沙俊強　孫雷　謝洪平　凌宇辰　苗藝　張帆

【摘 要】基于4D模式（三維模型+時間維）的造價精益管控系統(tǒng)，以全面提升工程造價控制水平，實現(xiàn)對工程造價的高效、精準控制。該系統(tǒng)將BIM技術引入造價信息控制系統(tǒng)中，使二者有機融合。兼有BIM技術的可視化、模擬性等特點，同時具備動態(tài)控制、價格預測、精準支付、自動結(jié)算等功能，從而達到工程項目造價控制的最優(yōu)效果。

【關鍵詞】4D模式;工程造價;精益管控;價格預測;精準支付

中圖分類號： F280-4;G642 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）22-0072-002

0 引言

輸變電工程造價控制貫穿工程實施全過程，且需要多專業(yè)協(xié)作完成。目前我國造價控制普遍存在與其他專業(yè)割裂、不同步（滯后）等問題，精確性差，造價管理成本高。

而BIM技術（基于3D模式）作為一種新的理念和生產(chǎn)工具在工程建設領域得到了廣泛的應用。如何將BIM技術應用在工程造價控制中，是一個值得研究的課題。目前國內(nèi)外對BIM技術在造價信息管理系統(tǒng)的功能定位、接口設置、模塊設計等方面無相應的研究，BIM（3D）加時間維的造價控制系統(tǒng)開發(fā)尚無先例。

1 精益管控系統(tǒng)（4D模式）的概念及意義

為落實國家高質(zhì)量發(fā)展要求，推進工程造價管理從事后控制向事前、事中控制轉(zhuǎn)變，結(jié)合BIM技術，開展輸變電工程“基于4D模式的工程造價精益管控系統(tǒng)”的開發(fā)及研究。4D是指在“三維”基礎上增加一個“時間維”。造價管理從“線”上來講，始終貫穿工程實施全過程，從“點”（時間點）來講，涉及到工程實施每一個節(jié)點的事前、即時、事后的控制。通過“三維模型+時間維”的精確控制，可以實現(xiàn)對工程造價的高效、精準管理，全面提升工程造價控制水平。

從工程項目造價管理上來看，采用BIM技術，將項目從可行性研究階段到工程竣工結(jié)算階段的一系列工程項目造價過程作為一個有機整體進行控制，在全過程、全方位、動態(tài)的理念下，以BIM為基礎發(fā)展成為4D模式，以信息技術、數(shù)字技術為依托，集成項目造價管理的各項職能。

BIM技術的發(fā)展從平面手工繪圖到基于2D的CAD繪圖技術。2D電子繪圖即是對手工繪圖的電子模擬，利用點、圓、線等幾何圖形，在計算機上繪出施工圖，目前使用的各類方案圖、初步設計圖和施工圖基本上都采用2D模式?，F(xiàn)階段所研究的BIM技術建立在3D的基礎上，它不僅能實現(xiàn)可視化展示功能，還能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬施工模擬、工程項目信息全共享、協(xié)調(diào)項目發(fā)展等多重功能。

在以上基礎上，融入“時間信息”與“造價數(shù)據(jù)”，針對工程造價形成由實體+時間的四維建筑模型（4D模式），集成工程量、進度、造價等數(shù)據(jù)，系統(tǒng)不僅能自動計算工程量，還能將建筑物模型與施工進度的各種工作相鏈接，動態(tài)地模擬施工變化過程，實現(xiàn)進度控制和成本造價的實時監(jiān)控。4D造價管控系統(tǒng)應用可在三維建模和進度控制目標的基礎上，實現(xiàn)工程項目造價控制的最優(yōu)。當前造價控制可以分為兩個方面，一方面，從工程項目預算入手，預算越準確，對項目的控制越有效，則工程項目造價控制效果越好;另一方面，從建設工程項目施工入手，通過對工程項目建設成本進行嚴格的控制和對人力、物力、財力的科學管理，使資源分配達到最優(yōu)。綜合上述，4D模式即是在三維建模和即時造價控制基礎上，實現(xiàn)工程項目的精細化預算和施工過程中造價精準控制的最優(yōu)模式。

2 管控系統(tǒng)（4D模式）的構(gòu)建基礎及原理

研究以某電網(wǎng)工程造價控制為載體，以三維技術為基礎，從時間維度對工程造價實施即時、在線管控，并建立4D造價管控系統(tǒng)。

2.1 管控系統(tǒng)（4D模式）實現(xiàn)基礎

本系統(tǒng)的實現(xiàn)依托于BIM模型搭建技術和模型算量計價算法。通過數(shù)字化技術的運用，在計算機系統(tǒng)內(nèi)建立工程3D模型，將該工程直觀、立體地展現(xiàn)出來。通過建立三維實體模型進行結(jié)構(gòu)計算，并根據(jù)建筑模型信息，統(tǒng)計工程量，計算工程總造價，進行動態(tài)管理。

2.2 管控系統(tǒng)（4D模式）工作原理

根據(jù)施工圖紙?zhí)崆皹?gòu)建“基礎模型”，以時間為單位（時、天、周、月等），根據(jù)擬發(fā)生施工方案或材料變化等信息搭建“即時模型”、“預測模型”，將“即時模型”、“預測模型”計算的工程量及造價，與基礎模型的造價數(shù)據(jù)進行比對，選擇合適的施工調(diào)整條件和管控方式，實現(xiàn)方案最優(yōu)、費用最低。

