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基于BIM的工程项目全寿命周期造价管理

更新时间:2016-07-05

建筑行业是我国国民经济的重要支柱性产业,它的健康发展能够带动消费、拉动GDP增长、增加就业机会、树立品牌形象,而其失败却将造成社会资源的巨大浪费,究其原因在于成本管理的水平上。[1]在新时代建设背景下,加大成本管理力度,革新成本管理理念,建立一个全寿命周期的成本管理系统,[2]使各阶段成本管理彼此相互影响、相互制约、相互作用,从而达到有效降低成本、提高企业的经营利润、竞争能力及对市场的应变能力的目的。

随着我国经济的腾飞,目前建筑业已逾十万亿元的产值规模,在未来相当长时间内,这种快速增长的趋势将会延续,全寿命周期成本管理作为一种更为科学的成本管理方法,越来越受到人们的关注,而贯彻实施建筑业信息化将成为实现全寿命周期成本管理最大的助力。

BIM技术不仅是一种新的建筑储存、计算、分析工具,也代表了一种参与各方共同协作的理念,BIM技术可以提高成本控制质量和效率,已经成为建筑领域发展的主要趋势之一。[3]目前,我国BIM技术的应用通常集中于建造阶段(其中在设计和施工方面尤其成熟),找出BIM技术与工程项目成本控制两者的结合点,推动全寿命周期成本控制是将其引入的最大意义所在。BIM技术的引入将使得工程项目全寿命周期成本控制理论在各个阶段的应用都实现突破。[4]

一、BIM概述

BIM(Building Information Modeling),建筑信息化模型,[5]作为新时代的技术产物,从它的基本情况和运用趋势可以看出,进行BIM技术的研究,对将来土建领域的教育意义与经济发展都有指导性作用。

(一)BIM的定义

BIM区别于以往建筑软件的2D概念与表达方式,BIM软件可以呈现出全方位协调的动态可视化多维度模型,包含建筑结构模型、交通规划及地貌分析等;同时又是建设工程的动态信息化大数据系统,包含工程的所有信息数据,能够将建筑参数化,数字化;同时,BIM也是一个涵盖了建筑构件、项目信息、成本信息的信息平台;不仅能够进行实时修改、计算等,还能协调各专业领域之间的结构数据信息,模拟施工,确定项目施工的可行性(见图1)。

全寿命周期造价管理是以项目所有阶段为基础考虑,从项目的决策初期到拆除报废止,其中主要包含项目的设计与计划、建设、运营与维护等时期;结合项目的建造与运营维护成本,全阶段进行统一的管控;利用数学与经济学模型,通过科学的成本管理手段,实现项目全寿命成本最小化,项目价值实现最大化的造价管理先进理念。

在小说语言中,“士”字出现11次,值得注意的是这样几个特殊用法:太子丹以“勇士”指称所奉养的门客;田光褒扬太子有“仁爱之风”故以“天下之士”而誉之;荆轲与太子说起“烈士之节”,又在易水送别时唱起“壮士一去兮不复还”。作品中,所谓“勇士”“天下之士”“烈士”“壮士”,均非一般的士,更非普通门客,而是那种具有为信义和公理而把生命置之度外的精神气概的特殊的士。这些特殊的士,除了太子丹、田光、荆轲之外,还应包括“当车前刎颈以送”的夏扶、为除“积忿之怒”而自刭的樊于期。若以“士志于道”来衡定,概之以“志士”可也。

图1 动态可视化多维度模型

(二)BIM在国内外应用现状

利用BIM的可视性,可以直观观察项目场地的环境、交通、气候条件等对项目的影响情况,使项目可以进行准确的评估以及分析,这样加快了速度,节约了成本;再者,对于已经建成的建筑模型,BIM可以对它快速的进行拟建投资估算,提升造价的精确度;对于存在的多个备选方案,经过BIM的技术比较,能够从中选取最优,更加快速精确,使投资估算的误差大大降低。

二、全寿命周期造价管理概述

通过BIM技术,将建筑项目的模型特征直观地可视化、数据化表达,信息全方位协调、共享;BIM将工程项目全寿命周期集成表达,并将给排水、结构、消防等各个参与方统一管理,数据系统、连续、无障碍沟通,两者的结合,相互辅助,是现代工程造价可靠的依据和坚实的技术基础。(见图2)

(一)全寿命周期造价管理概论

普查机构准备好所有应归档文件材料后,向档案管理部门提出归档移交申请,档案管理部门应对档案进行质量检查,检查合格后方可同意归档,然后按照“移交目录”“普查档案归档说明书”要求,经过主管机构各方领导签字后办理档案移交手续。在这个过程中,一定要严格执行申请、检查、核实、确认的工作流程,把不合格档案堵截在移交的过程中。

