基于BIM技術(shù)的建筑工程項(xiàng)目施工階段成本控制研究

文_趙雅欣（廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，講師、工程師）

建設(shè)工程招投標(biāo)制度作為建筑工程領(lǐng)域的一項(xiàng)重要制度，保證了建筑業(yè)市場施工企業(yè)承攬項(xiàng)目的公平公正。近年建筑行業(yè)人力資源成本、機(jī)械物料成本大幅度增長，建筑業(yè)從業(yè)企業(yè)數(shù)量也逐漸增加，導(dǎo)致建筑行業(yè)市場化競爭愈發(fā)激烈。在項(xiàng)目中標(biāo)合同價的限制下，如何通過對項(xiàng)目進(jìn)行有效的施工成本管理從而提高自身的經(jīng)濟(jì)效益，成為企業(yè)項(xiàng)目管理者關(guān)心的問題。

工程項(xiàng)目中的成本控制作為項(xiàng)目成本管理的重要組成部分，是通過事前、事中和事后控制為可能對目標(biāo)成本產(chǎn)生偏差影響的各類因素提供相應(yīng)的解決措施，保證項(xiàng)目目標(biāo)成本的順利實(shí)現(xiàn)。而精細(xì)化管理作為一種現(xiàn)代企業(yè)管理的理念，是將目標(biāo)的分解和細(xì)化，通過規(guī)范執(zhí)行精細(xì)化，計(jì)劃、審核、執(zhí)行精細(xì)化、核算精細(xì)化等，將責(zé)任細(xì)化到每一個工作流程和環(huán)節(jié)過程中，以消除不必要或者可以避免的資源、周期的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的全面精細(xì)化管理，提高企業(yè)在市場競爭大環(huán)境下的競爭力。這與施工企業(yè)的成本控制思想相適應(yīng)，因此，精細(xì)化管理的理念被引入施工企業(yè)的成本管理過程中，以期望實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目更好的成本控制。

對于建設(shè)工程項(xiàng)目的成本管控，專家學(xué)者做了以下的研究。馬夢娜提出需要提高項(xiàng)目人員成本細(xì)化意識，引入信息化管理平臺和利用BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）技術(shù)進(jìn)行分析，控制一線人員的數(shù)量，定期進(jìn)行培訓(xùn)提高勞務(wù)人員的工作效率，完善倉儲制度，保證材料的合理有效使用。陳姚提出在組織制度管理端，通過培訓(xùn)、考核和獎懲措施使各級管理人員認(rèn)同成本管理責(zé)任制度。邱晨提出對于非生產(chǎn)性的工程項(xiàng)目開支，可通過合并功能重疊的部門，簡化項(xiàng)目組織架構(gòu)來節(jié)省。李敏提出了項(xiàng)目在進(jìn)行工程材料采購的流程中，為減少儲存材料所占用的成本，應(yīng)事先確定訂貨周期，保證相關(guān)材料用完的同時，能保持后續(xù)材料不間斷的供應(yīng)。

上述專家學(xué)者通過對建筑工程中不同施工生產(chǎn)環(huán)節(jié)成本控制的研究，確定了各類基于精細(xì)化管理理念的成本控制措施，但大多數(shù)都是概念性質(zhì)的引入和說明，缺少實(shí)際應(yīng)用流程和方法。因此，本文對建筑工程項(xiàng)目成本控制改進(jìn)的應(yīng)用流程和方法展開研究，以期解決建筑工程成本控制過程中存在的問題。

