□曹譯勻
住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)的《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中提出到2035年,建筑業(yè)發(fā)展質(zhì)量和效益大幅提升,建筑工業(yè)化全面實(shí)現(xiàn),建筑品質(zhì)顯著提升,企業(yè)創(chuàng)新能力大幅提高,高素質(zhì)人才隊(duì)伍全面建立,產(chǎn)業(yè)整體優(yōu)勢明顯增強(qiáng)[1]。全文共18次提到建筑信息共享技術(shù),若要對標(biāo)此2035年遠(yuǎn)景目標(biāo),需要利用BIM技術(shù)大幅提升建筑工業(yè)化、數(shù)字化、智能化水平。根據(jù)《中國建筑業(yè)BIM應(yīng)用分析報(bào)告2021》的統(tǒng)計(jì)顯示,2021年項(xiàng)目應(yīng)用BIM技術(shù)的企業(yè)雖然較2020年有所增加,但只有14.56%的企業(yè)在項(xiàng)目上全部應(yīng)用了BIM技術(shù),意味著BIM技術(shù)還處于輔助階段?!?021年上海市建造模型技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展報(bào)告》中分析了BIM技術(shù)目前應(yīng)用不廣泛的原因,認(rèn)為施工企業(yè)還處于依賴建設(shè)單位建立模型的階段,若施工企業(yè)能合理利用協(xié)同平臺,增加信息溝通,加大建筑信息模型的應(yīng)用,可將BIM技術(shù)擴(kuò)散到全生命周期,有利于提高資金的效益性,降低施工成本,做到費(fèi)用精細(xì)化管理。
(一)輕視資源管理。工程項(xiàng)目成本管理中,人、材、機(jī)等資源費(fèi)用占主要比例,合理配置資源是完善施工成本管理的關(guān)鍵。在施工過程中,施工方往往是按施工過程、施工進(jìn)度進(jìn)行物料采購的,未對本項(xiàng)目所有資源進(jìn)行合理的配置,存在浪費(fèi)或者囤貨過多的風(fēng)險(xiǎn),這種僅依靠項(xiàng)目管理人員經(jīng)驗(yàn)購置資源的現(xiàn)象,無法對全過程人、材、機(jī)消耗做到精細(xì)管理,容易造成工程資源浪費(fèi)。
(二)忽略成本管理。雖然建筑行業(yè)大力倡導(dǎo)全生命周期的管理,但在當(dāng)前的施工成本管理模式下,施工人員還是將重心放在了施工階段,重點(diǎn)還是以傳統(tǒng)的建模、算量為基礎(chǔ),與甲方核對工程量的體力活工作。這種工作方式,忽略了前期招投標(biāo)、后期運(yùn)行維護(hù)期間的管理工作,同時,對于施工過程數(shù)據(jù)收集的輕視也制約了施工成本管理水平的提升。
(三)信息傳遞失真。建筑工程通常需要很長的建設(shè)周期,因此經(jīng)常將項(xiàng)目按照進(jìn)度劃分,各個階段的參與人員較多,若施工人員僅僅依靠網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行文件的傳輸、信息的傳遞,無法做到精細(xì)化管理,很容易出現(xiàn)信息傳遞真空的問題。在實(shí)際的施工環(huán)節(jié)過程中信息傳遞失真的問題比較嚴(yán)重,導(dǎo)致某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題以后,施工企業(yè)無法及時反饋和處理,極大增加了管理的工作量,降低施工的效率,從而對工程施工成本控制造成不利的影響。
(四)精細(xì)化管理難以實(shí)施。我國精細(xì)化管理起步雖然早,但是精細(xì)化管理在建筑施工中的實(shí)施并不順利。大多數(shù)施工企業(yè)對建筑信息模型、信息集成管理、資源共享管理的輕視和忽略,導(dǎo)致精細(xì)化管理難以實(shí)施。施工成本管理水平和模式的限制、施工中運(yùn)用BIM技術(shù)人員的缺乏,導(dǎo)致質(zhì)量成本和工期成本很難進(jìn)行優(yōu)化管理和控制。
(一)BIM技術(shù)的應(yīng)用范圍。BIM是對建筑領(lǐng)域傳統(tǒng)管理模式的革新,有利于提高建設(shè)項(xiàng)目的經(jīng)營和管理效率,因此要熟悉BIM的應(yīng)用范圍,整理后如圖1所示。
圖1 BIM技術(shù)的應(yīng)用范圍
