技術在建筑行業的應用呈快速發展趨勢。BIM 管理系統具有協調性、可視化、模擬性、優化性和可出圖性五個特點，BIM 全生命周期管理體系框架見圖1。基于BIM技術的建筑構件模型能夠和體量、材料、進度、成本、質量、安全等信息進行關聯、查看、編輯和擴展，使在一個界面下展現同一工程的不同業務信息成為可能[2]。使用BIM 技術對工程造價進行管理，首先需要集成三維模型（3D）、施工進度（4D）、成本造價（5D）于一體，形成五維模型的工程造價新模式，項目管理人員通過BIM模型提取工程量，在開始正式施工之前就可以確定不同時間節點的施工進度與施工成本，即確定計劃進度。BIM操作平臺功能模塊見圖2。BIM技術在工程造價管理中的應用價值主要包括以下幾點：

（1）提高工程量計算準確性。

（2）提高項目策劃的準確性和可行性。

（3）進行造價數據的積累與共享。

（4）提高項目造價數據的時效性。

（5）支持不同階段的成本控制。

圖1 BIM全生命周期管理體系

圖2 BIM操作平臺功能模塊

（6）支撐不同維度結算對比分析。

（7）實現多方在線參與：業主、設計單位、咨詢單位、監理、分包商等均可在平臺進行工作。

3 基于BIM平臺的造價管理新模式

我公司已將BIM 技術與執行中的總承包項目進行了有效結合，BIM平臺是貫穿于項目全過程的管理工具，是打通各部門各階段信息孤島的高效手段，也是信息化管理體系的必然選擇[3]。基于BIM技術的工程項目造價管理，可以實現項目之初的前期報價統籌，執行中的項目變更管理、項目經濟指標管控、項目計量支付等工作。BIM技術與項目管理系統的集成，可實現以預算成本為控制基準的成本預控，從而降低各階段的衍生風險。

3.1 基于BIM技術的前期報價統籌

成本無外乎“量與價”，傳統的報價模式將合同預算按照成本科目和核算對象兩個維度進行拆分，工作量大且易出錯，無法從總承包項目管理的角度實現對成本的動態管理分析。BIM 5D集成了合同預算、相關資源工作任務分解、時間進度等參數信息，可以對成本進行任意維度的分解。施工組織設計優化后，進度計劃包含了分包的拆解信息，可以很方便地將合同預算分解成可管理的合同，包含了人、材、機等預算資源信息的規劃包，同時，各合約規劃項的明細與分解后的總包報價清單單價相對應，形成“以合同收入控制預算成本，以預算成本控制實際成本”的成本管理控制體系。

項目前期報價階段，設計工程師使用BIM平臺提供的可視化的三維模型導出工程量清單，傳遞給造價工程師，后者調用針對該項目地域性的價格庫數據，將完整的機電設備采購、建安施工等的組價工作在平臺上即時完成，實現量價聯動，在導出精準成本控制價后調整利潤系數，最終完成商務報價。當與業主澄清或方案變更后，仍可在BIM平臺上對后續工作進行更新完善，可向業主提供即時服務。

3.2 基于BIM技術的在建項目變更管理內容

工程變更管理對整個項目管理的意義重大，但多數建設項目在工程變更的處理方式上存在滯后，變更信息的傳遞存在斷層、不準確、不及時的現象。基于BIM 技術的設計變更管理，在設計變更發生時，可通過共享的BIM模型實現對變更信息的動態管理，建模人員對模型做出修改后，其他參建人員所獲得的模型數據也隨之更新，信息可實時反映、快速傳遞。

在我公司已執行的某EPC項目中，因濕陷性黃土地質條件，導致部分風管布置方案發生變化。BIM平臺設計工程師操作項目管理系統，啟動變更流程，形成變更申請，上傳至BIM模型服務器；設計人員直接修改BIM模型的同時，還可以準確及時地進行變更工程量及施工工藝的統計，以便精準有效地完善設計聯系單，修改情況將會被BIM 平臺記錄，形成變更模型，如圖3 所示。造價工程師在BIM 5D 系統中根據申請內容完成工程量計算、計價、資料準備等工作，并將相關變更工程量表和計價信息按照流程傳遞給項目經理審批，自動形成變更記錄。這些過程都通過變更單與相關的模型綁定，任何時間點都可以通過模型服務器進行查詢，方便結算工作。

圖3 變更狀態實時查看

3.3 基于BIM技術的在建項目經濟指標管控

資金使用計劃的科學合理編制，可以幫助我們明確施工階段工程造價的目標值，使工程造價的控制有據可依，方便資金籌措和協調，提高資金的利用率和周轉率[4]。傳統項目管理中，按季度、月度統計更新的毛利率管控時間顆粒度偏大，而BIM 5D可提高項目部基于三算對比的成本綜合分析能力。在對成本進行分析的時候，若某一子項工程超出了預算，另一子項節省了預算，而項目整體實際成本沒有超支，這并不代表項目成本管理沒有問題。如果不進行深入分析，超支的項目可能會繼續超支。傳統的成本分析難以解決類似問題，而基于BIM的成本分析可以實現工序、構件級別的成本分析[5]。

借助建筑模型時間維度及造價信息的BIM 5D，項目部可進一步優化資源計劃和資金計劃，避免資金在一段時間過于緊張，而在另一段時間閑置。在工程施工過程中可定期進行實際收入和實際支出的對比分析，現金流曲線見圖4，從圖4可發現其中的偏差。通過分析偏差產生的原因，采取有效措施加以控制，可保證資金控制目標的實現，確保項目現金流始終處于可控范圍內，以免對整個公司的現金流造成影響。

圖4 現金流曲線圖

3.4 基于BIM技術的在建項目計量支付

在傳統管理模式下，項目費用控制經理需要根據施工實際進度完成情況，分階段進行工程款回收，同時也需要按照工程款回收情況和分包工程完成情況，支付分包工程款。這兩項工作都需要依據現場工程量統計數據，且流程繁瑣，一方面項目部需要每月向發包方提交已完成工程量的報告，并花費大量時間和精力按照合同及招標文件要求與發包方核對確認工程量；另一方面項目部還需核實分包商申報的工程量是否合規，以及對分包商已完成工程量的準確性進行審核，同時監控“量”是否處于項目初期下達至項目部的計劃成本（費控）指標的可控范圍內，施工圖預算與計劃成本工程量偏差見表1。頻繁計量所引發的誤差使得結算效率和結算正確率難以得到保障。

BIM技術在工程量計算工作中得到應用后，則完全改變了上述工作狀況。BIM 平臺工程量統計見表2。如表2 所示，從BIM 平臺制式導出與終版施工圖紙保持一致的數據，其精準度雖與傳統人工計算量基本持平，但效率大幅提升，并且可按層、構件類型、材料等不同維度統計分類方式一鍵提取工程量，計量工作完整且公允性高。同時，項目部及公司管理人員可隨時監控并與計劃成本進行對比，完善超費控預警機制。

表1 施工圖預算與計劃成本工程量偏差

表2 BIM平臺工程量統計表

4 結語

BIM 技術是一種對工程項目設施實體與功能特性的數字化表達，能夠連接設計、采購、運輸、施工安裝以及運營等項目全生命周期的數據、過程和資源。BIM模型的信息可視化、可計算化以及實時的數據統計、計算、分析等功能的運用，提高了工程造價的管理水平，實現了基于BIM的企業級造價管理中的投資決策、規劃設計、招投標、施工、變更管理、竣工結算等階段的全過程造價管理。