3 管控系統(tǒng)（4D模式）實現(xiàn)的功能

3.1 實現(xiàn)一鍵算量計價取費

在基于4D模式的輸變電工程造價精益管控系統(tǒng)中，通過模型算量技術對BIM模型進行造價轉(zhuǎn)換，將項目施工過程用數(shù)字化的方法表達出來，按施工進度分階段通過計算規(guī)則匯總統(tǒng)計出實時工程量，并自動套用相應的定額，實現(xiàn)一鍵算量計價取費的功能，生成詳細的造價信息文件，大幅減輕造價人員的工作量，提高量、價、費計算的準確性和效率。

3.2 實現(xiàn)方案變更費用預測

由于工程建設存在周期較長、不確定因素多、政策變化頻繁（價格調(diào)整、稅費調(diào)整）等諸多因素的影響，會導致工程量、價、費出現(xiàn)多次、反復的改變。在4D模式下，施工中的設計優(yōu)化、施工方案變更或者其他方面的調(diào)整變化，都可以采用4D模式模擬出變更前后的工程量，同時對相應的費用進行模擬，預測實際將發(fā)生的費用，有利于將多種方案的預測費用進行對比審核，選擇最佳方案，不斷提升方案的科學性，降低工程造價。

3.3 實現(xiàn)材料價差預測

工程材料具有門類復雜、來源不一且數(shù)量大的特點，在工程造價的構(gòu)成中，材料費是占比重最大的部分，通常占建安費用60%左右，在結(jié)算過程中，經(jīng)常會遇到材料價差調(diào)整的問題，是影響工程建設投資的重要因素。本系統(tǒng)針對材料價差設置價格預測功能，通過價格信息系統(tǒng)和其他各種渠道，系統(tǒng)、全面收集預測所需材料價格信息和相關數(shù)據(jù)，采用有效的預測方法，如移動加權平均法、歸納預測法等，做出預測，并進行判斷和預警，根據(jù)預警信息，采取相應的措施減少或避免大規(guī)模價差調(diào)增事件的發(fā)生。

3.4 實現(xiàn)工程造價動態(tài)監(jiān)控

通過即時對系統(tǒng)進行信息的輸入，將設計變更、簽證等影響工程造價的信息錄入系統(tǒng)，系統(tǒng)自動將實際產(chǎn)生的費用與計劃費用進行對比分析，計算出兩者之間的偏差，當偏差超過了預先設定的限額，系統(tǒng)將報警。提醒相關單位及時采取相應的糾偏措施。當結(jié)算發(fā)生糾紛時，通過調(diào)取數(shù)據(jù)信息，標定責任單位和責任人。

3.5 實現(xiàn)工程進度款精準支付

在支付工程進度款時，為了計算方便，大部分預算人員只是粗略估算實際完成工作量，且一般不考慮變化的因素，這很容易導致工程款超付現(xiàn)象的發(fā)生，增加了建設單位的資金成本（利息等支出）和最終結(jié)算的難度。4D造價管控系統(tǒng)實現(xiàn)了對造價信息，如完成工程量、設計變更等內(nèi)容的同步更新，可以直觀、準確地計算出施工的實際進度情況及對應的費用，精準地完成月度、階段進度款的支付工作。該功能還可以實現(xiàn)與目前大力推行的“三率合一“相關控制指標和數(shù)據(jù)對接，并設置預警功能。

3.6 實現(xiàn)自動生成分部結(jié)算、工程結(jié)算數(shù)據(jù)表

由于4D系統(tǒng)中的量、價、費實時進行更新，在工程某個階段，如完成分部工程或竣工后，無須再花費大量的時間進行繁瑣的工程量核對工作，系統(tǒng)自動生成分部結(jié)算、工程結(jié)算相應的數(shù)據(jù)，提高結(jié)算效率，保證在規(guī)定的時限內(nèi)完成相應的工作，同時有效地節(jié)約工程結(jié)算階段的高昂成本。另外，根據(jù)預先設置各分部結(jié)算節(jié)點和工程結(jié)算節(jié)點，4D系統(tǒng)可以自動統(tǒng)計已經(jīng)支付的工程款，自動分類計算單位、單項、建設項目的工程結(jié)算價款。4D系統(tǒng)中的部分造價信息分權限和層級對相關單位和人員開放，相關人員可以隨時進行查詢、核對。

3.7 建立造價數(shù)據(jù)庫的存儲、查詢、分析功能

該系統(tǒng)為集造價數(shù)據(jù)資料存儲、共享、查詢、分析等功能的綜合性平臺，實現(xiàn)造價數(shù)據(jù)的動態(tài)采集、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析及后臺管理等功能，為各種規(guī)模的輸變電工程造價數(shù)據(jù)管理工作提供高效、可行的解決方案，達到信息查詢、研究應用的目的，也為挖掘造價數(shù)據(jù)的潛在價值提供有效的途徑。

4 結(jié)語

基于4D模式的造價精益管控系統(tǒng)的開發(fā)依托上述功能開展，在時間維度上再進行時間節(jié)點的細分，對某一結(jié)點的過去、現(xiàn)在、未來進行鏈式管控。通過對已搭建的基礎模型進行結(jié)構(gòu)計算，估算工程量和工程總造價，對重大費用預設管控區(qū)間;對即將實施的方案（即根據(jù)變更等因素進行調(diào)整后的預期模型）進行預結(jié)算，將預期造價數(shù)據(jù)與基礎數(shù)據(jù)進行比對，研究偏差的幅值和影響，追溯引起偏差的因素，采取管控手段進行糾偏。通過以上體系構(gòu)建，完成工程造價的動態(tài)控制、價格預測、精準支付和自動結(jié)算等功能目標，大幅提升造價管理信息化管理水平及管理效率和效果。

【參考文獻】

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