一、現(xiàn)行成本控制方式存在的問題

（一）施工企業(yè)現(xiàn)行成本管控意識與精細(xì)化理念的矛盾

施工企業(yè)的具體項(xiàng)目成本管控作為一項(xiàng)系統(tǒng)性工作，其承擔(dān)主體應(yīng)該為整個工程項(xiàng)目組織，并通過不斷細(xì)化職責(zé)，將與成本控制有關(guān)的工作職責(zé)細(xì)化到項(xiàng)目組織的各個部門中。但在現(xiàn)行條件下，建筑工程項(xiàng)目的成本控制仍然處于較為粗放的管理狀態(tài)，對于成本管理和控制措施基本上為常見的顯性成本的控制，如成本核算等。各類管理人員思維意識中，仍習(xí)慣性地將成本控制的責(zé)任全部歸屬于與經(jīng)濟(jì)有關(guān)的計(jì)劃合約部門或者財(cái)務(wù)部門。同時因不注重施工過程中隱形成本的產(chǎn)生，忽視了項(xiàng)目成本與其他各部門的職責(zé)的關(guān)聯(lián)性，如在實(shí)際施工生產(chǎn)過程中，技術(shù)部門在制定施工方案時，一味關(guān)注施工工藝、施工工法是否能達(dá)到相應(yīng)安全、質(zhì)量規(guī)范的要求，不注重選取方案的經(jīng)濟(jì)合理性；工程采購部門在采購施工材料時，盲目選擇價格高的材料或者大量采購等導(dǎo)致成本超支。

（二）現(xiàn)行成本控制制度與精細(xì)化理念的矛盾

現(xiàn)行施工企業(yè)成本控制責(zé)任體系本應(yīng)是通過選取專業(yè)性強(qiáng)、技術(shù)過硬的人員組成相應(yīng)的成本管控部門，依據(jù)相關(guān)規(guī)章制度，對參與工程項(xiàng)目施工生產(chǎn)的各類人員進(jìn)行約束和規(guī)范，認(rèn)真管控項(xiàng)目建設(shè)過程中各類資金，對于出現(xiàn)的偏差及時上報(bào)，并根據(jù)相關(guān)意見采取相應(yīng)處理措施。但在實(shí)際履行過程中，部分企業(yè)并沒有建立相應(yīng)的成本控制責(zé)任體系，或者雖然表面上在組織架構(gòu)中有相應(yīng)的體現(xiàn)，但在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于管理者缺乏能力和沒有明確的成本控制目標(biāo)，使得成本管控過程因多方面因素影響而失效，從而增加企業(yè)的施工成本，降低企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。以現(xiàn)行成本結(jié)算方式為例，其作為施工方成本控制中重要的組成部分，工程變更結(jié)算時需要提供相應(yīng)的證明材料，對已完成的部分進(jìn)行驗(yàn)收和價款結(jié)算，雖然對現(xiàn)場勞務(wù)人員進(jìn)行工資結(jié)算相對簡單，但部分高處作業(yè)和隱蔽工程因作業(yè)驗(yàn)證資料難以收集，后期進(jìn)行成本結(jié)算相對困難，在和相關(guān)勞務(wù)公司結(jié)算后，易出現(xiàn)施工成本增加的情況。

（三）現(xiàn)行成本控制方法與精細(xì)化理念的矛盾

現(xiàn)行施工企業(yè)的成本控制本應(yīng)秉持全員參與控制的原則，各級管理人員與一線員工都應(yīng)積極對施工項(xiàng)目各分部分項(xiàng)工程產(chǎn)生的成本進(jìn)行有效控制，并通過目標(biāo)成本法，對項(xiàng)目成本進(jìn)行量化分解，制定成本管理目標(biāo)。但實(shí)際施工生產(chǎn)過程中，項(xiàng)目經(jīng)理部的成本控制方法單一片面，甚至過度割裂目標(biāo)成本，從而導(dǎo)致成本超支。如在施工現(xiàn)場甲方提出部分設(shè)計(jì)變更，施工方或因現(xiàn)場專業(yè)工程分部多，相應(yīng)的施工班組之間信息溝通、傳遞水平差，信息集成化能力低，無法及時有效處理，導(dǎo)致后續(xù)需要進(jìn)行返工，從而增加了施工成本，甚至可能出現(xiàn)因較大返工造成成本超限，導(dǎo)致不能有效實(shí)行項(xiàng)目成本控制，不利于施工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

