李昊 許競舟

【摘 要】伴隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑工程的規(guī)模逐漸擴大，同時其在工程項目的信息量也隨之增加。但是，在整個綠色建筑項目中如何運用信息技術解決有關項目工程信息，合理安排施工工期，最大限度地降低成本，讓成本控制在預算范圍內(nèi)，避免人為因素導致工程項目損失和工期延誤，這些問題是值得建筑行業(yè)研究的課題，通過研究找出可以對整個建筑項目的全面信息進行管理的技術。目前，BIM技術的研究和試用為建筑行業(yè)點亮希望。文章分析了BIM技術及其特點，并對BIM技術應用在綠色建筑施工的成本管理方面進行了研究，通過對施工預算、材料、竣工及變更等成本管理工作進行探討，期望能夠為當前的綠色建筑施工的成本管理提供一定的參考或借鑒。

【關鍵詞】BIM技術；綠色建筑；施工；成本管理

【中圖分類號】TU723.3 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2017）11-0064-04

我國建筑行業(yè)在經(jīng)濟高速發(fā)展和社會需求加大的雙重壓力下，仍有大量大型工程項目不斷開工建設，而大型綠色建筑項目所處的地理環(huán)境較惡劣，與之附加的各個工程較為復雜，這些情況都要求提高大型綠色建筑項目的工程管理力度和控制施工成本[1]。國外的一些發(fā)達國家在這方面采用了一種先進的、科學的工程信息管理理念，即建筑信息模型，簡稱BIM（Building Information Model）。在國內(nèi)，BIM技術在部分大型項目的造價、設計、工程管理和施工中有所應用，其技術在實踐當中提高了工程施工效率，取得了較好的效果。本文利用BIM技術對綠色建筑工程項目進行全面的管理，包括工程管理和施工成本控制，進而減少施工中的不必要開支，并促進BIM技術在我國工程項目中的廣泛應用。

1 BIM技術及特點概述

1.1 BIM技術應用

為了適應社會的發(fā)展，建筑領域的發(fā)展也趨向于綠色建筑信息化。綠色建筑工程中使用的BIM技術可以全面地管理建筑工程信息，包括建筑前期的設計、籌劃，以及建筑過程中的工程管理、施工成本的預算等[2]。此技術在我國工程建設工中并沒有發(fā)揮很大的作用，也沒有大幅度地提高建筑生產(chǎn)力。BIM技術的使用很大程度上是需要在施工現(xiàn)場進行的，如在現(xiàn)場輔助、跟蹤、依靠3D掃描技術，并完成自身對此項目的實時更新，不斷完善BIM技術模型。BIM技術在綠色建筑領域的應用可以及時地幫助工作人員處理緊急狀況，防止工程項目中因人為因素造成財力、物力的損失和資源的浪費，打造綠色的建筑工程，最大限度地控制施工成本，提高工程施工效率。

1.2 BIM技術特點與優(yōu)勢分析

BIM技術的關鍵組成部分是在施工現(xiàn)場整個施工周期的實況和數(shù)據(jù)庫。這是通過計算機的數(shù)字化技術建立的一個數(shù)據(jù)平臺，讓數(shù)據(jù)平臺和工程項目在虛擬的建筑信息模型中對接，也就是此工程項目的所有實地信息的數(shù)據(jù)庫。建造綠色工程需要考慮和涉及的因素多，實施起來也較為困難，將所有的信息放在同一個平臺共享與交流，在交流的過程中會有參與方產(chǎn)生歧義，這在很大程度上為工程項目管理和節(jié)約資源控制成本增加了難度。BIM技術方便了整個工程項目的多方參與方瀏覽綠色工程的信息，可以真實地將工程施工現(xiàn)場所遇到的問題反映給參與方，可以促進項目的透明化管理和施工成本的調(diào)整，為綠色化工程提供便利[3]。圖1為BIM成本動態(tài)管理平臺。

2 BIM技術在綠色建筑施工成本管理中的應用

2.1 工程預算應用

2.1.1 傳統(tǒng)工程預算方法的缺陷

工程的預算主要由工程計量和工程計價2個方法組成。利用工程策劃圖來控制施工過程所需的成本，并且利用圖紙中所涉及的工程量進行預算。過去傳統(tǒng)工程量計算的方法存在著復雜、善變、不確定和不準確的缺點，負責預計工程量計算的人員需要利用超過總預算時間的80%去完成。又由于各個地區(qū)之間地理環(huán)境的不同，致使計算的規(guī)則有所區(qū)別，就需要在不同地區(qū)利用不同的計算方法，這就加大了工程計算量。伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科技的不斷進步，建筑領域產(chǎn)生了很多創(chuàng)新型建筑及大量與眾不同的建筑，增加了建筑過程中的復雜性，導致工程量計算的難度呈直線增加。

