廖云定　李益華　林麗

摘要：文章以“珠港澳大橋”項目為案例背景，闡述了運用傳統(tǒng)成本核算方法存在的困境，介紹了BIM在該項目成本管理中的優(yōu)勢，并從BIM模型創(chuàng)建、成本數(shù)據(jù)庫建立、實際成本核算、多維度成本分析四個方面，介紹了BIM項目解決方案，分析了成功運用BIM技術(shù)后的項目效益。

關鍵詞：BIM技術(shù);工程建設;成本實務管理;珠港澳大橋

中國分類號：U415.13文章標識碼：A542014

0 引言

建筑信息模型（Building Information Modeling，簡稱BIM）利用數(shù)字化模型對建設工程項目進行設計、施工、運營，目的是為提高項目交付效率、降低單耗水平，以改進全過程成本管理。借助BIM技術(shù)可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)收集、分析、挖掘，實現(xiàn)項目現(xiàn)場與信息中心的實時互動，降低施工過程中的信息傳遞誤差水平，提升管理信息傳輸?shù)募皶r性和準確性，從項目設計開始實現(xiàn)公司對項目進度、成本、安全的全生命周期的動態(tài)化管理，可對BIM設計出的新項目更準確地查看、修改并實時模擬項目在現(xiàn)實中的狀態(tài)，包括但不限于項目外觀面貌、內(nèi)在性能指標和具體成本結(jié)構(gòu)等，并創(chuàng)建出精確的項目施工圖紙。本文以“珠港澳大橋”項目為案例背景，探討B(tài)IM技術(shù)在項目成本實務管理中的應用。

1 傳統(tǒng)建設項目管理方法存在的不足

在過去的20年中，計算機輔助繪圖（Computer Aided Design，簡稱CAD）技術(shù)的普及推廣，使建筑工程領域?qū)崿F(xiàn)了電子繪圖，明顯提高了設計質(zhì)量和效率，但在建設項目精細化管理方面仍顯不足：

（1）項目設計階段往往會因項目工程量巨大且施工、運營維護復雜等原因?qū)е略O計圖紙的準確度不足。

（2）缺乏應對項目施工過程中工量、價、費的有效風險控制手段，不利于增強對價值鏈的精益管理。因各局部項目工藝差異，導致沒法做到人、機、料、法、環(huán)的最佳協(xié)同，容易人為造成施工不合理導致人、財、力的損失。

（3）難以對建設項目進行全生命周期的及時跟蹤管理和不能做到及時有效反饋。信息交流無法實現(xiàn)即時反應和應答，延誤項目交期和項目結(jié)算滯后，不利于改善和提高運營維護效率。

2 以BIM技術(shù)為基礎的項目信息化管理的優(yōu)勢

國內(nèi)各企業(yè)目前應用BIM技術(shù)的水平差別巨大，BIM技術(shù)應用有助于項目原有設計的優(yōu)化、改善圖形質(zhì)量，降低因為不對稱信息引發(fā)的建筑質(zhì)量風險水平、提高生產(chǎn)效率，在協(xié)同水平、保障項目交期、降低施工過程中的建造成本等方面有著較強的優(yōu)勢。

（1）可視性：三維渲染，宣傳展示

通過BIM平臺建立的模型可以有效優(yōu)化原有的設計，生成可視化的三維渲染效果，高精度數(shù)據(jù)與效率模擬，更符合人性，也更容易直擊業(yè)主痛點，提升中標和業(yè)務成交的可能性。

（2）精確性：快速算量，改善精度

通過BIM平臺，數(shù)據(jù)的精度可達到構(gòu)件級，可以按管理需要實時動態(tài)地提供項目各板塊管理所需的完整數(shù)據(jù)信息，能有效促進施工管理的協(xié)同，促進精益管理，改善價值鏈管理水平，提高施工管理的效率和效果。通過5D-BIM可在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫時準確、及時地計算工程量、價、費，提升施工預算的精度與效率[1]。

（3）效益性：精確計劃，減少浪費

通過BIM平臺，能從工程大數(shù)據(jù)中精準、及時地獲取項目基礎資源計劃，通過人、機、料、法、環(huán)的全面協(xié)同，為施工企業(yè)對生產(chǎn)過程的精細化管理提供有效支撐，通過協(xié)同，節(jié)本降耗，大大減少了人員、設備、材料、物流和倉儲等方面的浪費，有助于提高企業(yè)的價值。

