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摘 要： 摘要：施工企業(yè)的成本控制占據(jù)了造價(jià)管理人員大量的時(shí)間與精力，為此，基于5D-BIM的施工造價(jià)管理技術(shù)，依托自主研發(fā)的智慧建造平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化的造價(jià)過(guò)程管理，形成了一套商務(wù)管理式的工作流程與管理方案。研究結(jié)果經(jīng)項(xiàng)目試用，驗(yàn)證了其可行性和適
摘要：施工企業(yè)的成本控制占據(jù)了造價(jià)管理人員大量的時(shí)間與精力，為此，基于5D-BIM的施工造價(jià)管理技術(shù)，依托自主研發(fā)的智慧建造平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化的造價(jià)過(guò)程管理，形成了一套商務(wù)管理式的工作流程與管理方案。研究結(jié)果經(jīng)項(xiàng)目試用，驗(yàn)證了其可行性和適用性，體現(xiàn)了BIM技術(shù)在施工階段造價(jià)管理的應(yīng)用價(jià)值和廣闊前景。
關(guān)鍵詞：5D-BIM;施工階段;造價(jià)管理;智慧建造平臺(tái)
1概述
施工階段的造價(jià)管理是項(xiàng)目在建設(shè)過(guò)程中造價(jià)控制的重要活動(dòng)，提高造價(jià)管理過(guò)程中的效率和可控性是企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的必然手段。隨著B(niǎo)IM(BuildingInformationModeling，建筑信息模型)技術(shù)的發(fā)展，BIM算量技術(shù)日趨成熟[1-2]，但基于BIM技術(shù)的造價(jià)管理技術(shù)仍在起步階段，項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的造價(jià)管理存在大量難題，譬如：現(xiàn)場(chǎng)資源的動(dòng)態(tài)調(diào)整依然以人為控制為主;報(bào)表臺(tái)賬等造價(jià)數(shù)據(jù)的整理、集成、歸納和匯報(bào)仍需造價(jià)人員花費(fèi)大量時(shí)間;現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集難以保證數(shù)據(jù)在傳遞、整合過(guò)程中的準(zhǔn)確度與完整性。透明、真實(shí)、完整的造價(jià)過(guò)程管理依然是空中樓閣。
5D-BIM技術(shù)是以BIM模型為基礎(chǔ)，集成時(shí)間和成本信息，形成攜帶實(shí)際進(jìn)度、計(jì)劃進(jìn)度、資源數(shù)量、工程量、市場(chǎng)價(jià)格、分包價(jià)格等信息的5D-BIM模型，為上述問(wèn)題提供了有效的解決途徑。
5D-BIM技術(shù)的理論已經(jīng)較為成熟[3-4]，但基于5D-BIM技術(shù)的應(yīng)用仍處于初步發(fā)展階段。國(guó)內(nèi)廠商如魯班、廣聯(lián)達(dá)，國(guó)外如ITWO-RIB等，均提出基于5D-BIM的造價(jià)管理功能。
1.1市場(chǎng)5D-BIM軟件的實(shí)施現(xiàn)狀
盡管BIM算量技術(shù)現(xiàn)階段已經(jīng)能夠快速地提供完整的、準(zhǔn)確的工程量[5]，但基于5D-BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)整合與集成功能仍略為單一，其中關(guān)鍵技術(shù)，如數(shù)據(jù)共享與交互、模型拆分與合成、編碼信息的智能匹配、數(shù)據(jù)的半自動(dòng)采集與集成等技術(shù)仍需突破。結(jié)合現(xiàn)階段市場(chǎng)上5D-BIM軟件，我公司在不同項(xiàng)目上進(jìn)行了一定程度的試點(diǎn)應(yīng)用，總結(jié)使用情況如下：
