基于建筑信息共享技術的施工成本精細化管理
——以某大學美術大樓為例

□曹譯勻

住房和城鄉(xiāng)建設部印發(fā)的《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中提出到2035年，建筑業(yè)發(fā)展質量和效益大幅提升，建筑工業(yè)化全面實現(xiàn)，建筑品質顯著提升，企業(yè)創(chuàng)新能力大幅提高，高素質人才隊伍全面建立，產業(yè)整體優(yōu)勢明顯增強[1]。全文共18次提到建筑信息共享技術，若要對標此2035年遠景目標，需要利用BIM技術大幅提升建筑工業(yè)化、數(shù)字化、智能化水平。根據(jù)《中國建筑業(yè)BIM應用分析報告2021》的統(tǒng)計顯示，2021年項目應用BIM技術的企業(yè)雖然較2020年有所增加，但只有14.56%的企業(yè)在項目上全部應用了BIM技術，意味著BIM技術還處于輔助階段?！?021年上海市建造模型技術應用與發(fā)展報告》中分析了BIM技術目前應用不廣泛的原因，認為施工企業(yè)還處于依賴建設單位建立模型的階段，若施工企業(yè)能合理利用協(xié)同平臺，增加信息溝通，加大建筑信息模型的應用，可將BIM技術擴散到全生命周期，有利于提高資金的效益性，降低施工成本，做到費用精細化管理。

一、施工成本管理現(xiàn)狀

(一)輕視資源管理。工程項目成本管理中，人、材、機等資源費用占主要比例，合理配置資源是完善施工成本管理的關鍵。在施工過程中，施工方往往是按施工過程、施工進度進行物料采購的，未對本項目所有資源進行合理的配置，存在浪費或者囤貨過多的風險，這種僅依靠項目管理人員經驗購置資源的現(xiàn)象，無法對全過程人、材、機消耗做到精細管理，容易造成工程資源浪費。

(二)忽略成本管理。雖然建筑行業(yè)大力倡導全生命周期的管理，但在當前的施工成本管理模式下，施工人員還是將重心放在了施工階段，重點還是以傳統(tǒng)的建模、算量為基礎，與甲方核對工程量的體力活工作。這種工作方式，忽略了前期招投標、后期運行維護期間的管理工作，同時，對于施工過程數(shù)據(jù)收集的輕視也制約了施工成本管理水平的提升。

(三)信息傳遞失真。建筑工程通常需要很長的建設周期，因此經常將項目按照進度劃分，各個階段的參與人員較多，若施工人員僅僅依靠網絡進行文件的傳輸、信息的傳遞，無法做到精細化管理，很容易出現(xiàn)信息傳遞真空的問題。在實際的施工環(huán)節(jié)過程中信息傳遞失真的問題比較嚴重，導致某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題以后，施工企業(yè)無法及時反饋和處理，極大增加了管理的工作量，降低施工的效率，從而對工程施工成本控制造成不利的影響。

(四)精細化管理難以實施。我國精細化管理起步雖然早，但是精細化管理在建筑施工中的實施并不順利。大多數(shù)施工企業(yè)對建筑信息模型、信息集成管理、資源共享管理的輕視和忽略，導致精細化管理難以實施。施工成本管理水平和模式的限制、施工中運用BIM技術人員的缺乏，導致質量成本和工期成本很難進行優(yōu)化管理和控制。

二、建筑信息共享技術和精細化管理的邏輯關聯(lián)

(一)BIM技術的應用范圍。BIM是對建筑領域傳統(tǒng)管理模式的革新，有利于提高建設項目的經營和管理效率，因此要熟悉BIM的應用范圍，整理后如圖1所示。

圖1 BIM技術的應用范圍

BIM作為數(shù)據(jù)的流通和共享平臺，將各個階段的重點內容協(xié)同共享，將各階段的工作通過WBS結構分解落實到具體的工作人員，使得各階段工作人員能很迅速地了解本工作在整個項目管理中的位置及重要性，各工作人員開展工作后再通過協(xié)同共享平臺進行整合，最終形成整個項目總覽；同時，通過應用BIM技術，使得設計階段、施工準備、施工階段等重點階段的信息均由同一個數(shù)據(jù)庫演化而來，保證了數(shù)據(jù)的一致性，隨著工程項目的不斷細化，各階段工作人員可隨時對前期模型進行修改、優(yōu)化。此外，BIM模型可將各類空間尺寸以三維信息的方式展現(xiàn)出來，以期通過BIM共享平臺改變傳統(tǒng)各參與方多模型的現(xiàn)狀，實現(xiàn)“一模到底”的最優(yōu)狀態(tài)。

