0 引言
BIM技术可应用于工程项目规划、勘察、设计、施工、成本管理、运营维护、改建及拆除等方面,实现建筑全生命期内各参与方在统一建筑信息模型基础上的数据共享,为产业链贯通、工业化建造和建筑创作提供技术保障;支持对工程环境、能耗、经济、质量、安全等方面的分析、检查和模拟,为项目全过程的方案优化和科学决策提供依据;支持各专业协同工作、项目的虚拟建造和精细化管理,为建筑业的提质增效、节能环保创造条件。
目前,建筑工程量以及项目投资金额不断扩大,大大增加了工程造价管理的难度,现有的工程造价技术手段不能满足行业的需求和发展,导致成本管理数据信息滞后。工程造价企业的全面参与,能够有效提高项目成本管理水平,但却需要依赖于先进的管理工具和技术手段。于是,BIM技术应运而生,并得政府相关部门的大力倡导和行业的积极推广。
1 工程造价企业应用BIM进行项目成本管理的必要性
1.1 项目成本管理的重要性
成本作为项目管理的三大目标之一,成本管理工作很大程度上决定着项目的经济效益。成本管理是工程项目管理的三大目标中的重点目标,特别是一些重大招标项目在招标和项目施工过程中能否将成本控制在计划之内,项目内外部的变化因素都会对成本的变化有较大的影响。
1.2 BIM技术的特点
BIM模型是载体,模型所含的信息是核心,运用协同的工作方式是BIM实施的根本。
(1)可视化:采用智能化与数字化方式来表示建筑构件。
(2)参数化:构件中内含的信息可以表达构件的属性和行业,并且支持数字化分析工作。
(3)集成性:BIM模型中的所有信息一致关联,如果某一个信息发生改变,所有关联的信息将随之改变。
(4)过程性:BIM模型的数据库将作为建设过程的产品信息库,是项目信息的唯一来源。
1.3 传统的成本管理
1.3.1 管理内容
项目的成本管理主要有以下几个方面的内容:成本预测、成本计划、成本控制、成本测算分析和成本考核。对于总承包施工单位来讲,成本的控制和测算分析、核算是重点;对于咨询委托单位来讲,成本的预测和计划是重点。
在目前的传统项目成本管理中,仍存在设计与成本工作交互性不强,成本管控工作在项目早期决策、招标和设计阶段难以落地的问题。
在传统的成本计划方面,很多企业从项目实践中逐渐形成了一套比较完整的体系和编制方法,尤其是在编制成本计划阶段,项目测算做得比较多,并针对不同的成本项目采取了不同的控制方法。如目标成本管理、责任成本管理及动态成本管理等。
在目标成本制定后,把目标成本合理地分配到各个部门,成为各部门的责任成本,各部门成为目标成本的执行者和责任主体,必须对目标成本的执行进行控制,对执行的结果负责。在具体管理中,在纵向上是把目标成本按作业程序进行分解,且分解到各个核算科目和项目,这样目标成本就有了归集的标准和依据。
总体说来,虽然采用了目标成本管理的方式,但传统的成本管理在管理体系上、在实施过程中的不足,难以充分发挥成本管理的事前控制、主动控制作用。传统成本管理中目标成本管理流程见图1。
1.3.2 管理原则
(1)成本最低化原则
根据项目成本制定控制目标,通过成本管理的各种手段,合理优化和降低项目成本,以达到成本最低化原则。
(2)全面成本原则
对项目所有参与方进行全面管理,包括企业、人员等全过程的管理,并且随着项目的各阶段连续进行,避免只重视成本分析、测算,不注重项目全过程成本管理。
(3)动态成本原则
项目施工往往是一次性完成的,但在项目的各个阶段都有不同的管理重点,成本管理要强调项目过程中的动态控制和监督,根据确定的成本目标编制成本计划、方案等,为成本管理做好基础。
1.3.3 管理中存在的问题
在传统的项目成本管理中,往往偏重于事后管理,而忽视事前的成本预测和决策,难以充分发挥成本管理的事前控制、主动控制功能。如成本管理的目标一味地被归结为降低成本,则有可能会导致产品质量的下降和企业长期效益的下降。建筑行业是科技发展相对落后的行业,成本管理的工具和技术手段较落后,管理团队人员整体素质不高,有很多项目管理经验丰富的老员工,大多学历不高,很难掌握先进的管理工具和科学的管理知识,而有较强专业知识基础的新员工往往又缺少工作经验。