（4）風控性：多算對比，有效管控

通過BIM平臺，可以實時得到在任何時間、任何項目節(jié)點上的工程基礎信息，可以將已簽約的項目合同、項目原計劃與項目實際施工的工程量、材料消耗量、分項單價、分項合價等數(shù)據(jù)進行多算對比，對項目進行多重分解，可有效了解項目運營的盈虧狀況，甚至對盈虧的主要影響因素進行初步分析，如：消耗量超標與否，影響程度多大等問題，能夠根據(jù)管理目的對項目成本風險進行事前、事中和事后的有效管控。

（5）模擬性：虛擬施工，進度可視

利用BIM技術(shù)中的四維進度模擬可以把三維可視化功能與時間維度結(jié)合起來，通過虛擬施工分析施工計劃與實際進展的對比情況，分項、分專業(yè)制定個性化的可視化項目進度計劃，實現(xiàn)對施工實時管理，也有利于監(jiān)理方、業(yè)主方更直觀地了解工程項目，促進項目的順利開展。通過BIM技術(shù)結(jié)合擬定的施工方案、施工四維進度模擬和對施工現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)，可大幅降低建筑質(zhì)量風險水平、可有效排查隱患和降低安全風險系數(shù)，是實現(xiàn)大型建設項目有效管理的工具。

（6）優(yōu)化性：碰撞檢查，減少返工

利用BIM技術(shù)可以在工程項目前期進行碰撞檢查，做好預案，優(yōu)化設計和施工方案。通過施工交底、施工模擬，減少重復投入，有助于施工質(zhì)量提升和改善與業(yè)主的溝通。

（7）協(xié)同性：沖突協(xié)調(diào)，決策支持

利用BIM中的項目基礎數(shù)據(jù)協(xié)同和共享，打破數(shù)據(jù)壁壘，為各管理和業(yè)務部門的具體業(yè)務開展等提供決策支持。

3 BIM技術(shù)在“珠港澳大橋”建設項目案例中的實踐應用

3.1 案例背景

（1）項目概況。港珠澳大橋項目珠?？诎豆こ炭偨ㄖ娣e20.88萬m2，項目主體的結(jié)構(gòu)體系為鋼筋混凝土框架，其他工程多使用鋼結(jié)構(gòu)[2]。其中，交通中心建筑面積為140 057.8 m2（地下室為63 907 m2，地上為69 720.8 m2，室外雨篷為6 430 m2）;交通連廊建筑面積為68 738.8 m2（地下室為7 209.8 m2，地上為57 929 m2，室外雨篷為3 600 m2）。

（2）團隊組建。為提高項目精細化管理水平，項目采用分公司BIM工作站融入項目實施團隊組成項目管理團隊的方式，確定項目總指揮、項目經(jīng)理、技術(shù)總負責、技術(shù)組、質(zhì)量組、安全組、商務組、創(chuàng)優(yōu)組負責人分工，并制定相關BIM項目實施管理制度。

3.2 該項目運用傳統(tǒng)成本核算方法存在的困境

在該項目植入BIM技術(shù)前，項目負責人曾嘗試采用傳統(tǒng)項目管理方法進行方案設計和實施，但在實際操作環(huán)節(jié)遇到了較大難度。

（1）數(shù)據(jù)處理量大。港珠澳大橋作為一個大型建設項目，需要對項目實施過程中的材料、機械設備、人員、規(guī)費消耗和財務費用在每一個施工階段的數(shù)據(jù)進行處理、統(tǒng)計和分析，數(shù)據(jù)處理量很大，無法實現(xiàn)短周期（月、季）成本分析，業(yè)務人員沒有精力對成本優(yōu)化管理。

（2）項目施工周期長、體量大，需要協(xié)調(diào)進入的企業(yè)資源、業(yè)務人員、管理人員和部門多。傳統(tǒng)方法下的成本核算具有滯后性，需要多業(yè)務部門對數(shù)據(jù)進行協(xié)同匯總、分析，這樣核算的成本是事后反應的結(jié)果，對業(yè)務的指導性不足。

（3）精準匹配對應分解成本有困難。物資和資金流動量大且頻繁，為做到材料、機械設備、人員、資金等資源的精準管理，對倉存管理、物流、人資、財務等各個環(huán)節(jié)的要求就更高了，傳統(tǒng)條件下做好相關工作需要整個體系的完美改善和協(xié)調(diào)，很難做到三個維度的（時間、空間、工序）一一匹配。

