曹 楊 張 迪 朱 莉

(1.內蒙古科技大學，包頭 014010; 2.中國二十冶集團有限公司，上海 201900)

基于BIM技術的冶金項目造價管理

曹 楊1,2張 迪1朱 莉2

(1.內蒙古科技大學，包頭 014010; 2.中國二十冶集團有限公司，上海 201900)

工程項目造價管理是建設工程的重要組成部分，直接關系到項目利潤和施工企業(yè)的財務狀況。但是工程項目預算成本計算分析困難和實際進度成本歸集實時性差、準確性低等都會影響項目成本控制效果。本文結合冶金項目的特點將BIM技術融入到冶金項目造價管理工作中，實現了項目成本的精細化管理，提高了項目的盈利能力，為施工企業(yè)冶金建設項目造價管理提供新的思路與方法。

BIM技術；冶金項目；造價管理

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2015.05.16

1 引言

隨著市場競爭的加劇，施工項目管理從粗放型管理向精細化管理轉變已經成為共識。一個項目控制失敗，可能吃掉多個項目的利潤，甚至使得整個企業(yè)陷入經營困境。在信息化飛速發(fā)展的今天,運用BIM技術輔助工程項目造價管理,可實現項目造價精細化管理，為確保項目利潤提供了新型工具。BIM技術與項目工程造價管理相結合，不僅提高了項目管理效率,還提高了項目管理數據分析的準確性和及時性，為有的放矢的推進項目造價管理提供了參考依據。

2 BIM技術在冶金項目造價管理中的應用

從生產工藝來看，冶金建設項目所包含的內容繁雜，主要包括礦山工程、焦化工程、燒結工程、煉鐵工程、煉鋼工程、連鑄工程、冷軋熱軋工程、綜合處理系統工程等幾大類，又可以根據工藝分成各個分部分項工程，包括了土建工程、電氣工程、管道工程、爐窯工程、電氣設備安裝和機械設備安裝等方方面面的內容[1]。相比于房地產行業(yè)等的工程建設,冶金工程項目造價控制的特殊性表現在其工程容易地質條件等因素的影響,并且冶金工程建設施工地點多、線長,從而使得工程造價信息可能與預設的標準存在差異,給工程造價的控制帶來了影響;冶金工程項目基本是由多個單元集合而成,如高爐工程由原料、自動控制、能源介質等單元集成,這種復雜的系統使得工程造價容易受到施工順序、施工時間長短等因素的影響而發(fā)生變化,這都要求有嚴格的工程造價控制方案,否則容易導致其失去控制。[2]

在國家快速推進BIM技術的今天，我們公司也在一個鋼鐵項目進行BIM技術應用探索，并在造價管理中有所收獲。

圖1 工程效果圖

《寶鋼湛江鋼鐵熱軋水處理項目》是我單位承建的湛江鋼鐵的核心項目之一，本項目是為熱軋生產線提供配套的水處理系統，建成后循環(huán)水量36 361m3/h，重復利用率高達98.9%，是國內技術最先進的熱軋水處理系統。本項目建設內容涵蓋加熱爐及間接冷卻水循環(huán)、層流冷卻水循環(huán)、直接冷卻水循環(huán)、污泥處理等四大系統。

本項目工藝復雜，管道種類繁多，土建、鋼結構、機電交叉作業(yè)的綜合項目；清單單價低，材料分散采購價格高，成本管理難度大，做好項目精細化管理是項目成敗的關鍵。故公司決定引入BIM技術指導項目做好項目前期策劃、過程管理和竣工結算管理，確保項目盈利目標。

2.1 項目前期策劃

確定項目造價工作重點是項目前期策劃工作的重中之重，我們項目部也以此為指導思想，快速利用軟件進行實物建模、統計工程量、核實合同工程量清單量，進行項目預計收入、成本測算。

運用BIM技術的首要工作就是建立各專業(yè)模型，常用的建模軟件有Revit系列軟件CATTIA軟件，另外Bentley MicroStation Structural軟件也能得到良好的建模效果[3]。本工程采用了Revit軟件進行建模工作，在三維建模過程中嚴格按照廣聯達公司制定的Revit交互建模標準進行建模，并成功實現通過廣聯達GFC插件把Revit模型導出到廣聯達土建算量軟件中，通過細部調整，可以直接進行算量工作，省去了二次建模的步驟，實現了Revit模型的復用，提高了工作效率。在BIM技術的幫助下我們使用了11天的時間完成了建模、計量，為快速掌握項目收入、成本做好策劃工作奠定了夯實的基礎。

通過工程量仔細對比，我們發(fā)現預算土建工程量多于合同量，應為項目成本控制重點，嚴控混凝土、鋼筋材料采購費用更是重中之重。同時本項目措施費包干，通過模型測算，旋流池措施工程量和費用大于合同包干價，將會造成項目虧損，是項目需要進行增收創(chuàng)效的重點。