1.4 基于BIM技术进行成本管理的优势
基于BIM技术的成本管理具有快速、准确、分析能力强等很多优势,具体表现在以下几个方面。
(1)快速:在项目开工前就能够创建好BIM模型,建立基于BIM的实际成本数据库,做到事前成本数据分析、测评,为项目管理者的决策提供成本数据依据,成本分析不再困难,工作量小,速度快效率高。
(2)准确:成本数据可实行动态维护,准确性大为提高。以参数化BIM模型为基础,按照造价管理原则,通过总量统计的方法,消除累积误差,成本数据随进度进展准确度越来越高;数据颗粒度达到构件级,可以快速提供支撑项目各条线管理所需的数据信息,有效提升了施工管理效率。
(3)精细:通过实际成本BIM模型,很容易检查出哪些项目还没有实际成本数据,监督各成本实时盘点,提供实际成本数据。
(4)分析能力强:通过BIM5D的应用,可以多维度(时间、空间、WBS)汇总分析更多种类、更多统计分析条件的成本报表,直观确定不同时间点的资金需求;模拟并优化资金筹措和使用分配,完成实时动态监控,合理地对资金、人员、材料和机械等进行计划安排,实现投资资金财务收益最大化。
(5)提升企业成本控制能力:将实际成本BIM模刷通过B1M云协同方式集成在企业总部服务器上,企业总部成本部门、财务部门等相关部门就可共享每个项目的实际成本数据,实现了总部与项目部的信息互通,增强和提升了企业的成本控制能力。
1.5 应用BIM的必要性
1.5.1 政策导向
受发达国家与建筑行业改革发展整体需求的影响,中央及各地方政府也先后推出相关政策推动BIM技术的应用,使得BIM技术逐步在建设行业普及推广,影响力日益加强。
自2011年开始,住建部几乎每年会发布关于BIM技术推进的相关政策,这些政策中既有针对BIM技术推广的政策性要求,又有具体项目的推进目标,还有从技术层面上对工程全过程B1M应用的指导性意见。在2016年8月23日发布的《2016—2020年建筑业信息化发展纲要》中,提出了积极推进“互联网+”和建筑行业的转型升级,尤其在发展目标中重点突出了关于建筑信息化的具体落实计划:“十三五”时期,全面提高建筑业信息化水平,着力增强BIM、大数据、智能化、移动通讯、云计算、物联网等信息技术集成应用能力,建筑业数字化、网络化、智能化取得突破性进展,初步建成一体化行业监管和服务平台,数据资源利用水平和信息服务能力明显提升,形成一批具有较强信息技术创新能力和信息化应用达到国际先进水平的建筑企业及具有关键自主知识产权的建筑业信息技术企业。文件中提出了五大信息技术,其中BIM技术位列排序第一。同时,在对企业信息化要求中再次强调深入研究BIM,可见住建部对于BIM技术推广的力度和决心。
在2017年8月1日发布的《住房城乡建设部关于印发工程造价事业发展“十三五”规划的通知》中,明确指出要构建多元化信息服务体系,建立健全合作机制,促进多元化平台良性发展,大力推进BIM技术在工程造价事业中的应用,再次强调了工程造价企业应大力开展BIM技术的应用。
1.5.2 现阶段已经开展的基于BIM的成本管理应用
1.5.2.1 BIM直接出量用于招投标
目前,很多项目从设计阶段就开始采用BIM技术,根据成本的要求,在满足设计条件,不增加设计过多工作内容的情况下,制定出《BIM建模标准》。并根据标准的规定,在模型建立时,对模型构件加载成本信息,这样从模型中就可以直接提取工程量,用于招投标工作。
1.5.2.2 BIM3D点云扫描,计算土方量
通过无人飞机3D点云扫描技术,对项目现场土方挖填进行无人飞机扫描,通过导出的数据,生成BIM模型,就可以快速准确地计算土方量。
1.5.2.3 BIM5D协同应用,进行动态成本管理
在BIM协同平台中,通过三维模型数据接口,可以集成土建、钢构、机电、幕墙等多个专业模型,并以集成模型为载体,将施工过程中的进度、合同、成本、工艺、质量、安全、图纸、材料、劳动力等信息进行集成,利用BIM模型形象直观、可计算分析的特性,为施工过程中的进度管理、现场协调、合同成本管理、材料管理等关键过程及时提供准确信息,如构件几何位置、工程量、成本数据、计划时间等,帮助管理人员进行有效决策和精细管理,以减少施工变更、缩短项目工期、控制项目成本和提升项目工程质量。