1)市面上5D-BIM軟件在預(yù)算模塊的管理上，提出的解決方案主要是針對(duì)業(yè)主的需求，而不是總承包施工企業(yè)的管理需求。在項(xiàng)目實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)，部分功能模塊假定的使用場(chǎng)景與實(shí)際使用場(chǎng)景的深層次需求不統(tǒng)一，以總承包管理的角度來(lái)使用和推廣軟件應(yīng)用，難度大、戰(zhàn)線長(zhǎng)、效率低、成果小。
2)5D-BIM軟件的智能化程度不高，數(shù)據(jù)集成模式不成熟。在信息采集的過(guò)程中，諸多工作依然要通過(guò)手動(dòng)來(lái)完成，如實(shí)際進(jìn)度與構(gòu)件的一對(duì)一錄入關(guān)聯(lián)，計(jì)劃進(jìn)度與構(gòu)件的一對(duì)一錄入關(guān)聯(lián)，清單編碼與構(gòu)件的一對(duì)多關(guān)聯(lián)，綜合單價(jià)與清單編碼的一對(duì)一關(guān)聯(lián)等，造價(jià)人員僅是將工程全過(guò)程中的工作內(nèi)容集結(jié)到前期開(kāi)展，工作時(shí)間與壓力并沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的減少。
3)數(shù)據(jù)積累、存儲(chǔ)、整合、應(yīng)用是一個(gè)企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的體現(xiàn)，其實(shí)質(zhì)上是公司的商業(yè)機(jī)密信息，從管理和保護(hù)的角度上，企業(yè)都應(yīng)當(dāng)將數(shù)據(jù)掌握在自己手中。借助外部公司力量實(shí)現(xiàn)信息化管理，需要進(jìn)一步考慮信息保密、合作模式、組織關(guān)系等多方面因素，造成實(shí)現(xiàn)基于5D-BIM技術(shù)的商務(wù)管理流程冗長(zhǎng)，組織架構(gòu)復(fù)雜，耗時(shí)長(zhǎng)，成本高。
1.2施工階段的5D-BIM管理需求
5D-BIM技術(shù)的本質(zhì)是在工程實(shí)施階段，進(jìn)行事中管理過(guò)程的多維度信息集成、聯(lián)動(dòng)、管理和應(yīng)用。從造價(jià)管理的需求出發(fā)，利用BIM技術(shù)解決需要消耗大量時(shí)間與精力的基礎(chǔ)管理工作，如中標(biāo)預(yù)算的拆分、預(yù)算的再編制與整理、月度產(chǎn)值的生成與統(tǒng)計(jì)、任務(wù)單管理與統(tǒng)計(jì)、分包商工程量的核實(shí)和結(jié)算等，該部分工作構(gòu)成了成本核算的基礎(chǔ)內(nèi)容，為成本提供符合實(shí)際形象進(jìn)度的工程量、準(zhǔn)確的中標(biāo)預(yù)算綜合單價(jià)、實(shí)時(shí)更新的市場(chǎng)價(jià)格與分包商結(jié)算價(jià)格。
基于5D-BIM技術(shù)的商務(wù)管理工作，核心在于借助BIM技術(shù)，快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)構(gòu)件、工程量、價(jià)格、進(jìn)度之間的邏輯關(guān)聯(lián)，建立5D-BIM模型，更好地整合計(jì)劃工期、實(shí)際工期、簽證、索賠、指標(biāo)控制、決策比選等業(yè)務(wù)之間的邏輯關(guān)系，為后續(xù)過(guò)程管理中的索賠簽證、指標(biāo)決策、盈利分析、成本控制等工作開(kāi)展提供技術(shù)與數(shù)據(jù)支撐，形成智能化、信息化的主動(dòng)式管理工作。借助5D-BIM技術(shù)和管理措施能夠有效地提高施工過(guò)程中數(shù)據(jù)采集的真實(shí)性、準(zhǔn)確性、時(shí)效性，在數(shù)據(jù)積累的基礎(chǔ)上，為中高層的項(xiàng)目決策提供更有力的支撐;同時(shí)可以暴露技術(shù)條件制約下掩蓋的管理問(wèn)題，倒逼預(yù)算、成本管控工作進(jìn)行改革創(chuàng)新，消除工作職責(zé)不清、責(zé)任不明、成果難鑒的情況，真正做到從現(xiàn)場(chǎng)出發(fā)，提高對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的掌控能力。