BIM作為數(shù)據(jù)的流通和共享平臺,將各個階段的重點(diǎn)內(nèi)容協(xié)同共享,將各階段的工作通過WBS結(jié)構(gòu)分解落實(shí)到具體的工作人員,使得各階段工作人員能很迅速地了解本工作在整個項(xiàng)目管理中的位置及重要性,各工作人員開展工作后再通過協(xié)同共享平臺進(jìn)行整合,最終形成整個項(xiàng)目總覽;同時,通過應(yīng)用BIM技術(shù),使得設(shè)計(jì)階段、施工準(zhǔn)備、施工階段等重點(diǎn)階段的信息均由同一個數(shù)據(jù)庫演化而來,保證了數(shù)據(jù)的一致性,隨著工程項(xiàng)目的不斷細(xì)化,各階段工作人員可隨時對前期模型進(jìn)行修改、優(yōu)化。此外,BIM模型可將各類空間尺寸以三維信息的方式展現(xiàn)出來,以期通過BIM共享平臺改變傳統(tǒng)各參與方多模型的現(xiàn)狀,實(shí)現(xiàn)“一模到底”的最優(yōu)狀態(tài)。
(二)精細(xì)化的管理內(nèi)涵。精細(xì)化管理的主旨是高效的、規(guī)范的、標(biāo)準(zhǔn)的管理,就是以傳統(tǒng)管理模式為依托,對傳統(tǒng)流程進(jìn)行不斷改進(jìn)優(yōu)化,注重方法與環(huán)節(jié)的程序化、定量化,重點(diǎn)旨在提高勞動生產(chǎn)率[2]。但由于AEC行業(yè)的工業(yè)化與智能化水平不高,加上建筑工程本身就是多系統(tǒng)、多階段、多節(jié)點(diǎn)的工作,決定了施工項(xiàng)目管理的復(fù)雜性,因此可借鑒以往工程項(xiàng)目的寶貴經(jīng)驗(yàn),運(yùn)用精細(xì)化的理念,推行符合施工項(xiàng)目的精細(xì)化管理模式。
(三)兩者的邏輯關(guān)系?;诰?xì)化的施工管理,需要將全壽命期的工作細(xì)分到每個小目標(biāo)上,BIM的集成與信息共享技術(shù)滿足精細(xì)化管理的基本要求,也逐步提高了AEC行業(yè)的信息化水平,不僅能解決全生命周期信息不對稱、資源管理粗放等問題,還能支撐項(xiàng)目管理的數(shù)據(jù)需要,滿足精細(xì)化管理精確度和成本效益的要求。因此,分析BIM在施工成本精細(xì)化管理中的集成應(yīng)用,建立施工成本精細(xì)化管理的階段控制要點(diǎn),從量的精細(xì)控制到價的過程控制,優(yōu)化施工成本管理,實(shí)現(xiàn)施工成本控制,對施工企業(yè)改進(jìn)施工成本管理模式有很好的參考價值。
(一)設(shè)計(jì)階段的成本精細(xì)化管理。設(shè)計(jì)階段是控制整個項(xiàng)目成本的核心階段,從初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)到施工圖設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)人員不斷深化圖紙以期滿足業(yè)主方的需求,在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作中,各專業(yè)的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行圖紙繪制,會出現(xiàn)各專業(yè)圖紙信息不對稱等問題,帶來大量的設(shè)計(jì)變更,影響工期及成本,此外,傳統(tǒng)的二維圖紙不能很直觀地反映工程模型的關(guān)鍵構(gòu)造,若能利用BIM技術(shù)提前建立三維模型,并通過協(xié)作平臺共享設(shè)計(jì)成果,提前利用設(shè)計(jì)模型進(jìn)行碰撞檢測,根據(jù)數(shù)據(jù)分析預(yù)測各專業(yè)圖紙整合后的可行性,可有效減少工程變更帶來的附加成本,實(shí)現(xiàn)本階段的成本精細(xì)化管理。
(二)招投標(biāo)階段的成本精細(xì)化管理。招投標(biāo)階段是控制后期施工成本的關(guān)鍵階段,從復(fù)核清單工程量到合理報(bào)價到制定投標(biāo)方案,都需要精細(xì)化的管理,降低施工企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)的同時其提高中標(biāo)率。傳統(tǒng)的招投標(biāo)工作,施工方需要投入大量的人力來核算清單工程量,人員的增加會帶來更多的數(shù)據(jù)偏差,帶來投標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)用BIM技術(shù),通過模型輸入可以精準(zhǔn)計(jì)算出工程量,并橫向?qū)Ρ纫淹瓿傻念愃祈?xiàng)目的指標(biāo)進(jìn)行分析,為商務(wù)標(biāo)投標(biāo)標(biāo)的提供參考。