BIM5D应用主要包括三方面:
①可以集成不同软件的模型;
②以模型为载体,存储和关联进度、成本、质量、安全等信息;
③基于这些模型和数据进行施工模拟、工程量统计、材料管理、形象进度、资金计划、项目文档咨询管理等应用。
1.5.2.4 基于BIM的标准化管理
针对标准化项目(标准户型、标准构造、标准配置)建立BIM标准化体系、建立标准化的BIM模型(标准楼栋、标准户型、标准装配式构件族库)、编制标准化的招标文件和工程量清单,以缩短设计、招标、施工准备等各项工作时间,实现标准化项目实施过程中的零变更。
1.5.2.5 定制开发基于BIM的项目管理云平台
在现阶段,基于BIM的项目管理平台主要有广联达的BIM5D、鲁班BIM管理平台、斯维尔BIM管理系统以及德国ITWO等。很多企业通过项目试用分析,发现以上软件都不能完全满足企业自身项目管理的使用要求。因此,部分企业根据自身需求,定制开发基于BIM的项目管理云平台,涵盖了项目产品标准、计划管理、设计管理、工程管理、成本管理、营销管理、物业运维等各个方面的内容,以满足具体项目全过程咨询服务的需要。
1.5.3企业自身发展需要
工程造价咨询企业是提供造价咨询服务的第三产业,伴随着大数据、云计算在建筑工程施工中的大量应用,促使了BIM技术进一步发展与普及,工程造价咨询企业迫切需要引进新理念、新思维、新技术、新方式来提高自身的行业竞争力。
2 对工程造价企业应用BIM进行项目成本管理的建议
2.1 制定BIM应用目标
对BIM的实施效果不能奢望一蹴而就,BIM在项目各阶段的应用点非常多。由于参与方的多样性,以及各方水平参差不齐,对应用BIM,可能事先的期望目标太高,而最后往往达不到预想目标,甚至半途而废。所以,如果事先结合参与各方技术水平做好适当的目标设定,可能获得的效果会超出预想设定。如果在传统成本管理中辅之以BIM技术,二者相互结合,逐步推进,或许可以让BIM解决传统成本管理中解决不好的问题,让项目实施过程更加顺畅。
2.1.1 快速精确地提取工程量
BIM软件是一个强大的项目信息数据库,大多的BIM软件都可以根据创建的BIM模型计算实物工程量,根据软件的参数化功能特点(包含构件的长、宽、高,材质等几何信息和非几何信息),直接导出工程量明细表。只要是模型中能看到的构件,都可以计算出工程量。工程量的计算往往占了整个工程造价计量时间的50%—80%,基于BIM的算量,可以大幅减少人工算量的时间和人为原因的工程量误差,提高算量工作的效率和准确性。
2.1.2 动态成本管理
可以使用BIM模型来取代图纸,直接生成所需材料的名称、数量、尺寸等信息。由于模型可以直接出设计、施工图纸,所以这个信息会始终与设计、施工保持一致,在设计出现变更时,该变更将自动反映到所有相关联的构件信息中,只要在设计基本模型的基础上,增加成本信息,即形成了可以进行成本管理的BIM模型。模型中包括清单项目类别、类型、人力、材料、机械等信息,并可以实时查看和调整。
根据项目的计划进度和实际进度,可以动态计算WBS节点的任意时段工程量,帮助管理者实时掌握完工情况,为决策提供依据。
BIM的出现还为限额领料提供了技术和数据支撑。根据BIM模型的参数化特点,在管理多专业、多系统的数据时,可以分区域、分系统、分类、分构件、分材质等方式对整个项目的数据进行统计分类,以方便管理。通过BIM方式,可以快速统计各类构件的工程量,快速完成工程量拆分和重新汇总,为工程款支付提供支持。
BIM模型依据强大的工程信息数据库,实现了二维施工图与材料、造价等各模块的有效整合与关联。目前,BIM已经发展到BIM5D维度,5D模型集三维建筑模型、施工组织方案、成本及造价等信息于一体,能实现对成本费用的实时模拟和核算,为后续开工建设的项目各阶段提供数据支持。
2.2 搭建BIM应用环境
2.2.1 软件