二、基于BIM技術(shù)的建筑工程成本控制系統(tǒng)構(gòu)建思路

從工程參與方的角度，隨著人口紅利的逐漸褪去和建設(shè)信息網(wǎng)絡(luò)化透明化的發(fā)展，傳統(tǒng)建筑工程領(lǐng)域粗糙外放的管理模式已無法滿足施工企業(yè)的需求，以BIM技術(shù)為代表的建設(shè)工程信息化管理作為一種精細(xì)化管理的模式，為施工企業(yè)的競爭發(fā)展注入了一股核心競爭力。面對現(xiàn)行成本控制中存在的問題，解決的核心思想是利用新技術(shù)、新方法對其缺陷提供相應(yīng)的解決措施。

建設(shè)項(xiàng)目作為一個系統(tǒng)性的主體，在施工生產(chǎn)過程中有大量的成本數(shù)據(jù)需要管控，采用傳統(tǒng)的CAD（Computer Aided Design，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）圖紙和算量軟件在計(jì)算過程中容易缺項(xiàng)漏項(xiàng)。采用BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的信息化管理工具，能夠?qū)IM技術(shù)所具備的信息集成能力體現(xiàn)在具體項(xiàng)目中。借助施工前建立的BIM模型可以根據(jù)具體的施工條件模擬施工并建立BIM預(yù)算模型，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的集合。已建立的BIM實(shí)際模型，能夠與當(dāng)前項(xiàng)目進(jìn)度和成本初步設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)動態(tài)性監(jiān)測，并結(jié)合存在的問題對偏差成本進(jìn)行預(yù)警及分析，制定合理的應(yīng)對方案。同時結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管平臺，可以實(shí)現(xiàn)BIM模型在具體施工中對不同環(huán)節(jié)及不同節(jié)點(diǎn)的人工、物料等信息的全過程跟蹤，并第一時間更新成本數(shù)據(jù)，以便合理配置施工單位人員、機(jī)械設(shè)備，減少庫存費(fèi)用，提高施工效率整體管理效率。

（一）構(gòu)建成本控制系統(tǒng)的現(xiàn)有基礎(chǔ)

物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管平臺。隨著智慧工地等概念的產(chǎn)生，越來越多的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)在施工現(xiàn)場中。通過給物料和人員配備無線射頻傳感裝置（RFID），可以實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)在監(jiān)管平臺間的實(shí)時傳輸，并通過視頻和語音通訊功能實(shí)時監(jiān)控施工現(xiàn)場。其主要工作流程如圖1所示。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管平臺工作流程

安全管理系統(tǒng)前端模型端。BIM技術(shù)是利用信息化管理方法對現(xiàn)行成本控制方式進(jìn)行改進(jìn)的核心技術(shù)，而建筑模型則是信息利用的載體。通過現(xiàn)有的Revit軟件基于相應(yīng)的施工圖建立具體工程項(xiàng)目的Revit模型，可為后續(xù)基于BIM的信息化管理提供基礎(chǔ)，也可為同類型下穿工程提供模型支持，避免重復(fù)建模。

（二）基于BIM的施工成本控制系統(tǒng)的構(gòu)建思路

物聯(lián)網(wǎng)平臺的監(jiān)管功能能夠?qū)?shí)時數(shù)據(jù)傳遞至平臺，并結(jié)合BIM技術(shù)的施工成本控管功能起到輔助作用。因此可以利用程序語言將兩者合并，構(gòu)建基于BIM模型的建筑工程成本監(jiān)管平臺。基于BIM的成本控制系統(tǒng)構(gòu)建思路如圖2所示。

基于施工現(xiàn)場人員和施工現(xiàn)場機(jī)械、物料的傳感設(shè)備實(shí)時傳遞的數(shù)據(jù)信息結(jié)合構(gòu)建完成的建筑工程三維信息模型，搭設(shè)下穿營業(yè)線涉鐵工程三維信息模型安全監(jiān)管平臺，再以平臺作為基礎(chǔ)，對現(xiàn)場項(xiàng)目中施工成本進(jìn)行實(shí)時控制。