2.1.2 BIM工程預算方法的優(yōu)勢與應用

BIM預算管理體制出臺了具體解決方案，其中包括了四個階段：第一階段是BIM參數(shù)化模型；第二階段是建立BIM算量模型；第三階段是BIM算量分類匯總；第四階段是建立BIM造價信息模型。

一是建立BIM參數(shù)化模型。這個軟件包含了大量的工程清單計價規(guī)范，具有全國各個地區(qū)的定額計價標準，預算時節(jié)省了大量的時間，而且保證了計算的準確率。在位于不同省份地區(qū)進行預算時，可直接查找并利用當?shù)氐挠嬎阋?guī)則，能夠使用計算機三維模式的實體扣除關系進行自動合算，這既節(jié)省了時間，又可以提高效率和準確率。BIM是一個建筑工程方面的綜合軟件，它實現(xiàn)了建筑業(yè)數(shù)據(jù)庫的智能化和參數(shù)化，而且BIM中的數(shù)據(jù)是可運算的數(shù)據(jù)，利用計算機中的這些數(shù)據(jù)可以自動識別模型中的不同組成部件并進行數(shù)量統(tǒng)計，最后得出統(tǒng)計匯總表和預算軟件集成數(shù)據(jù)，同時還可以儲存預算的過程及結(jié)果以備后續(xù)工作再次使用。BIM擁有的以上特點，使得工程量計算變得快捷簡單，準確性高，且可以拓展。

二是建立BIM算量模式。BIM的應用及技術在我國還處于較淺的階段，目前只是將BIM應用到了設計和指導模擬施工階段，對于評估造價環(huán)節(jié)還不能利用BIM進行工程量的提取。這其中有3個方面的原因，首先是現(xiàn)階段設計出來的BIM模型不能夠與實際計算所需要的數(shù)據(jù)相一致，兩者之間存在著顯著的差異，例如墻角內(nèi)外搭建手架的設計。其次是在面對復雜系數(shù)較高的裝飾設計時無法使用。最后是因為內(nèi)置工程量計算規(guī)則與造價所需要的不一致。為了更好地解決這類問題，我國的軟件開發(fā)商主要采用以下2種方法：一種是預計造價人員利用圖紙重新進行模型建立并計算的工程量。此方法存在一定的局限性，盡管它支持二維AutoCAD圖紙導入，但是在通常情況下對鋼筋核算和精裝修核算的識別度不太高。另一種是利用設計出來的BIM模型得出IFC模型，最終將符合BIM的IFC融入BIM當中，增加相應的計價信，并重新按規(guī)范設定工程量扣減關系，形成BIM算量模型。

三是建立BIM算量分類的匯總。在綠色建筑工程項目中，依靠人力對同一類構(gòu)件信息進行匯總是非常煩瑣、復雜的工作，其工作量也特別大。但BIM技術可以將各個構(gòu)件的信息匯總，只要添加構(gòu)件的尺寸、型號、材質(zhì)等參數(shù)，通過對構(gòu)建進行三維位置設計并標記，讓位置和模型相對應，讓計算機進行分類篩選，就可以提高匯總效率，并將一件煩瑣的工作變得更簡單。工程量自動匯總計算功能可以對不同構(gòu)件進行信息識別并計算匯總，讓這項復雜的工作變得簡單、準確、透明。

四是建立BIM造價信息模型。BIM造價信息模型是在工程項目與成本相匹配的計量記價文件上形成的，可簡稱為CBIM或Cost-BIM。這種模型是以屬性信息和項目信息相匹配為依據(jù)，把項目清單和對應的定額子項目中確定庫中材料的基本價格和損耗量作為項目初期的工程量清單。此技術模型將造價的信息和設計的信息匯集，并自動修改更新造價。建立此模型的首要問題是工程計量是通過設計構(gòu)件在BIM模型上表現(xiàn)出來，在沒有解決此難題時，以往使用的是IFC交互文件導出BIM模型中的工程量信息數(shù)據(jù)，可用Cost-BIM將IFC文件導入，按照構(gòu)件屬性和匹配項目屬性的特征值對定額子目和記價清單等項目進行自動編制。利用此方式建立BIM造價信息模型，既可以克服存在的問題，又可以提高造價編制工作的效率，同時在一定程度上提高了信息的精準性、規(guī)范性和一致性。此外，利用上述方法可以為以后的造價數(shù)據(jù)積累經(jīng)驗，減少造價編制的工作時間，提高工作效率。