（4）賬實核對庫存消耗量、資金來源和支付情況復雜。在材料方面，存在利用商業(yè)信用材料入庫未付款、預付貨到未入庫、預付貨到已入庫、貨到票未到等多種情況，也存在材料庫外存放等現(xiàn)象，機械周轉(zhuǎn)材料租賃也有類似情況;資金來源有自籌、專項貸款、普通貸款、融資租賃等多種形式，支付也存在預付、待結(jié)算未付等現(xiàn)象，資金核算多樣。

3.3 BIM在該項目成本管理中的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)模式相比，BIM平臺在處理復雜工藝、大型建設項目方面具有明顯優(yōu)勢，依托于建筑信息模型數(shù)字技術(shù)，能對建筑項目的基礎數(shù)據(jù)進行及時高效的處理并對BIM模型中的信息共享使用。既可運用項目信息指導具體實際業(yè)務，又可通過實際信息反饋完善模型。BIM平臺模型在港珠澳大橋珠?？诎豆こ添椖砍杀竟芾淼膬?yōu)勢如下：

（1）核算效率高。5D-BIM數(shù)據(jù)庫的成功建設使用，使數(shù)據(jù)的整理、匯總、分析能力大幅提高，數(shù)據(jù)處理效率高，降低了重復性工作量，節(jié)約了工作時間。

（2）統(tǒng)計分析準。5D-BIM數(shù)據(jù)庫可實現(xiàn)成本數(shù)據(jù)動態(tài)更新和維護管理，提高了數(shù)據(jù)信息的及時性和準確性，可實現(xiàn)多維度（時間、空間、WBS）匯總分析，能有效滿足項目實際分析和決策支撐需求。

（3）實時監(jiān)控全。通過5D-BIM數(shù)據(jù)庫，可對建設項目全過程的各成本條線進行實時監(jiān)控、預警、調(diào)整和管理，有效預防“三超”，保障項目工期。

（4）總部管控強。5D-BIM數(shù)據(jù)庫通過企業(yè)總部服務器實現(xiàn)其功能，有利于數(shù)據(jù)安全管理，有利于企業(yè)總部財務、資金、成本、審計等部門在其職責范圍內(nèi)及時取得每個工程項目的實際成本數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)挖掘，可將數(shù)據(jù)具體化到每一個構(gòu)件，了解實時傳遞的工程項目數(shù)據(jù)信息，大幅提高了企業(yè)總部管理效率，增強了成本管控能力。

3.4 項目解決方案及實施

項目解決方案及實施可分為BIM模型創(chuàng)建、成本數(shù)據(jù)庫建立、實際成本核算、多維度成本分析四個步驟。

（1）BIM模型創(chuàng)建

借助已有的工作成果，以CAD圖紙翻建三維BIM模型。在BIM模型創(chuàng)建過程中有100多項問題被發(fā)現(xiàn)，形成問題報告清單，并在施工前反饋給設計方進行針對性的整改。

本項目采用分層、分專業(yè)的模型創(chuàng)建，再鏈接形成一個整合模型（見圖1）。

（2）成本數(shù)據(jù)庫建立

建立實際成本的5D-BIM（3D實體、時間、工序）關系數(shù)據(jù)庫，確保實際成本數(shù)據(jù)及時準確錄入，保障各種成本核算、匯總、統(tǒng)計、分析數(shù)據(jù)可實時取得，及時錄入的還包括各WBS單價。為保證數(shù)據(jù)的完整性，尚未簽訂合同、沒有單價的，要以預算價錄入，待合同正式簽訂后，據(jù)實替換數(shù)據(jù)。通過動態(tài)維護BIM實際成本模型，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，確保數(shù)據(jù)與實際業(yè)務的一致性。

（3）實際成本核算

材料實際成本。要以實際使用、消耗量為最終成本數(shù)據(jù)。通過定期對所有材料做物料平衡測試，按時調(diào)整每個WBS材料實際消耗水平。

人工費實際成本。要按項目合同實際完成和簽證工作量調(diào)整實際成本。按各個WBS勞務的實際情況，在用工部門和人資部門的配合下?lián)嵑怂闳斯こ杀镜姆峙洹?/p>

耗材和機械設備使用要關注實際成本在各WBS之間的合理分配。

（4）快速實行多維度（時間、空間、WBS）成本分析

實際成本BIM模型建立之后，在相應的管理制度、流程保障下做好運營維護，正常運行即可快速實行多維度（時間、空間、WBS）成本分析。

通過本方案實施，可實現(xiàn)全過程工作量的減少，勞動強度降低了，工作效率提高了，做好基礎數(shù)據(jù)工作后，各種成本分析報表可實時取得。

4 成功運用BIM技術(shù)后的項目效益分析

本案例通過建立虛擬的三維模型，利用數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)造一個完整的、與實際情況一致的建筑工程信息庫，產(chǎn)生了積極的經(jīng)濟和協(xié)同效益：