在經過準確測算后，項目經理部編制了全面的《項目成本管理策劃書》，并明確了本項目要運用BIM5D系統進行全面造價管理的方針。技術、物資和經營三部門配合實現材料最短周期備料制，降低材料采購資金成本；同時項目總工負責跟蹤、解決旋流池措施費用不足的問題，在施工前與業(yè)主工程技術人員溝通，通過變更或加大施工難度等方式要求變更措施費，化解此項風險。

圖2 工程實體模型圖

通過前期策劃提前發(fā)現風險，將成本控制與施工現場全體員工相關聯，項目部齊心協力打造最優(yōu)項目、實現項目利潤目標。

圖3 工程量提取表

2.2 精細化的過程造價管理

2.2.1 利用BIM技術進行節(jié)點深化設計，控制鋼材損耗率

本項目鋼結構工程總量約850t，通過采用Tekla structures對節(jié)點進行了三維深化設計降低了工廠加工的難度，并且通過對零件進行DSTV排版可以使得板材的下料更加節(jié)省和合理，實現了將材料損耗控制在3%以內，至少節(jié)約鋼材17t，降低成本8萬元。而且，直接生成的排版圖可以直接與數控機床數據對接，實現設計制造的一體化加工，大大減少了加工制作的時間，并且提高了構件加工的質量。

圖4 構件列表

圖5 DSTV排版圖

圖6 碰撞檢查

圖7 施工進度可視化控制

2.2.2 利用BIM技術進行碰撞檢查，減少返工成本

本項目是土、機、電綜合項目，以往類似項目施工過程中會出現管道相互沖突、碰撞，需等待變更單后再施工，造成項目窩工、返工等情況，增加項目人工成本。從保證項目工期，最合理用工的觀點出發(fā)，我們主動進行了三維模型細化分析、檢查碰撞，并將各種碰撞問題一次性提交設計院解決，隨后再進行施工，不僅避免了返工、窩工還減少了現場工程師的工作量。雖然我們還沒統計出節(jié)約人工的準確數據，但現場管道施工速度卻大有提高。

2.2.3 利用BIM技術進行施工方案動態(tài)模擬，輔助索賠談判

本項目旋流池內壁直徑27m、深32m，其措施施工潛虧風險巨大，為此項目總工多次與業(yè)主溝通，說明當地地質含承壓水加大施工難度造成措施費用不足，希望調整措施費，但業(yè)主遲遲不予答復。為了不影響項目施工并能提前鎖定項目收入，項目經理部利用Synchro軟件模擬了旋流池二墻合一、無支撐開挖半逆作法建造施工，顯示了措施施工流程和難度，并進一步說明了旋流池措施施工不足、降水不到位將會造成管涌等重大事故。通過工程施工的直觀顯示和雙方的真誠溝通，最終業(yè)主同意我單位的建議方案并增加收入約200萬元，實現了在過程中有效化解項目風險。

圖8 旋流池施工模擬

2.2.4 利用BIM技術實現動態(tài)造價管理

通過建立該工程的計價清單，并與WBS 節(jié)點關聯，實現了預算及成本信息與工程 4D模型的鏈接。項目上技術、經營、物資和相關管理者可針對計劃進度和實際進度查詢任意 WBS 節(jié)點在指定時間段內的工程量以及相應的人力、材料、機械預算用量和實際用量，并可進行相關計劃進度人力、材料、機械預算用量、實際進度預算用量和實際消耗量各項數據的對比分析。

2.2.4.1 材料最短周期備料

材料員和經營人員利用左圖了解現場材料當期需求情況，并以此進行材料詢價、采購、備料等工作，可以完全實現材料采購與施工計劃相匹配?？蓪崿F多項目同周期材料共同采購，擴大了采購規(guī)模，降低了采購成本。用此方法，我們至少降低了半個月材料采購資金成本，約為材料成本的0.3%。

2.2.4.2 施工成本實時掌控，實現三算對比

通過使用BIM5D技術，項目經營人員能夠實時掌握任意 WBS節(jié)點預算成本動態(tài)，了解其直接成本、管理費、利潤 、規(guī)費 、稅金以及總造價等全部預算和成本信息。由于項目設計變更、簽證調整隨施工進行不斷進行的實際情況，可以通過直接將變更與模型鏈接等做到動態(tài)調整預算成本，實現對收入、成本實時跟蹤與分析，提高了造價控制的準確性。