(二)精細化的管理內涵。精細化管理的主旨是高效的、規(guī)范的、標準的管理，就是以傳統(tǒng)管理模式為依托，對傳統(tǒng)流程進行不斷改進優(yōu)化，注重方法與環(huán)節(jié)的程序化、定量化，重點旨在提高勞動生產率[2]。但由于AEC行業(yè)的工業(yè)化與智能化水平不高，加上建筑工程本身就是多系統(tǒng)、多階段、多節(jié)點的工作，決定了施工項目管理的復雜性，因此可借鑒以往工程項目的寶貴經驗，運用精細化的理念，推行符合施工項目的精細化管理模式。

(三)兩者的邏輯關系?；诰毣氖┕す芾恚枰獙⑷珘勖诘墓ぷ骷毞值矫總€小目標上，BIM的集成與信息共享技術滿足精細化管理的基本要求，也逐步提高了AEC行業(yè)的信息化水平，不僅能解決全生命周期信息不對稱、資源管理粗放等問題，還能支撐項目管理的數(shù)據(jù)需要，滿足精細化管理精確度和成本效益的要求。因此，分析BIM在施工成本精細化管理中的集成應用，建立施工成本精細化管理的階段控制要點，從量的精細控制到價的過程控制，優(yōu)化施工成本管理，實現(xiàn)施工成本控制，對施工企業(yè)改進施工成本管理模式有很好的參考價值。

三、基于BIM的施工成本精細化管理價值點分析

(一)設計階段的成本精細化管理。設計階段是控制整個項目成本的核心階段，從初步設計、技術設計到施工圖設計，設計人員不斷深化圖紙以期滿足業(yè)主方的需求，在傳統(tǒng)的設計工作中，各專業(yè)的設計人員進行圖紙繪制，會出現(xiàn)各專業(yè)圖紙信息不對稱等問題，帶來大量的設計變更，影響工期及成本，此外，傳統(tǒng)的二維圖紙不能很直觀地反映工程模型的關鍵構造，若能利用BIM技術提前建立三維模型，并通過協(xié)作平臺共享設計成果，提前利用設計模型進行碰撞檢測，根據(jù)數(shù)據(jù)分析預測各專業(yè)圖紙整合后的可行性，可有效減少工程變更帶來的附加成本，實現(xiàn)本階段的成本精細化管理。

(二)招投標階段的成本精細化管理。招投標階段是控制后期施工成本的關鍵階段，從復核清單工程量到合理報價到制定投標方案，都需要精細化的管理，降低施工企業(yè)風險的同時其提高中標率。傳統(tǒng)的招投標工作，施工方需要投入大量的人力來核算清單工程量，人員的增加會帶來更多的數(shù)據(jù)偏差，帶來投標的風險，應用BIM技術，通過模型輸入可以精準計算出工程量，并橫向對比已完成的類似項目的指標進行分析，為商務標投標標的提供參考。在施工前期對資金流進行把控，加強對后期資金成本控制，防范資金流斷裂的發(fā)生。此外，還可以通過BIM技術優(yōu)化投標技術方案，分析施工現(xiàn)場可能運用到的施工工藝，進行多方案成本分析。為了降低中標后的施工風險，可以將前期體量大、成本高的鋼筋、土方等工程提高報價，將后期體量小、變化因素多的綠化工程、安裝工程降低報價，通過BIM技術將合理報價偏差控制在3%～5%，合理設置不平衡報價。

(三)施工準備階段的成本精細化管理。施工階段是控制整個項目成本的主要階段，從施工準備→施工總平圖的布置→施工設備進場→施工材料的購買→進度款的支付等，可將BIM技術與施工工藝、施工進度相結合，深度細化設計階段的BIM模型，設置建模精度、添加建筑材質(比如地面裝飾、內外墻裝飾等)，使得BIM模型更具可觀性；同時，BIM模式可以迅速地按需統(tǒng)計出工程量(如各專業(yè)、各樓層、各施工段、各班組等)，若出現(xiàn)工程變更、簽證等，可直接在BIM模型上進行修改，對比前后成本分析；此外，在施工過程，借用BIM技術模擬施工，提前演示設備進場路線，避免二次搬運，有效實現(xiàn)準備階段的精細化管理。

(四)竣工階段的成本精細化管理?？⒐るA段可以通過BIM平臺共享信息，及時處理、儲存、流轉工程相關信息，實現(xiàn)動態(tài)化的信息管理；通過分析模型，對比計劃工期、要求工期、實際工期之間的關系，尋找工期提前或者滯后的原因，及時糾偏；做好細分統(tǒng)計各專業(yè)每月的工程數(shù)據(jù)，提出物料、資源需求，有效控制材料的消耗量，提高資金運用效率；進行多方案經濟分析，推測最經濟的施工工藝，根據(jù)工程變更、簽證的產生調整結算工程量清單及內容，實現(xiàn)竣工驗收階段成本的精細化管理。