施工前期效益。通過檢測設計圖紙的正確率，如結(jié)構(gòu)與建筑校核，管線、構(gòu)件的碰撞檢查等，BIM技術(shù)減少了后期設計變更造成的費用及工期損失。通過BIM技術(shù)模擬施工，有利于針對在設計階段發(fā)現(xiàn)的問題、真正施工階段產(chǎn)生的問題等風險點，提前做好預案處理，避免風險失控，為實際項目設計、建設、實施、運營維護活動提供堅強有力的支撐。

施工中期效益。在本案例中，運用BIM技術(shù)給工程信息化管理賦能：指導施工方案、技術(shù)和工藝的確定及優(yōu)化;復雜的測量放線;構(gòu)件下料、加工制作、物料計量、物料的進出管理、能源管理、采購計劃、采購實施;形成了各參加方的協(xié)同工作平臺，提高信息交流、溝通效率等，取得了明顯的施工效益。

施工后期效益。在后期結(jié)算工作中，案例利用了BIM技術(shù)的可視化特性，降低了預結(jié)算人員對過高專業(yè)要求的依賴，有利于預結(jié)算人員直觀地對工程量進行分析和判斷，以及快速地進行成本核算和分析，提高了預結(jié)算的準確性及工作效率。見表1。

5 結(jié)語

在施工中采用BIM技術(shù)，通過建立虛擬的三維模型，利用數(shù)字化技術(shù)，為這個模型創(chuàng)造一個完整的、與實際情況一致的建筑工程信息庫。經(jīng)過對建筑項目進行虛擬可視化施工，可對項目施工方案進行模擬、分析和優(yōu)化，從而提前發(fā)現(xiàn)施工中可能出現(xiàn)的各種問題，并在施工前采取預防措施，直至獲得最佳的施工方案，最大限度實現(xiàn)“零碰撞、零沖突、零返工”，加快施工進度，提高施工質(zhì)量，降低或消除返工現(xiàn)象。同時在BIM技術(shù)的應用過程中，也為項目參建各方提供一個協(xié)同工作的平臺，提高各方（外部和內(nèi)部）的溝通、交流效率;可顯著改善人力資源使用的效果，降低單位人工成本。此外，項目在建設過程可實現(xiàn)精確、高效的工程量計量、預算、結(jié)算等工作，如進行施工階段進度管理、開展成本核算、質(zhì)量安全管理以及碳排放測算等。

BIM技術(shù)的深入應用有賴于企業(yè)硬實力和軟實力投入[3]。包括本案例應用的企業(yè)在內(nèi)，當前很多傳統(tǒng)的建筑企業(yè)普遍存在以下問題：BIM技術(shù)應用人才資源薄弱;該系統(tǒng)與常規(guī)系統(tǒng)的兼容性、數(shù)據(jù)的互通互聯(lián)性待完善;系統(tǒng)建設成本較高;應用環(huán)境不夠成熟等。

基于BIM在大型建設項目中的全生命周期管理過程應用的正向效果顯著，在設計、施工和運維等的應用有優(yōu)勢。傳統(tǒng)企業(yè)應抓住BIM技術(shù)革命契機，積極采取對策加速技術(shù)升級和實現(xiàn)管理轉(zhuǎn)型：（1）加大人才的培訓力度和投入;（2）盡可能擴大應用范圍，在應用過程逐步構(gòu)建企業(yè)標準模塊數(shù)據(jù)庫（模型庫），提高后續(xù)應用的效率、攤薄應用成本;（3）開展符合企業(yè)需求的技術(shù)攻關，完善或拓展軟件功能，增強各軟件的兼容性、數(shù)據(jù)互通性，建立通道，打破信息壁壘和信息孤島等。

參考文獻：

[1]孫智浩，石曉磊.BIM技術(shù)在建筑施工中的應用研究[J].建筑工程技術(shù)與設計，2018（34）：1 607.

[2]鄭一梅，陳真有，陳 帆，等.港珠澳大橋珠?？诎盯驑硕雾椖緽IM技術(shù)應用研究[J].施工技術(shù)，2017，46（16）：106-109.

[3]李方幸.我國建筑設計領域BIM技術(shù)應用現(xiàn)狀及其發(fā)展阻礙因素研究[D].合肥：合肥工業(yè)大學，2018.

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