（三）基于BIM的施工成本控制系統(tǒng)應(yīng)用

1.施工工法可視化比選

為了完成單個項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)，不同分部分項(xiàng)工程備選施工工法方案有很多，需要根據(jù)工程實(shí)際情況比選方案，而在施工生產(chǎn)作業(yè)中很難做到精細(xì)比選，部分施工方案雖然在技術(shù)上可行，但是在成本上并不經(jīng)濟(jì)。基于BIM技術(shù)的可視化模擬，可以在施工開始之前利用模擬仿真性能，對多類型參數(shù)進(jìn)行比較，供施工決策者選擇合適工法，主要流程如圖3所示。

以某一房建工程項(xiàng)目基坑回填為例，進(jìn)行基于BIM技術(shù)的可視化比選，分別構(gòu)建出AB料及原土回填模型，賦予其成本信息、工期信息，并基于具有實(shí)際工程量的信息模型導(dǎo)出Revit明細(xì)表功能，進(jìn)行多方案專項(xiàng)對比，如表1所示。

圖2 基于BIM的施工成本控制系統(tǒng)架構(gòu)

圖3 施工方案比選流程

通過對比發(fā)現(xiàn)，在兩種方案都可行的情況下，通過填筑AB料比直接澆筑素混凝土在施工成本上有所降低，值得后期在項(xiàng)目生產(chǎn)建設(shè)過程中優(yōu)先采納。

表1 基坑回填方案比選

2.結(jié)構(gòu)碰撞模擬檢查

為了有效避免施工企業(yè)在施工過程中由于施工圖設(shè)計(jì)的失誤造成結(jié)構(gòu)或者管線碰撞，可先利用已搭建的具體建筑工程Revit模型，轉(zhuǎn)化為Naviswork（Autodesk Navisworks，可視化和仿真軟件）中可識別的“nwc”格式文件。在Naviswork中連接上述轉(zhuǎn)格式的Revit模型，并按照模型中的構(gòu)建類型進(jìn)行模型專業(yè)分類，通過設(shè)置硬碰撞規(guī)則，得出碰撞報(bào)告，具體如圖4所示。通過對碰撞點(diǎn)進(jìn)行預(yù)先處理，避免后期返工造成的工程量。

圖4 結(jié)構(gòu)碰撞檢查流程

3.施工現(xiàn)場實(shí)時監(jiān)控和結(jié)算資料收集

利用基于BIM技術(shù)構(gòu)建的建筑工程成本管理系統(tǒng)中的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管平臺功能，對施工現(xiàn)場的勞務(wù)人員進(jìn)行實(shí)時監(jiān)管，避免出現(xiàn)人為監(jiān)控空白區(qū)間，也讓勞務(wù)人員偷工減料和工作效率低下的問題得到解決。還可以將施工現(xiàn)場的實(shí)施監(jiān)控資料進(jìn)行儲存，作為后期進(jìn)行勞務(wù)結(jié)算、變更簽證和竣工結(jié)算的依據(jù)。

三、結(jié)語

通過構(gòu)建基于BIM技術(shù)的建筑工程成本控制系統(tǒng)，將物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管平臺和BIM技術(shù)引入施工企業(yè)的成本控制管理過程中，對施工現(xiàn)場的一線勞務(wù)人員進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和監(jiān)管，提升了施工現(xiàn)場勞務(wù)人員的工作效率，方便了后期與建設(shè)單位和勞務(wù)公司的階段驗(yàn)證，從側(cè)面節(jié)約了施工成本。同時利用系統(tǒng)中的BIM模型進(jìn)行施工方案模擬和碰撞檢查，優(yōu)化了施工方案中的經(jīng)濟(jì)性不高問題，避免了結(jié)構(gòu)碰撞等易造成后期返工從而增加施工成本的問題，從正面降低了施工成本。綜上所述，基于BIM的建筑工程成本控制系統(tǒng)能夠有效進(jìn)行成本管控，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。