本文研究了基于5D-BIM的施工造價(jià)管理技術(shù)，依托自主研發(fā)的智慧建造平臺(tái)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“平臺(tái)”)，總結(jié)從項(xiàng)目管理角度出發(fā)，如何實(shí)現(xiàn)基于5D-BIM的施工造價(jià)管理。通過(guò)對(duì)信息的采集、存儲(chǔ)、集成、利用，改造商務(wù)管理現(xiàn)有的工作流程和管理制度，實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程中的人力、材料、機(jī)械等資源的動(dòng)態(tài)管理和工程造價(jià)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，降低低效益產(chǎn)出、重復(fù)勞動(dòng)工作的占比，提高企業(yè)施工階段的資源控制和造價(jià)管理能力，為從業(yè)人員提供技術(shù)管理要點(diǎn)，展現(xiàn)項(xiàng)目的應(yīng)用價(jià)值。
2關(guān)鍵技術(shù)
2.15D-BIM模型的信息集成
5D-BIM模型是應(yīng)用實(shí)踐的前提與基礎(chǔ)。平臺(tái)形成5D模型的數(shù)據(jù)集成過(guò)程如下(圖1)：
1)計(jì)劃進(jìn)度。導(dǎo)入規(guī)范化的.wbs格式文件，在平臺(tái)上自動(dòng)關(guān)聯(lián)。
2)綜合單價(jià)信息和清單編碼信息。導(dǎo)入規(guī)范化的.xlsx文件，集成綜合單價(jià)信息、清單編碼信息、定額子目信息、清單編碼和定額子目的匹配信息，同時(shí)依托平臺(tái)內(nèi)置的行業(yè)定額進(jìn)行工料機(jī)信息的自動(dòng)匹配。
3)分包結(jié)算價(jià)格信息。導(dǎo)入規(guī)范化的.xlsx格式文件，預(yù)算員在智慧建造平臺(tái)上需匹配結(jié)算價(jià)格與綜合單價(jià)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
4)工程量信息。BIM模型的體積并不能直接作為工程量的信息來(lái)使用，對(duì)BIM模型進(jìn)行進(jìn)一步處理，可得符合算量規(guī)則的工程量，導(dǎo)入平臺(tái)后，依托規(guī)范化的名稱(chēng)規(guī)則對(duì)構(gòu)件進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算、匯總、整合，并與清單信息關(guān)聯(lián)。
5)實(shí)際進(jìn)度，借助平臺(tái)的網(wǎng)頁(yè)端、移動(dòng)端錄入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度信息，可根據(jù)管理精度決定錄入單根構(gòu)件、某類(lèi)別構(gòu)件或區(qū)域構(gòu)件群。所有的信息最終會(huì)關(guān)聯(lián)到構(gòu)件上，形成以構(gòu)件為單元的5D-BIM模型。
在項(xiàng)目實(shí)際信息采集過(guò)程中，本文提出并建立了基于5D-BIM技術(shù)的商務(wù)管理工作流程(圖2)。其中，項(xiàng)目預(yù)算員、BIM工程師、施工員3條管理線交叉工作，箭頭指向?yàn)闀r(shí)間，在管理過(guò)程中形成信息化、系統(tǒng)化的5D-BIM模型。
2.2施工預(yù)算的拆分與立項(xiàng)
預(yù)算拆分(圖3)是商務(wù)管理中最基礎(chǔ)也是最重要的工作之一，根據(jù)施工圖紙、組織架構(gòu)、方案重難點(diǎn)、合同條款等多種類(lèi)的信息，結(jié)合企業(yè)策略、市場(chǎng)價(jià)格信息、分包單位業(yè)務(wù)能力水平等，將中標(biāo)預(yù)算進(jìn)行拆分，對(duì)完整的中標(biāo)預(yù)算依照一定的規(guī)則細(xì)分為多個(gè)分部預(yù)算(如按單體工程、專(zhuān)業(yè)類(lèi)型、分包單位等)。分部預(yù)算拆分是為了形成一份在商務(wù)管理意義上的內(nèi)容完整、邏輯清晰的施工預(yù)算，以進(jìn)行預(yù)算管理、工程立項(xiàng)、決算統(tǒng)計(jì)、費(fèi)用結(jié)算等具體的管理工作。
