胡婷婷
(佳銘工程項目管理有限公司 青海 西寧 810000)
工程造價控制是一項系統(tǒng)性學(xué)科,隨著建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,影響項目工程造價的因素也越來越多,加大了工程造價控制難度。在現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)信息化背景下,建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)等新技術(shù)在造價控制中的虛擬建模、可視化、直觀性等優(yōu)勢逐漸凸顯,推進造價控制手段向著信息化方向發(fā)展。因此,本文從實際案例出發(fā),綜合論述新技術(shù)在造價控制中的應(yīng)用路徑對于提高造價控制水平的重要性。
建筑工程普遍具有工程量大、施工工序復(fù)雜的特點,在項目實施過程中各環(huán)節(jié)的竣工時間存在一定差異,信息傳遞效率往往存在偏差,這些差異對造價控制效果產(chǎn)生影響。通過運用BIM 技術(shù)等新技術(shù),工程設(shè)計方案可實現(xiàn)數(shù)據(jù)化信息建模,保證信息數(shù)據(jù)的時效性[1]。BIM 技術(shù)以三維立體效果圖的形式將項目信息直觀地向造價控制人員展現(xiàn),基于預(yù)期造價控制目標(biāo),可在不合理的地方在模型中進行修改,最優(yōu)化工程設(shè)計,減少施工過程因為方案不合理導(dǎo)致的設(shè)計變更,降低造價風(fēng)險,提高造價控制水平。
新技術(shù)的應(yīng)用能夠為項目工程造價控制提供更多的技術(shù)支持。例如:通過BIM 技術(shù)的應(yīng)用對各專業(yè)間的設(shè)計模型進行數(shù)據(jù)化展現(xiàn),基于數(shù)據(jù)共享,使各專業(yè)設(shè)計模型之間能夠進行數(shù)據(jù)信息交換。在輸入相關(guān)信息后,各關(guān)聯(lián)專業(yè)模型均可予以響應(yīng)、更新[2]。再如:BIM 技術(shù)可實現(xiàn)自動數(shù)量計算,為造價人員編制成本計劃和財務(wù)報告提供了便利,也保證了數(shù)據(jù)計算準(zhǔn)確性。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分發(fā)揮傳感器、智能采集等技術(shù)優(yōu)勢,依托視頻識別系統(tǒng),實時掌握現(xiàn)場實際情況,從降低安全事故風(fēng)險方面實現(xiàn)造價成本控制,為造價控制提供技術(shù)力量支持。
傳統(tǒng)造價控制模式表現(xiàn)出一定程度的封閉性,管控流程缺少溝通和協(xié)調(diào)性。基于BIM 技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及區(qū)塊鏈等新技術(shù)能夠建立交互平臺,避免傳統(tǒng)管理存在的弊端[3]。例如:依托BIM 平臺對設(shè)計、成本及進度進行多向協(xié)調(diào),建立多維數(shù)據(jù)模型,解決了管理過程中協(xié)調(diào)性差的不足。對于特定施工程序,發(fā)揮區(qū)塊鏈技術(shù)和智能合約不可隨意篡改的優(yōu)勢,為造價控制人員提供更加透明的信息,以新技術(shù)對影響造價的因素進行控制。再如:基于BIM 技術(shù)實現(xiàn)項目全流程信息的整合,為造價管理人員在成本預(yù)測、價值計算等方面提供技術(shù)幫助,提高造價控制質(zhì)量。
項目工程成本預(yù)算以CAD 二維設(shè)計圖作為輔助手段,但與BIM技術(shù)相比,其在可視化和語義信息等方面均存在明顯不足,設(shè)計圖紙更加抽象化,理解難度大。利用BIM 技術(shù)搭建新平臺,輔助實現(xiàn)復(fù)雜成本的自動核算,為造價控制人員準(zhǔn)確生成造價控制計劃。另外,發(fā)揮可視化功能優(yōu)勢,能夠使造價人員清晰明確設(shè)計意圖,提高造價管理效果。