(五)運營維護階段的成本精細化管理。BIM技術是信息管理最重要的產物，在運營維護階段，重點依靠BIM技術了解樓宇信息、監(jiān)控信息、設備信息等運行數(shù)據(jù)(如報廢率、故障率、更新率等)，根據(jù)對運行數(shù)據(jù)的了解，可以提前設置本項目的維修時間點，并通過BIM技術可快速了解出現(xiàn)問題參數(shù)的設備端口，可充分了解設備參數(shù)的能耗分析，對優(yōu)化樓宇設備、更新樓宇設施、優(yōu)化空間資源、發(fā)展綠色低碳建筑有積極促進作用，實現(xiàn)運營維護階段的成本精細化管理。

四、基于信息共享技術的施工成本精細化管理應用

(一)項目背景。某大學美術大樓，建設面積28032.32m2，建筑總高度23.40m，結構體系為框架結構，地上5層，無地下室，基礎形式為人工挖孔灌注樁，抗震設防烈度乙類，結構抗震等級四級，建筑抗震類別丙類，耐火等級地上二級，主要是供藝術類學科教學及實訓。在本項目實施過程中通過應用BIM技術與傳統(tǒng)模式進行對比，發(fā)現(xiàn)成效，尋找不足，為施工現(xiàn)場成本的精細化管理提出指導。

(二)應用分析。

1.提前優(yōu)化設計，減少工程變更。設計階段是最能體現(xiàn)BIM價值的階段，在此工程項目中，設計人員應用BIM5D管理工具和云空間，新建協(xié)同項目，對整個工程項目的資料進行全過程清晰有序的管理，并設置成員管理權限，各階段人員根據(jù)管理權限進行項目信息的錄入、調整，以高效實現(xiàn)整個項目的多方協(xié)作和信息傳遞，保證工程管理質量。同時，設計人員建立Revit模型進行碰撞檢查(如圖2所示)，提前優(yōu)化，減少不合理設計，在不影響工程質量的情況下，對模型局部碰撞進行優(yōu)化，使管線布局合理，提高施工效率。因此，在設計階段運用BIM技術進行施工成本精細化管理具有較高的可行性和效益性。針對目前大多數(shù)設計院還未開始建立Revit模型的情況，需要施工企業(yè)的造價人員在項目施工前建立模型，進行碰撞檢查，及時糾偏，最大效益地節(jié)約工程造價。

圖2 碰撞檢查

2.合理布置場地，節(jié)約施工成本。利用BIM軟件布置施工現(xiàn)場平面圖，根據(jù)地形合理規(guī)劃用地，提前規(guī)劃施工現(xiàn)場，設置生產區(qū)、辦公區(qū)、生活區(qū)(如圖3所示)。施工準備階段對現(xiàn)場的施工條件、施工環(huán)境、施工距離進行分析，對用電進行平面規(guī)劃、布置，確定水源，電源進線、配電室、二級配電箱、三級開關箱電箱及線路走向，確定好施工臨時道路和施工機械進場路徑，避免出現(xiàn)二次搬運，達到節(jié)約施工成本的目的。

圖3 施工場地平面布置圖

在合理布置施工平面圖的同時，可利用BIM軟件編制施工進度計劃，本工程在初次編制施工進度計劃時，工期為472天，超過要求工期31天。通過分析模型構造，考慮流水施工并結合勞動定額、工期定額等設計原則，優(yōu)化施工進度計劃，調整優(yōu)化后得到最終施工進度計劃圖，總工期435天，比要求工期提前6天，通過縮短項目工期降低施工成本。

3.加強數(shù)據(jù)集成，提高投資回報。在施工階段，通過建立BIM可視化模型，可實現(xiàn)資金和資源利用的最大化，在此階段根據(jù)已經關聯(lián)好的模型和清單制作虛擬建造視頻并生成資金曲線和資源曲線(如圖4所示)，在模型視圖中選中任意構件查看其進度計劃、清單工程量，使得施工過程具有可視化，方便解決問題，及時糾偏，同時針對曲線圖關注波峰波谷，對施工計劃從成本層面進行進一步控制，優(yōu)化進度計劃。

圖4 BIM可視化

五、結語

本文通過分析BIM技術與精細化管理二者的邏輯聯(lián)系，結合實際工程案例，得出結論：通過在實際工程項目中應用BIM技術，可提前優(yōu)化設計、減少碰撞，調整了綜合管線的布置，減少設計變更帶來的成本增加；能合理布置施工場地，減少了二次搬運及路線浪費的情況，大幅度降低了施工成本；BIM技術能在數(shù)據(jù)的處理過程中，實現(xiàn)資源與資金利用的最大化，為施工成本的精細化管理提供了重要的指導。

綜上，BIM技術可以解決施工企業(yè)管理粗放、信息不對稱、一模到底等問題，可以提高施工成本的使用效益，積極推動施工企業(yè)的管理發(fā)展，但還存在技術標準不統(tǒng)一、應用費用高、專業(yè)人員少等實際問題，若要真正實現(xiàn)BIM技術在施工成本中的精細化管理，還需在后續(xù)繼續(xù)深入探討。