平臺(tái)會(huì)自動(dòng)對(duì)導(dǎo)入預(yù)算中的清單編碼條目、中標(biāo)預(yù)算綜合單價(jià)、定額子目、定額子目與清單編碼系數(shù)、定額子目與工料機(jī)系數(shù)、工料機(jī)條目等內(nèi)容進(jìn)行存儲(chǔ)與關(guān)聯(lián)。
2.3造價(jià)信息與構(gòu)件的智能關(guān)聯(lián)
本文探索并實(shí)踐了一種基于Revit軟件的多維度信息智能關(guān)聯(lián)方法，借助BIM軟件得到符合算量規(guī)則的工程量，構(gòu)件都攜帶ElementID與清單編碼2個(gè)屬性;采用ElementID作為唯一標(biāo)識(shí)符，能夠快速、準(zhǔn)確、智能地實(shí)現(xiàn)構(gòu)件、工程量、清單編碼之間的一對(duì)一、一對(duì)多的關(guān)聯(lián)關(guān)系;利用清單編碼的特性，將所有構(gòu)件進(jìn)行快速的比對(duì)、篩選、匯總，形成攜帶造價(jià)信息的BIM模型(圖4)。
2.45D-BIM技術(shù)下的造價(jià)管理
工程中的計(jì)量支付一般以清單為計(jì)價(jià)依據(jù)，但由于工程本身建設(shè)周期長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在一定計(jì)量周期內(nèi)只能完成工程量清單的部分工作，因此采用月(季度)產(chǎn)值報(bào)表和施工臺(tái)賬進(jìn)行階段性的造價(jià)管理。
施工臺(tái)賬是對(duì)工程量清單的細(xì)化，是對(duì)施工圖紙的分解，是對(duì)計(jì)量支付系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的定義，具備規(guī)范性、精細(xì)性、科學(xué)性的特征。臺(tái)賬是將預(yù)算以賬目的形式逐條登記，形成相應(yīng)的臺(tái)賬表達(dá)。以預(yù)算數(shù)據(jù)與產(chǎn)值報(bào)表數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，整合形成結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化的施工臺(tái)賬，用以展示施工過(guò)程中管理所涉及到的費(fèi)用花費(fèi)與資源消耗(圖5)。同時(shí)根據(jù)材料部門(mén)、財(cái)務(wù)部門(mén)等資源、經(jīng)濟(jì)消耗情況，可以反映出現(xiàn)場(chǎng)管理水平，如消耗過(guò)多則可推斷現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生管理事故等。
3實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用
智慧建造平臺(tái)是我公司自主研發(fā)的施工現(xiàn)場(chǎng)信息化管理系統(tǒng)，平臺(tái)采用B/S軟件架構(gòu)，通過(guò)應(yīng)用BIM、WebGL、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)進(jìn)行信息存儲(chǔ)和可視化展示，應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)、GIS和智能移動(dòng)設(shè)備技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息收集，應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)部署和數(shù)據(jù)維護(hù)，支持瀏覽器端、客戶端等多種管理形式。
根據(jù)前文提出的關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)一步研發(fā)了平臺(tái)的商務(wù)模塊，在BIM模型的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)造價(jià)信息、進(jìn)度信息的智能采集、存儲(chǔ)、集成、整合和應(yīng)用，進(jìn)一步開(kāi)展基于5D-BIM技術(shù)的造價(jià)管理(圖6)。本文涉及的應(yīng)用均在商務(wù)管理模塊，包括預(yù)算管理、分包管理、工程量核算、產(chǎn)值管理、成本管理、施工臺(tái)賬