2.2 工程材料管理

BIM技術在大型工程和異性結(jié)構(gòu)項目的應用比較多，如幕墻、裝飾、鋼結(jié)構(gòu)此類工程常利用BIM立體深化設計進行處理。一方面對構(gòu)件的材料加工運輸進行管理，可以提高工作人員安裝構(gòu)件的效率，減少材料和人力的浪費。另一方面是可以建立材料管理平臺，可以實時監(jiān)控施工過程中材料的使用情況，將材料從進廠到安裝做到一體化服務，讓材料和整個項目的運行相關聯(lián)，實現(xiàn)動態(tài)管理。用BIM技術對材料使用預先做出估算，記錄實際材料的用量，再將二者進行分析與對比，完善數(shù)據(jù)庫，對工程項目成本控制進行具體分析，把材料進場進度和材料采購量的成本用成本控制理論掙值法進行分析。

BIM材料管理解決方案的數(shù)據(jù)庫建立在材料分類管理、材料計劃領用管理、材料施工交底3個方面[4]。一是材料分類管理，BIM技術是按照材料涉及的金額和數(shù)量，按高到少進行排序，材料積累比例依次排列，如資金占用額累積占比在0%～75%且材料數(shù)量占比為5%～20%的材料分為一類，稱為甲類材料；資金占用累積占比為75%～95%且材料數(shù)量占比為20%～30%的材料另分一類，稱為乙類材料；資金占用額累積占比在95%以上且材料數(shù)量占比為60%～80%的分為一類，稱為丙類材料。其中甲種材料還包括建筑工程當中的混凝土、鋼筋、模板等。因此，必須嚴格監(jiān)控管理材料。二是材料的計劃和領用管理。利用BIM技術對項目工程各周期材料使用情況及材料購買入庫記錄進行監(jiān)看，隨時查看庫存記錄與實際庫存數(shù)量是否相同，并計算材料的損耗量，為下一階段材料的購買提供參考，實現(xiàn)材料的最大化利用。采用封閉式的材料管理體系，做到綠色環(huán)保。為管理材料方便，可以在BIM構(gòu)件功能上添加基本信息和時間屬性以外的材料屬性，例如將材料的名稱、編碼、分類等詳細記錄，既方便材料管理者管理，也方便實時查看某種材料的使用數(shù)量、庫存多少，為下一次購買提供便利。通過BIM技術還可以輸出材料匯總表、材料替換變更表、實際材料與計劃材料的差距表等。這樣可以在數(shù)據(jù)的基礎上分析匯總，對工程施工過程中材料成本進行計算，并對具體情況進行分析處理。三是材料施工交底。經(jīng)過BIM建筑信息化模型對工程項目的模擬檢測后，明確施工設計的目的和擁有專業(yè)知識的前提下，按照優(yōu)化的BIM模型把工程項目的技術工作者、材料管理者、施工人員對施工班組交底，這可以提前掌握施工具體情況和項目整天的施工數(shù)據(jù)，避免材料和人力、物力的浪費，降低材料損耗，打造綠色環(huán)保的建設工程項目。

2.3 工程結(jié)算管理

在綠色建筑工程項目建設中，工程的結(jié)算管理是十分重要的。工程竣工結(jié)算涉及范圍大、技術性高，需要消耗的時間長，如果沒有做好相關工作會導致工程項目的經(jīng)濟利益受損。如果將BIM技術應用到工程竣工結(jié)算環(huán)節(jié)中，就可以防止不必要的損耗，既能提高工程結(jié)算速度，又可以保證工程的結(jié)算工作順利地進行[5]。而BIM技術在竣工結(jié)算當中相當于一種數(shù)據(jù)化的工具，能為工程結(jié)算提供基礎數(shù)據(jù)，可以在很大程度上減少人工勞動成本，并且可以加快結(jié)算工程的時間，在已有的限定標準和計算規(guī)則下，BIM模型記錄和存儲工程數(shù)據(jù)信息，為以后導出數(shù)據(jù)做準備。與此同時，其技術模型在工程項目中不斷完善數(shù)據(jù)，在施工過程有任何的變動可以及時反映在模型當中，導出工程量信息，完成和各專業(yè)的銜接，讓各參與方了解結(jié)算工作和進行信息核實。

BIM技術可以代替以前陳舊老套的竣工結(jié)算方式，很好地避免了人為重復勞動對資料進行管理，人為管理不當導致數(shù)據(jù)資料的損壞和丟失造成的經(jīng)濟損失，并可以提高工作效率，有規(guī)律地存儲資料、核實資料和共享資料，資料的完整為工程竣工結(jié)算提供了較大的便利。除此之外，BIM技術可以立體式地將工程的進度、工期、造價、合同、過程等環(huán)節(jié)在三維空間進行展示，讓參與方可視化地參與信息查看和共享，并形成項目數(shù)據(jù)庫，方便各個參與方利用數(shù)據(jù)庫精確地在全縣范圍內(nèi)建立數(shù)據(jù)信息空間模型。在竣工結(jié)算的審核過程中，可以借助BIM技術已有的模型進行仔細核對，若在審核全過程有管線材質(zhì)的調(diào)整，可以查看BIM模型記錄的數(shù)據(jù)進行單獨核對，看是否有變動，有無更新等信息。利用更新之后的BIM數(shù)據(jù)信息導出綠色建筑的竣工結(jié)算表，按照先前合同的標準審核，確保結(jié)算審核正確。BIM技術為了更好地對綠色建筑進行工程竣工結(jié)算，從技術層面開始調(diào)整，盡量實現(xiàn)同一個項目實現(xiàn)共享，數(shù)據(jù)透明，統(tǒng)一標準，有多個輸出口共享一個數(shù)據(jù)，減少參與方的爭議，提高了項目結(jié)算的質(zhì)量和效率。