BIM的实现需要依赖多种软件产品的相互协作。有些软件适用于创建BIM模型,有些软件适用于对模型进行性能分析或者施工模拟等等,不能期望一种软件完成所有的工作,如果要全面开展BIM应用,必须要搭建BIM应用的软件、硬件环境。常用软件见表1。
2.2.2 硬件
BIM工作的实施需要配置足够的服务器、图形工作站、展示和移动应用需求的硬件,硬件配置主要考虑与软件的匹配性,从能满足市场上主流的BIM软件应用和BIM协同平台两个方面考虑。图形工作站推荐配置参数见表2,移动工作站推荐配置参数见表3,云协同服务器推荐配置参数见表4。
2.3 组建BIM技术应用团队
BIM技术的应用,离不开BIM团队,这也是当前大多数工程造价咨询企业开展BIM应用迫在眉睫的问题。工程造价咨询企业的人员大多为工程造价专业毕业,而工程造价专业课程中未建立系统的BIM课程,且现有人员也缺乏系统的BIM技术应用培训。企业应根据自身情况,分专业、分阶段、分批次地打造BIM团队,让专业人才覆盖项目管理、数据分析、专业协调、建筑、结构、精装、幕墙、管道、空调通风、强弱电、消防、钢结构等专业,并结合项目BIM技术的实际运用,通过实践培养人才。BIM团队组织架构见图2, BIM岗位职责见表5。
2.4 选取项目进行BIM应用试点
BIM不是一款具体的软件,而是一种流程和技术,是一种基于建筑信息模型的行为过程,它为项目各参与方提供了一种透明、共享、可持续的协同工作环境,是—个比较复杂的系统工作。所以,对BIM的应用一开始不能大而全,要从BIM项目试点开始。
“BIM技术作为一项新兴技术,对建筑业转变发展方式、加快企业转型升级具有关键作用。”要通过开展BIM应用试点工作,积极探索BIM技术在提高工程质量、缩短工期、协同管理、成本管理等方面的管理能力,逐步积累BIM技术在项目成本管理、实际施工过程中运用的实际经验。
2.5 建立企业的BIM标准体系
通过BIM构件库的建立,可以同时建立相配套的BIM标准管理体系,制定各方面的BIM标准、流程等文件。
BIM技术的全面实施,应首先制定信息生产、存储、交互、应用的技术规范,主要包括以BIM实施为对象的BIM数据存储标准、BIM信息语义标准和BIM信息传递标准,这些都是BIM实施标准制定和贯彻的技术支撑;规范BIM几何信息和非几何信息的创建深度,规范BIM模型的交付标准,规范模型使用的相关规则。因为BIM模型是整个BIM应用最基础和最关键的信息资源,所以各类标准的制定是非常重要的。
3 结语
BIM建筑信息模型是建筑学、工程学及土木工程施工过程管理中的一种新工具,其核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型,利用数字化技术,为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。目前,BIM技术已经在全球范围内得到业界的广泛认可,它可以帮助实现建筑信息的集成,从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结,各种信息始终整合于一个三维模型信息数据库中,设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可以基于BIM进行协同工作,有效提高工作效率、节省资源、降低成本、以实现可持续发展。但BIM技术的进一步推广和广泛运用,除了该技术本身要求必备的软、硬件条件外,还需要诸如相关从业人员素质、市场环境、政策因素等外部条件。希望通过BIM技术的发展与运用能够为整个建筑行业的全面高质量发展从管理的角度提供基础性条件。
参考文献:
[1]浙江省住房与城乡建设厅.浙江省建筑信息模型(BIM)技术应用导则.Zhejiang BIM Guide ersion,2016,(2)
[2]住房和城乡建设部.住房城乡建设部关于印发2016—2020年建筑业信息化发展纲要的通知.2016
[3]住房和城乡建设部.工程造价事业发展“十三五”规划.2017,(四)
[4]刘占省,赵学锋.BIM技术与施工项目管理.2015,(5.9)