太原市某高層住宅項目共計規(guī)劃三棟高層住宅,地上層高為25 層,地下一層做停車場和設(shè)備機房規(guī)劃。項目總建筑面積63 585 m2,其中1號樓22 152 m2,2 號樓14 550 m2,3 號樓14 297 m2,住宅部分電梯可直達地下一層。項目預(yù)算成本為16 535.54萬元,為實現(xiàn)造價成本的合理化管控,縮小實際成本和預(yù)算成本間差距,提高經(jīng)濟效益,該項目在造價控制工作中充分運用新技術(shù)。
發(fā)揮新技術(shù)優(yōu)勢在設(shè)計階段的造價控制主要通過限額設(shè)計來實現(xiàn),以項目工程可行性報告的限額標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),完成初步設(shè)計。初步設(shè)計通過審核后便據(jù)此開展施工圖設(shè)計,以施工圖為依托對各專業(yè)的造價預(yù)算進行編制。
在初步設(shè)計階段,利用BIM系統(tǒng)中的計量功能,根據(jù)設(shè)計意圖建立相應(yīng)的BIM 模型,同時由BIM 系統(tǒng)生成計量工程數(shù)據(jù)。造價控制人員可以基本工程信息為依托,通過BIM 系統(tǒng)將鋼筋、砌體、混凝土等工序的指標(biāo)匯總出來[4]。利用BIM 系統(tǒng)云端數(shù)據(jù)庫和已經(jīng)完成的工程指標(biāo)進行對比,從造價角度分析設(shè)計的合理性并提出合理化建議,如表1所示。另外,根據(jù)人料機等單價信息,可以在BIM 造價控制平臺中對相應(yīng)的初步概算進行編制,基于價值管理理論,對方案的技術(shù)性與可行性做出進一步分析,獲取科學(xué)且經(jīng)濟的初步設(shè)計方案。
表1 項目工程指標(biāo)與云指標(biāo)對比
在施工圖設(shè)計階段,作為設(shè)計環(huán)節(jié)的最終產(chǎn)品,施工圖能夠為后續(xù)造價控制提供基礎(chǔ)性指導(dǎo)。因此,在施工圖設(shè)計階段,利用新技術(shù)優(yōu)勢,可以最大限度地減少不同專業(yè)方案間矛盾碰撞,減少后期設(shè)計變更。因此,該項目施工圖設(shè)計環(huán)節(jié)將各專業(yè)的設(shè)計內(nèi)容導(dǎo)入在BIM系統(tǒng)中,明確不同專業(yè)間的交叉碰撞,優(yōu)化方案設(shè)計,減少設(shè)計變更[5]。
例如:碰撞試驗中發(fā)現(xiàn)負(fù)一層機電箱與D85 暖通管道之間存在矛盾沖突,碰撞位置建立地面3.10 m。通過對方案進行分析發(fā)現(xiàn),暖通管線已經(jīng)幾乎緊貼樓板下方,向上無法變更位置。因此,決定不改變暖通管線位置,在不對其他系統(tǒng)產(chǎn)生影響的基礎(chǔ)上將機電箱向下平移350 mm,避開機電箱與暖通管線間交叉。
通過各專業(yè)間方案碰撞發(fā)現(xiàn),負(fù)一層暖通管線和地漏水管之間存在交叉碰撞,碰撞點距離負(fù)一層地面3.30 m。具體見圖1。
分析圖1 可知:暖通管線位置有著錯綜復(fù)雜的管線布局,若對該管道做X軸平移處理,會影響到對應(yīng)墻體孔洞預(yù)留的準(zhǔn)確性,整體布局變動較大,甚至?xí)诤罄m(xù)產(chǎn)生更多的矛盾沖突。因此,決定在不改變暖通管線位置與不干擾其他系統(tǒng)的情況下,將地漏管線向左平移110 mm,解決了管線交叉碰撞問題,處理后管線布局如圖2所示。
圖2 暖通管線與地漏水管碰撞處理后效果
隨著施工圖設(shè)計的逐漸完善,造價控制人員以節(jié)點圖和做法表為依據(jù),對4D-BIM 模型的費用要素作出進一步完善。利用BIM 系統(tǒng)中自動關(guān)聯(lián)計算功能,對工程量進行同步計算,避免人工計算錯誤率。同時,通過BIM 系統(tǒng)展現(xiàn)出施工圖預(yù)算信息,對設(shè)計方案是否滿足限額設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進行評估。該項目在施工圖預(yù)算編制過程中,發(fā)揮BIM 技術(shù)優(yōu)勢,實現(xiàn)不同專業(yè)間整合,做到綜合設(shè)計[6]。單獨或融合顯示各專業(yè)的設(shè)計內(nèi)容,發(fā)現(xiàn)設(shè)計矛盾點,對方案予以改進,有效避免了施工階段出現(xiàn)設(shè)計變更,進一步降低造價風(fēng)險。