在施工前期對資金流進(jìn)行把控,加強(qiáng)對后期資金成本控制,防范資金流斷裂的發(fā)生。此外,還可以通過BIM技術(shù)優(yōu)化投標(biāo)技術(shù)方案,分析施工現(xiàn)場可能運(yùn)用到的施工工藝,進(jìn)行多方案成本分析。為了降低中標(biāo)后的施工風(fēng)險(xiǎn),可以將前期體量大、成本高的鋼筋、土方等工程提高報(bào)價,將后期體量小、變化因素多的綠化工程、安裝工程降低報(bào)價,通過BIM技術(shù)將合理報(bào)價偏差控制在3%~5%,合理設(shè)置不平衡報(bào)價。
(三)施工準(zhǔn)備階段的成本精細(xì)化管理。施工階段是控制整個項(xiàng)目成本的主要階段,從施工準(zhǔn)備→施工總平圖的布置→施工設(shè)備進(jìn)場→施工材料的購買→進(jìn)度款的支付等,可將BIM技術(shù)與施工工藝、施工進(jìn)度相結(jié)合,深度細(xì)化設(shè)計(jì)階段的BIM模型,設(shè)置建模精度、添加建筑材質(zhì)(比如地面裝飾、內(nèi)外墻裝飾等),使得BIM模型更具可觀性;同時,BIM模式可以迅速地按需統(tǒng)計(jì)出工程量(如各專業(yè)、各樓層、各施工段、各班組等),若出現(xiàn)工程變更、簽證等,可直接在BIM模型上進(jìn)行修改,對比前后成本分析;此外,在施工過程,借用BIM技術(shù)模擬施工,提前演示設(shè)備進(jìn)場路線,避免二次搬運(yùn),有效實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)備階段的精細(xì)化管理。
(四)竣工階段的成本精細(xì)化管理??⒐るA段可以通過BIM平臺共享信息,及時處理、儲存、流轉(zhuǎn)工程相關(guān)信息,實(shí)現(xiàn)動態(tài)化的信息管理;通過分析模型,對比計(jì)劃工期、要求工期、實(shí)際工期之間的關(guān)系,尋找工期提前或者滯后的原因,及時糾偏;做好細(xì)分統(tǒng)計(jì)各專業(yè)每月的工程數(shù)據(jù),提出物料、資源需求,有效控制材料的消耗量,提高資金運(yùn)用效率;進(jìn)行多方案經(jīng)濟(jì)分析,推測最經(jīng)濟(jì)的施工工藝,根據(jù)工程變更、簽證的產(chǎn)生調(diào)整結(jié)算工程量清單及內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)竣工驗(yàn)收階段成本的精細(xì)化管理。
(五)運(yùn)營維護(hù)階段的成本精細(xì)化管理。BIM技術(shù)是信息管理最重要的產(chǎn)物,在運(yùn)營維護(hù)階段,重點(diǎn)依靠BIM技術(shù)了解樓宇信息、監(jiān)控信息、設(shè)備信息等運(yùn)行數(shù)據(jù)(如報(bào)廢率、故障率、更新率等),根據(jù)對運(yùn)行數(shù)據(jù)的了解,可以提前設(shè)置本項(xiàng)目的維修時間點(diǎn),并通過BIM技術(shù)可快速了解出現(xiàn)問題參數(shù)的設(shè)備端口,可充分了解設(shè)備參數(shù)的能耗分析,對優(yōu)化樓宇設(shè)備、更新樓宇設(shè)施、優(yōu)化空間資源、發(fā)展綠色低碳建筑有積極促進(jìn)作用,實(shí)現(xiàn)運(yùn)營維護(hù)階段的成本精細(xì)化管理。
(一)項(xiàng)目背景。某大學(xué)美術(shù)大樓,建設(shè)面積28032.32m2,建筑總高度23.40m,結(jié)構(gòu)體系為框架結(jié)構(gòu),地上5層,無地下室,基礎(chǔ)形式為人工挖孔灌注樁,抗震設(shè)防烈度乙類,結(jié)構(gòu)抗震等級四級,建筑抗震類別丙類,耐火等級地上二級,主要是供藝術(shù)類學(xué)科教學(xué)及實(shí)訓(xùn)。在本項(xiàng)目實(shí)施過程中通過應(yīng)用BIM技術(shù)與傳統(tǒng)模式進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)成效,尋找不足,為施工現(xiàn)場成本的精細(xì)化管理提出指導(dǎo)。
(二)應(yīng)用分析。