2.4 工程變更管理

綠色建筑的工程變更管理至關重要，如果施工過程中設計圖紙和實際施工情況不符，需要對原先的設計進行調(diào)整和更改，這就會間接地影響施工進度和工程量。對于施工企業(yè)而言，變更是工程項目的重要一環(huán)，有效的變更管理控制可以提高企業(yè)的效益，反之企業(yè)對變更管理控制不好，將給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失，這也是綠色建筑中要加強對工程變更的管理原因。以前，變更模式是按照合同的規(guī)定進行的，以合同的計價方式計算變更部分的預算，在不超過工期且施工、監(jiān)理和建設三方參與者同意的情況下變更。變更主要關注以下幾個方面。一是索賠時間限制，施工方的時間是2個工作日，在這段時間內(nèi)必須將變更后的可行方案交給監(jiān)理和建設方，若是施工方?jīng)]有在此段時間上交方案，就需要施工方按合同進行索賠；若是建設單位沒有及時給予審核，施工方有權(quán)利催告，在催告后1周沒有回應，默認為建設方同意賠償。這也說明變更工程量和編制預算都是有時間限制的，必須按規(guī)定提交預算書。二是變更要明確。對于所變更的項目不僅要白紙黑字加附圖，還需要指出變更前后的差別，盡量做到精細、清楚，且要形象、直觀地展現(xiàn)在參與方面前，防止發(fā)生爭執(zhí)。

在變更管理方案中，使用BIM技術主要有以下3點。？譹？訛可視化的特點，可以讓變更變得更清楚、簡單，其技術的三維立體結(jié)構(gòu)方便設計者設計，試用可用方案，在任意面切割，形象直觀地展現(xiàn)出來，在復雜的管道工程中也可以清楚地體現(xiàn)管道交匯點，這是BIM技術獨有的功能。？譺？訛協(xié)同共享的特點，在數(shù)據(jù)平臺上各個參與方可以隨時利用BIM模型進行查看并提出寶貴意見，有利于參與方相互溝通，提升管理水平，提高工作效率。？譻？訛擁有動態(tài)管理平臺，以3D技術為基礎的BIM技術模型在工期和造價上逐漸形成4D模型，還可以根據(jù)施工實際情況完善4D模型，形成動態(tài)管理平臺，其對工期、質(zhì)量、造價等進行動態(tài)管理。對于變更數(shù)據(jù)及時上報，并減少變更的可能性，從而降低成本，實現(xiàn)動態(tài)管理。

3 結(jié)語

總而言之，BIM技術將逐漸成為我們建設綠色建筑的核心技術，也是建筑領域發(fā)展的必然方向。BIM技術在建筑領域的廣泛使用可以節(jié)約資源，促進社會生態(tài)和諧發(fā)展。在綠色建筑最主要的施工期，BIM技術為其奠定了良好的基礎，BIM技術可以較好地管理建筑施工期，對于綠色建筑的建成有很大的幫助。即使我國在建筑領域BIM技術尚未發(fā)展完全，在實踐過程中遇到了許多的困難，但只要對癥下藥，提高對BIM技術的重視程度并加以研究，培養(yǎng)BIM技術的專業(yè)人員，相信BIM技術可以在綠色建筑領域發(fā)展與壯大，成為我國綠色建筑行業(yè)的主流技術。

參 考 文 獻

[1]姜騰騰.綠色建筑背景下基于BIM技術的建筑工業(yè)化發(fā)展機制研究[J].土木建筑工程信息技術，2015（2）：56-60.

[2]穆雪.中國建筑業(yè)BIM發(fā)展的阻礙因素及對策方案研究

[J].市場研究，2015（9）：122-123.

[3]張鳳蘭，郭朝暉，胡鴻志.綠色施工技術在重點工程中的應用[J].建筑技術，2016，47（6）：544-547.

[4]司傅睿，王輝.BIM技術在常州經(jīng)緯大廈施工管理中的應用[J].建筑技術，2015，46（12）：1139-1142.

[5]張建新.建筑信息模型在我國工程設計行業(yè)中應用障礙研究[J].工程管理學報，2010（4）：387-392.

[責任編輯：陳澤琦]