根據(jù)前文提出的工作流程與管理方法，我公司在上海軌道交通網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)智慧調(diào)度大樓(以下簡(jiǎn)稱(chēng)COCC)進(jìn)行試點(diǎn)應(yīng)用。COCC項(xiàng)目建筑面積為50393m2，總投資金額4.45億元，總工期761d，結(jié)構(gòu)類(lèi)型為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，專(zhuān)業(yè)涵蓋鋼結(jié)構(gòu)、幕墻、機(jī)電安裝等。作為我公司總承包管理下的典型項(xiàng)目之一，在該項(xiàng)目上試用，能夠有效地體現(xiàn)5D-BIM技術(shù)商務(wù)管理的普適性和推廣價(jià)值。在COCC項(xiàng)目的施工過(guò)程中，應(yīng)用智慧建造平臺(tái)實(shí)施項(xiàng)目管理，采集實(shí)際數(shù)據(jù)，如計(jì)劃進(jìn)度、實(shí)際進(jìn)度、中標(biāo)預(yù)算、分包合同、施工定額、材料信息等，建立5D-BIM模型，借助5D-BIM技術(shù)開(kāi)展施工階段的造價(jià)管理(圖7)。
總結(jié)COCC項(xiàng)目的實(shí)施情況，要點(diǎn)如下：
1)基于5D-BIM技術(shù)的造價(jià)管理，所得的工程量、工程造價(jià)與現(xiàn)行的工作模式相比，誤差可控制在0.3%以內(nèi)，符合精細(xì)化的管理需求。
2)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中需要預(yù)算員、施工員、BIM工程師3條技術(shù)線的協(xié)作，要從制度上確保權(quán)責(zé)分明、目的明晰，保證項(xiàng)目工作穩(wěn)步推進(jìn)。
3)產(chǎn)值報(bào)表、成本報(bào)表一鍵生成并自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、整理、匯總，形成結(jié)構(gòu)性、系統(tǒng)性的工程臺(tái)賬，能夠代替造價(jià)人員在成本控制中按月、季度、年度的反復(fù)算量、計(jì)價(jià)、審核、歸類(lèi)、匯總、整理等造價(jià)活動(dòng)，大幅度降低繁瑣、重復(fù)、效益低的工作內(nèi)容，提高工作效率，真正意義上節(jié)省了從業(yè)人員的時(shí)間和精力。
4)工程所有數(shù)據(jù)通過(guò)智慧建造平臺(tái)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、處理、匯總、展示，可以有效地保證數(shù)據(jù)采集過(guò)程的真實(shí)性和完整性、數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程中的精準(zhǔn)性和便捷性，規(guī)避主觀或客觀的數(shù)據(jù)失真問(wèn)題，形成自下而上、有效、真實(shí)的數(shù)據(jù)鏈。
4結(jié)語(yǔ)
本文研究、分析、改造了施工階段中的造價(jià)管理，嘗試建立基于5D-BIM技術(shù)的商務(wù)管理工作流程，通過(guò)解析項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的商務(wù)信息要素，借助信息化技術(shù)集成5D-BIM模型，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的資金結(jié)算、產(chǎn)值匯總、成本控制等造價(jià)管理功能，驗(yàn)證了5D-BIM技術(shù)的應(yīng)用和推廣價(jià)值。依托自主研發(fā)的智慧建造平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、智能化的過(guò)程造價(jià)管理，形成一套具備可操作性、可推廣、可量化的施工階段造價(jià)管理工作方法。項(xiàng)目試用的結(jié)果表明，該工作方法能夠有效地提高管理過(guò)程中的效率和可控性，體現(xiàn)了5D-BIM技術(shù)在施工階段造價(jià)管理中的應(yīng)用價(jià)值和廣闊前景。
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