在施工階段,首先在BIM模型中根據(jù)工期、成本等要素建立關(guān)于項目造價的5D 關(guān)系數(shù)據(jù)庫。在數(shù)據(jù)庫中錄入實際成本信息,借助于BIM的成本拆分及匯總,掌握工程實際成本情況。同時發(fā)揮BIM系統(tǒng)實時動態(tài)維護功能,及時糾正數(shù)據(jù)庫中的誤差,更加準(zhǔn)確地對成本進行分析。
在案例工程中,根據(jù)實際工程情況,以月度、季度等時間周期對BIM 模型實現(xiàn)周期性的調(diào)整,建立完善的5D施工成本模型。例如:造價控制人員依托施工部門上報的月度施工計劃,在BIM 模型統(tǒng)計出水電、鋼筋、裝飾工程等成本情況。施工部門完成月度進度任務(wù)后,造價控制人員利用框圖出量計價功能對當(dāng)月工程量進行核實,準(zhǔn)確計算出工程價款。另外,施工過程中造價人員可基于BIM模型實現(xiàn)各分部分項工程的自由拆分和組合,分別對目標(biāo)成本、預(yù)算成本以及實際成本進行匯總,對比數(shù)據(jù)間差異,分析成品偏差原因,為工程造價控制提供數(shù)據(jù)支持。
施工過程的方案變更會影響到工程量、施工進度以及工程造價。案例工程在施工圖編制過程中充分優(yōu)化各專業(yè)間設(shè)計方案的矛盾沖突點,減少設(shè)計方案導(dǎo)致的造價增加。但在設(shè)計工作中,建設(shè)單位提出將工程中所使用的C0815 塑鋼窗均替換為C1218 塑鋼窗,這一方案的變更不僅影響窗工程量,也會導(dǎo)致砌體功能、外墻保溫功能以及墻面裝飾工程發(fā)生工程量變動。造價控制人員在BIM平臺中勾選出所有C0815塑鋼窗并替換為C1218 塑鋼窗,同時利用BIM 參數(shù)化修改引擎對關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)進行調(diào)整,建設(shè)單位在清晰了解更換窗后所導(dǎo)致的造價變化后,減少了方案變更的要求。
在竣工驗收環(huán)節(jié),利用BIM 技術(shù)對項目從設(shè)計階段到竣工階段所積累的數(shù)據(jù)資料進行匯總,包括合同文件、設(shè)計變更簽證、施工進度款等,為結(jié)算工作提供便利。將施工資料以結(jié)構(gòu)化形式存儲在BIM 數(shù)據(jù)庫中,避免文件數(shù)據(jù)丟失的情況下,更利于造價控制人員從BIM模型中調(diào)用竣工結(jié)算相關(guān)資料。
在案例工程中,施工合同中約定已完成合同工程應(yīng)予計量工程量結(jié)算,若采取常規(guī)竣工結(jié)算方式,需面臨較大的重復(fù)性計算,計算結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確性無法保證。而該工程運用BIM 技術(shù),對比施工圖BIM模型、竣工驗收資料以及簽證變更資料,對存在錯誤的構(gòu)件信息進行及時修正,準(zhǔn)確匯總竣工結(jié)算工程量。該工程建設(shè)單位與施工單位均采取BIM 模型進行工程量計量,因此將雙方竣工BIM 工程量模型在對量系統(tǒng)中進行對比,進而明確工程量之間的偏差。例如:在案例工程中,將建設(shè)單位和施工單位的BIM 模型在對量系統(tǒng)中做對比,發(fā)現(xiàn)二者在門窗工程量中存在偏差。對門窗工程量的數(shù)據(jù)庫信息進一步分析發(fā)現(xiàn),衛(wèi)生間門窗尺寸發(fā)生過設(shè)計變更,而施工單位未及時將變更內(nèi)容在系統(tǒng)中做更新。利用BIM 軟件對工程量進行核對,保證竣工結(jié)算準(zhǔn)確性和高效性,所有數(shù)據(jù)變更均有所記錄,避免各參與主體相互推諉責(zé)任。
工程項目施工安全也一定程度上影響著造價成本控制效果,若施工過程中發(fā)生安全生產(chǎn)事故,所產(chǎn)生的損失將是無法估量的。因此,該工程充分運用BIM 技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)施工現(xiàn)場的安全管控。