1.提前優(yōu)化設(shè)計(jì),減少工程變更。設(shè)計(jì)階段是最能體現(xiàn)BIM價值的階段,在此工程項(xiàng)目中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)用BIM5D管理工具和云空間,新建協(xié)同項(xiàng)目,對整個工程項(xiàng)目的資料進(jìn)行全過程清晰有序的管理,并設(shè)置成員管理權(quán)限,各階段人員根據(jù)管理權(quán)限進(jìn)行項(xiàng)目信息的錄入、調(diào)整,以高效實(shí)現(xiàn)整個項(xiàng)目的多方協(xié)作和信息傳遞,保證工程管理質(zhì)量。同時,設(shè)計(jì)人員建立Revit模型進(jìn)行碰撞檢查(如圖2所示),提前優(yōu)化,減少不合理設(shè)計(jì),在不影響工程質(zhì)量的情況下,對模型局部碰撞進(jìn)行優(yōu)化,使管線布局合理,提高施工效率。因此,在設(shè)計(jì)階段運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行施工成本精細(xì)化管理具有較高的可行性和效益性。針對目前大多數(shù)設(shè)計(jì)院還未開始建立Revit模型的情況,需要施工企業(yè)的造價人員在項(xiàng)目施工前建立模型,進(jìn)行碰撞檢查,及時糾偏,最大效益地節(jié)約工程造價。
圖2 碰撞檢查
2.合理布置場地,節(jié)約施工成本。利用BIM軟件布置施工現(xiàn)場平面圖,根據(jù)地形合理規(guī)劃用地,提前規(guī)劃施工現(xiàn)場,設(shè)置生產(chǎn)區(qū)、辦公區(qū)、生活區(qū)(如圖3所示)。施工準(zhǔn)備階段對現(xiàn)場的施工條件、施工環(huán)境、施工距離進(jìn)行分析,對用電進(jìn)行平面規(guī)劃、布置,確定水源,電源進(jìn)線、配電室、二級配電箱、三級開關(guān)箱電箱及線路走向,確定好施工臨時道路和施工機(jī)械進(jìn)場路徑,避免出現(xiàn)二次搬運(yùn),達(dá)到節(jié)約施工成本的目的。
圖3 施工場地平面布置圖
在合理布置施工平面圖的同時,可利用BIM軟件編制施工進(jìn)度計(jì)劃,本工程在初次編制施工進(jìn)度計(jì)劃時,工期為472天,超過要求工期31天。通過分析模型構(gòu)造,考慮流水施工并結(jié)合勞動定額、工期定額等設(shè)計(jì)原則,優(yōu)化施工進(jìn)度計(jì)劃,調(diào)整優(yōu)化后得到最終施工進(jìn)度計(jì)劃圖,總工期435天,比要求工期提前6天,通過縮短項(xiàng)目工期降低施工成本。
3.加強(qiáng)數(shù)據(jù)集成,提高投資回報(bào)。在施工階段,通過建立BIM可視化模型,可實(shí)現(xiàn)資金和資源利用的最大化,在此階段根據(jù)已經(jīng)關(guān)聯(lián)好的模型和清單制作虛擬建造視頻并生成資金曲線和資源曲線(如圖4所示),在模型視圖中選中任意構(gòu)件查看其進(jìn)度計(jì)劃、清單工程量,使得施工過程具有可視化,方便解決問題,及時糾偏,同時針對曲線圖關(guān)注波峰波谷,對施工計(jì)劃從成本層面進(jìn)行進(jìn)一步控制,優(yōu)化進(jìn)度計(jì)劃。
圖4 BIM可視化
本文通過分析BIM技術(shù)與精細(xì)化管理二者的邏輯聯(lián)系,結(jié)合實(shí)際工程案例,得出結(jié)論:通過在實(shí)際工程項(xiàng)目中應(yīng)用BIM技術(shù),可提前優(yōu)化設(shè)計(jì)、減少碰撞,調(diào)整了綜合管線的布置,減少設(shè)計(jì)變更帶來的成本增加;能合理布置施工場地,減少了二次搬運(yùn)及路線浪費(fèi)的情況,大幅度降低了施工成本;BIM技術(shù)能在數(shù)據(jù)的處理過程中,實(shí)現(xiàn)資源與資金利用的最大化,為施工成本的精細(xì)化管理提供了重要的指導(dǎo)。
綜上,BIM技術(shù)可以解決施工企業(yè)管理粗放、信息不對稱、一模到底等問題,可以提高施工成本的使用效益,積極推動施工企業(yè)的管理發(fā)展,但還存在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、應(yīng)用費(fèi)用高、專業(yè)人員少等實(shí)際問題,若要真正實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)在施工成本中的精細(xì)化管理,還需在后續(xù)繼續(xù)深入探討。