2.2.4.3 有助于資金籌備、使用，從而反映項目進展情況及風險

利用BIM5D技術可以簡單實現計劃與實際的對比，當技術人員將實際工期更新后，就會很快得出最新的資金需求和使用計劃。

如圖9，本項目在8、9兩月資金使用量大于資金計劃需求量，通過進一步分析主要是前期工程存在延誤利用8、9兩月進行了趕工，加大了材料供應量，造成當期資金需求較大。

2.2.4.4 利用BIM技術，精確分包核量

準確計量是BIM技術最基本的功能，在施工過程中逐漸完善的BIM模型，集成了大量的成本信息，可以很方便進行成本的核算工作，而且應用BIM5D技術甚至可以實現三個維度的8算對比[4]。在進行分包核量的工作的時候，通過軟件核量可以避免人為錯誤、施工區(qū)域劃分不清造成的重算、漏算等給項目帶來的損失；而且還可以縮短項目預算員與分包核量時間，提高工作效率。更值得一提的是，通過與工程進度相結合，預算員可以掌握分包單位每月實際施工的工程內容，做到了進度結算與實際施工內容完全匹配，利用最短時間進行準確的分包進度結算和付款。

圖9 資金計劃曲線

圖10 精確分包核量

圖11 三算對比

圖12 某土建工程量及含量表

2.2.6 利用BIM技術，可以實時更新三算對比

由于模型在施工過程中在不斷的變化調整，收入、成本數據也隨著模型的變化而變化，這樣可以簡單的實現了項目的合同金額、預算成本和實際的成本對比。由于模型進行三算對比簡易、準確，項目部每半個月更新項目三算對比資料，并導出備案，使得項目經理部能夠準確掌握項目收入、成本、情況。

通過上表可以看出，經過項目經理部的努力，最終旋流池單項不但沒有虧損，更是實現了盈利。

2.2.7 利用BIM技術輔助進行竣工結算

由于本項目在過程中實時修改模型，竣工結算時可直接使用模型計算工程量，縮短結算編制時間并提高準確率，我們使用了不到一周的時間完成了結算量計算，同時結算審計是直接使用模型及轉化的計算式與業(yè)主審計人員核對。

2.3 模型積累，進行造價指標分析

本項目通過運用BIM技術進行全方位的造價控制，最終實現了微盈目標。而且，通過把模型文件導入到廣聯達造價分析軟件可以實現單方混凝土含量、單方造價等造價關鍵指標的快速分析，不但，大大提高了造價指標分析工作的準確性，而且節(jié)省了大量的時間。工程竣工后通過對BIM模型進行造價指標的快速分析，能夠實現企業(yè)級乃至行業(yè)級造價數據的積累，而這些寶貴數據對以后類似項目的建造具有很高的參考價值。

通過以上案例也可以看出運用BIM技術對冶金項目造價管理的優(yōu)勢是：由于冶金項目具有投資額巨大，涉及到的專業(yè)、系統種類繁多，交叉作業(yè)頻繁等特點，應用BIM技術可以將進度、預算、資源、施工組織等關鍵信息集成進來，能有效解決冶金項目多專業(yè)、多系統交叉作業(yè)所帶來的信息交互困難的問題，達到有效地減少設計變更，降低工程返工率，避免“三超”問題的目的，從而，實現對冶金項目全面實時的造價控制。另外，利用BIM 模型得到的數據還可以與企業(yè)內部的 ERP 系統相結合，可以使ERP 數據的可靠性和獲取的便捷性得到極大改善，真正形成施工企業(yè)資源管理與項目管理一體化的格局，這對降低企業(yè)運營成本及項目成本亦具有深遠意義[5]。隨著BIM技術的不斷成熟，軟件功能的不斷完善，把 BIM技術試著引入到更多的建設領域，實現更深次的應用，探索適合相關專業(yè)的造價控制手段，對更好的發(fā)揮BIM技術在造價控制的應用價值具有很好的推動作用。

[1]朱德勝，馮品方.冶金工程造價控制的難點與應對策略研究[J].投資與合作，2013(2)：68.

[2]董翔.冶金建設項目造價控制研究[D].西安建筑科技大學，2014[3]齊常軍等.三維設計在冶金建設工程土建專業(yè)的應用[J].建筑結構，2011(41)：94.

[4]楊寶明.實現三個維度的八算對比.http://www.biminfo.cn/BIM-opinion/yangbaoming/2010-11-07/515-3.html.

[5]張樹捷.BIM技術在工程造價管理中的應用研究[J].建筑經濟，2012(2)：24.

Cost Management of Metallurgical Project based on BIM Technology

Cao Yang1,2, Zhang Di1, Zhu Li2

Project cost management is an important part of construction projects，which is directly related to the project profit and the financial condition of construction companies. As the project budget cost analysis is complicated and the actual schedule cost cannot be accurately collected in time, the project cost is hard to control. In this paper, through analysis of metallurgical project characteristics, we combine BIM technology with the metallurgical project cost management work. In this model, it realizes a fine management of the project cost and improves the profitability of the project, which provides a new idea or method for the cost management in metallurgical construction.

BIM Technology； Metallurgical Project; Cost Management

曹楊(1978-)，女，教授級高級工程師，中國二十冶集團有限公司總工程師。主要研究方向：工程設計及施工、BIM技術應用。

TU17；F272.7；F407.3

A

1674-7461(2015)05-0091-06