通过对农业机械化立法现状的梳理,早在2004年就出台了《农机促进法》,共8章35条,从科研开发、质量保障、推广使用、社会化服务、扶持措施以及法律责任这六大方面来规范我国农业机械化的发展进程,但是可以看到近十几年来与农业机械化的相关配套的下位法律体系并没有相应完善。相关的行政法规仅有一部国务院出台的《意见》,部门规章仅有一部1983年出台的《办法》,顺应当时我国农业机械化发展的需要主要规定了农业机械化的推广问题包括推广体系、推广程序、经费和条件、技术承包、成果奖励几个方面,对于农业机械化的发展、完善等问题都没有进行详细规定。

(二)我国造价管理现状

目前,我国建设项目大多只进行前期成本造价,并且只给出建设期粗略的估计值,很少能够给出运营和后期维护的费用;并且在进行成本预算时,大多是套用给定的定额,然而我国地区众多,各省市地区的定额又各不相同,往往很容易造成误差,难以统一;因此,工程量清单内项目的遗漏、错误在所难免;再者,建设时管理粗放,工程质量控制不够稳定,施工方在实际施工状况与预期有所出入,造成巨大浪费,形成成本损失。如今的造价模式往往是不同阶段分开进行,信息很难得到共享,大多都限制在项目某一个特定的阶段和单项工程中,缺乏沟通;而且,分散的造价平台使得各专业之间的信息不能集成,最终导致设计、图纸会审困难,在施工时常常发生冲突,产生不必要的损失,成本误差较大,也拖延了施工进度;

(三)全寿命周期造价管理的优势及必要性

本文的研究主要集中在工程项目的建设期,包含项目的投资决策阶段、设计与计划阶段和施工实施阶段。

(四)基于BIM的全寿命周期造价管理

为有效实施建设项目的造价控制,从传统单纯建设期的造价逐渐演变成全寿命周期的成本控制理论,全寿命周期更注重技术和经济的结合,其中,前期计划与后期控制是该理论的重点环节。

图2 全寿命周期造价管理

三、BIM技术在工程项目全寿命周期造价管理的应用

全寿命周期造价管理涉及项目整个寿命周期,能够纵观项目的每个阶段,时间考虑跨度广,更为周全、合理,它以建筑全寿命周期总成本最小化为原则,综合考虑长远利益(工程项目全寿命周期成本)和短期利益(建设期成本),强调最小建设期成本不等同于工程项目最小成本,进行“工程项目全寿命周期成本管理”可以实现“双赢”甚至“多赢”。[7]同时全寿命周期的理念综合考虑了每个时期的建设成本,使投资方能清晰地按照寿命周期最小的原则选择更为科学的投资方案;有意识地进行全寿命考虑更为实现合理的设计和选择最优的施工方案创造了理性条件,更好地贯彻环保生态建设的目标,符合国家的标准,提高社会效益。

感知层主要实现物联网的末端智能感知,由各种类型的采集和控制模块组成,包括RFID标签和读写器、摄像头、二氧化碳浓度传感器、GPS、温度传感器和湿度传感器等感知终端,主要功能是识别物体和采集信息。

企业的内部审计方法有待于改进,就西方内部审计工作而言,我国在此方面就处于落后阶段,对审计项目的选择有很大的随意性和目的性,无法真正先进的运用计算机开展工作,因此企业的内部审计项目还是不够完善的。

(一)BIM技术在工程项目投资决策阶段造价管理的应用

项目的设计与计划阶段在造价工作中是一项耗费低影响大的生命期阶段,成本耗费虽然不足全寿命周期的1%-3%,但是,该阶段影响的全寿命周期的成本消耗却高达80%;所以,在项目的造价上,设计与计划阶段起着决定性的作用。[8]

随着科技的发展,人们开始将全寿命周成本与计算机技术相结合,而BIM技术则是真正意义上落实全寿命周期成本控制的工具和手段。BIM最先从美国发展起来,随着全球化的进程,已经扩展到了欧洲、日、韩、新加坡等地,目前这些地区的 BIM 发展和应用都达到了一定水平。[6]美国对于 BIM 的应用较为领先,项目采用 BIM的比例从2007年的28%到2012年的71%,美国公共建筑服务部门提出的“3D-4D-BIM”计划为项目全方位服务。中国对于BIM技术的研究仍然在起步阶段,但是,相比于十年前BIM在国内几乎0热搜的情况,到现在成为建筑行业家喻户晓的技术手段,可以预测,BIM技术在中国建筑领域呈现极好的态势,不久之后,逐渐开发研究,它将成为建筑行业新型的风向标。

(二)BIM技术在工程项目设计与计划阶段造价管理的应用

项目前期的决策主要由业主方进行,业主的目的便是在最少的投资估算下去获取项目的最大化价值。业主在决策阶段对项目的定位主要决定了项目后期的项目概预算、施工图预算和后期决算,因此,决策阶段在整个项目周期中至关重要。

BIM技术可以对建筑项目进行多方面计算分析,如外观形体、空间布置、设备能耗、造价成本等;不仅能在BIM模型上看到外观、机构、设备、电暖灯建筑模型,进行直观分析,还可以对其进行工程量统计,结构预检等;在进行施工图设计时,建筑可以通过BIM模型将建筑做出三视立体图形,并作出准确的报表;精确快速地分析计算各项造价占比,选取最优的方案,为成本造价提供快捷的手段和依据。