其中,BIM 技術(shù)主要體現(xiàn)在可視化和安全預(yù)警兩個維度,全面提高現(xiàn)場施工安全的信息化、智能化水平。其具體應(yīng)用如下:在可視化方面,運用BIM三維模型在施工前對施工環(huán)節(jié)進行動態(tài)模擬,明確施工方案存在的安全隱患;運用BIM 模型對現(xiàn)場管線布置進行碰撞測試,找出管線矛盾點并進行優(yōu)化;在施工過程中,實現(xiàn)建筑構(gòu)件生產(chǎn)過程、材料運輸及施工過程的可視化安全管理。在安全預(yù)警方面,將現(xiàn)場實際情況關(guān)聯(lián)至BIM模型中,實現(xiàn)現(xiàn)場安全隱患的自動識別、獲取和預(yù)警,出具整改方案;利用BIM 技術(shù)強化總平面管理,借助于智能化系統(tǒng)實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化分工控制,及時安全預(yù)警,提高安全管控效果。
而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)則體現(xiàn)在追蹤管控和安全應(yīng)急管控等方面,對于前者而言,發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢,將智能安全帽、RFID、人臉識別系統(tǒng)應(yīng)用在現(xiàn)場,實現(xiàn)材料、人員、機械的智能化追蹤。依托傳感器技術(shù),對現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息進行采集,全面地了解施工現(xiàn)場實際情況。將物聯(lián)網(wǎng)和智能設(shè)備相關(guān)聯(lián),在發(fā)現(xiàn)施工缺陷問題后,實現(xiàn)遠(yuǎn)程發(fā)布整改指令,避免窩工返工而導(dǎo)致造價成本浪費。對后者言,利用傳感器技術(shù)能獲取現(xiàn)場風(fēng)險因素,及時處理改進,降低安全事故風(fēng)險,減少成本損失。
區(qū)塊鏈技術(shù)實現(xiàn)智能加密后的數(shù)據(jù)公開,具有不可篡改的特性。在造價成本控制工作中將區(qū)塊鏈作為平臺嵌入其中,利用智能合約對各參與主體的信任關(guān)系進行協(xié)調(diào),使項目成本控制信息具有更強的追溯性。
例如:在案例工程中,搭載區(qū)塊鏈技術(shù)的門禁模塊能夠智能識別施工人員進出現(xiàn)場的信息,隨后自動上傳至區(qū)塊鏈分布式賬本中,因其具有不可篡改性,施工現(xiàn)場不需要安排專人檢查人員出入,節(jié)約了人力成本。搭載區(qū)塊鏈技術(shù)的智能合約模塊可將傳感器系統(tǒng)安裝在材料運輸車上,提供傳感器感知記錄車輛運輸路線、載重情況、實時定位,了解材料運輸動態(tài),使施工進度把控得更加精準(zhǔn)。因區(qū)塊鏈記錄的數(shù)據(jù)均是不可隨意變更的,能夠為施工管理人員提供更加透明的信息,使項目成本管理更加嚴(yán)謹(jǐn),降低造價成本風(fēng)險。
太原市某高層住宅項目,在造價控制工作中充分運用BIM 技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)等新技術(shù),將該項目工程劃分為多個單位工程,對比預(yù)算成本和實際成本間的差異如表2所示。
表2 案例工程造價成本控制效果(單位:萬元)
案例工程實際成本和預(yù)算成本相比,存在較小的波動,說明基于新技術(shù)的造價控制取得了良好的效果。
綜上所述,建筑工程項目設(shè)計環(huán)節(jié)、施工環(huán)節(jié)以及竣工驗收均存在較多干擾造價控制效果的因素。如施工圖設(shè)計不合理,施工過程中存在大量設(shè)計變更;施工質(zhì)量不佳,返工窩工現(xiàn)象多;工程資料繁雜,竣工階段數(shù)據(jù)丟失;因安全管控不足,發(fā)生安全生產(chǎn)事故;等等。因此,應(yīng)當(dāng)高度重視造價控制工作,BIM 技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)等為現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)背景下新興技術(shù),應(yīng)用在造價控制中能夠使施工圖設(shè)計更加合理,減少設(shè)計變更,提高施工過程監(jiān)管效率,避免竣工結(jié)算階段文件數(shù)據(jù)丟失,為合理化控制工程造價提供技術(shù)支持。