同时,在招投标方面,BIM多维模型的引入,不需要按照以往人工手算根据建筑结构的变换随之更改,只要工程发生变更,BIM会协同随之反映,变更构件,确定价格,这样,BIM技术的引入能够提高造价的控制力,同时,多维的比算,能够将各阶段的实际成本、预算成本、等与投资估算进行对比,实施有效管理和掌控。

(三)BIM技术在工程项目施工实施阶段造价管理的应用

工程项目的施工实施阶段,是项目付诸实操建设的过程,也是最为关键、周期较长、最为动态化、不确定化的阶段,此时工程项目常常发生合同变更、施工方案调整、项目资金变动等情况。

综合考虑选择由山东开元电机有限公司生产的YVP系列变频调速电动机,型号YVP280S-4/75KW,性能参数如表2.

BIM技术在项目施工实施中发生变更时能提高成本控制的能力。其中,协同动态化数据管理能让工程结构在变更发生时共同变化,选出最为合理、经济的方案,并且迅速确定造价;同时,利用 BIM 技术可以对工程款项支付进行管理查询,加快核算速度,增强支付能力;在图纸会审、图纸变更上,能够直接找到图纸标注矛盾点,找出不规范的地方,快速处理。具体施工中,比如钢筋下料时,BIM能够计算出合理的组合,提高施工水平,减少浪费;并且对施工的用料进行有效的审核,弥补到了传统手工统计的不足,并且在材料周转不通时合理安排采购计划,有力地控制了成本损耗。

总之,BIM在施工实施中对成本造价的管理不仅体现在信息管理中,更具体到每一个施工步骤的资金、材料、人工的损耗,并加以控制管理。

(四)BIM技术在工程项目运营期造价管理的应用

工程项目在投入使用后的运营阶段费用往往较大,一般业主却不对其进行造价,并且把管理职责直接移交物业,常年无人管理,直到问题出现再进行弥补,而这样往往对资金消耗更大。[9]

BIM从项目伊始,到交付使用,模型文档和详细数据参数库便已经对建筑项目进行了实施监控,不仅可以对运行状态进行控制管理,还能实施对设备结构性能、资源消耗等的评估,这样一来,在运营效率上得以提升,并且能有效控制物业的运营维护费用,使建筑项目在经济效益上都得以提高。对于业主来说,BIM技术可以通过按时间、区域等多维度的检索手段方便准确获得传统资料管理中难以想象的齐全、完整、准确、系统的工程项目资料,为运营期的日常管理、维护、服务等工作提供信息支持,进而制定适合的维护方案,降低全寿命周期成本。BIM的事前控制,在管理和运营维护成本方面,能减少损耗,提高效率。

四、结论与展望

BIM技术是建筑行业未来改革的方向,也是其进步的标志,然而就我国目前的国情与该行业的发展状态来看,BIM的普及还需要一段时间;作为新时代的产物,BIM的信息模型能够将工程项目全寿命周期和各专业参与方集成化,达到信息协同、共享以及统一管理,为造价工作提供了方便的基础和技术支撑;另外,BIM涵盖建筑项目所有的构件信息,并且能智能化自动检测构件组成,再将集成的工程量信息加以精确计算;前期模型数据化的信息管理也大大提高了造价管理能力;相比传统造价手段,效率更高,数据更加准确;因此,建筑领域未来的信息化管理,将BIM技术应用到其全寿命周期造价管理具有重大的意义。

参考文献:

[1]沐美莲.建筑业在国民经济中的地位和作用分析[R].云南省玉溪市易门县统计局龙泉统计站, 2014.

[2]夏虹.房地产开发项目寿命周期成本分析与控制研究[D].重庆: 重庆大学, 2007: 21-24.

[3]程斯茉.基于 BIM 技术的绿色建筑设计应用研究[D].长沙:湖南大学, 2013: 18-19.

[4]张树理.BIM 技术在工程项目全寿命周期成本管理中的应用[D].长春: 长春工程学院, 2016: 52-53.

[5]Robert Eadie, Mike Browne, Henry Odeyinka, etal.BIM implementation throughout the UK construction project lifecycle:An analysis[J]. Automation in Construction, 2013(1): 36-40.

[6]贺灵童.BIM在全球的应用现状[J].聚焦信息化, 2013, 31(3):13.

[7]郝冰.建设项目全寿命周期成本优化初探[J].网络财富,2010(11): 73-75.

[8]尹航.基于 BIM 的建筑工程设计管理初步研究[D].重庆:重庆大学, 2013: 61-66.

[9]李伟, 张树理, 李洪义.基于全寿命周期理论的既有建筑绿色化改造成本管理[J].工程造价管理, 2015, 8(1): 29-33.

余方,陈旭
《城市学刊》 2018年第2期
《城市学刊》2018年第2期文献

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