發布時間：2020-03-17所屬分類：建筑師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：施工企業的成本控制占據了造價管理人員大量的時間與精力，為此，基于5D-BIM的施工造價管理技術，依托自主研發的智慧建造平臺，實現自動化、智能化的造價過程管理，形成了一套商務管理式的工作流程與管理方案。研究結果經項目試用，驗證了其可行性和適
摘要：施工企業的成本控制占據了造價管理人員大量的時間與精力，為此，基于5D-BIM的施工造價管理技術，依托自主研發的智慧建造平臺，實現自動化、智能化的造價過程管理，形成了一套商務管理式的工作流程與管理方案。研究結果經項目試用，驗證了其可行性和適用性，體現了BIM技術在施工階段造價管理的應用價值和廣闊前景。
關鍵詞：5D-BIM;施工階段;造價管理;智慧建造平臺
1概述
施工階段的造價管理是項目在建設過程中造價控制的重要活動，提高造價管理過程中的效率和可控性是企業提高經濟效益的必然手段。隨著BIM(BuildingInformationModeling，建筑信息模型)技術的發展，BIM算量技術日趨成熟[1-2]，但基于BIM技術的造價管理技術仍在起步階段，項目現場的造價管理存在大量難題，譬如：現場資源的動態調整依然以人為控制為主;報表臺賬等造價數據的整理、集成、歸納和匯報仍需造價人員花費大量時間;現場數據采集難以保證數據在傳遞、整合過程中的準確度與完整性。透明、真實、完整的造價過程管理依然是空中樓閣。
5D-BIM技術是以BIM模型為基礎，集成時間和成本信息，形成攜帶實際進度、計劃進度、資源數量、工程量、市場價格、分包價格等信息的5D-BIM模型，為上述問題提供了有效的解決途徑。
5D-BIM技術的理論已經較為成熟[3-4]，但基于5D-BIM技術的應用仍處于初步發展階段。國內廠商如魯班、廣聯達，國外如ITWO-RIB等，均提出基于5D-BIM的造價管理功能。
1.1市場5D-BIM軟件的實施現狀
盡管BIM算量技術現階段已經能夠快速地提供完整的、準確的工程量[5]，但基于5D-BIM技術的數據整合與集成功能仍略為單一，其中關鍵技術，如數據共享與交互、模型拆分與合成、編碼信息的智能匹配、數據的半自動采集與集成等技術仍需突破。結合現階段市場上5D-BIM軟件，我公司在不同項目上進行了一定程度的試點應用，總結使用情況如下：
1)市面上5D-BIM軟件在預算模塊的管理上，提出的解決方案主要是針對業主的需求，而不是總承包施工企業的管理需求。在項目實際使用中發現，部分功能模塊假定的使用場景與實際使用場景的深層次需求不統一，以總承包管理的角度來使用和推廣軟件應用，難度大、戰線長、效率低、成果小。
2)5D-BIM軟件的智能化程度不高，數據集成模式不成熟。在信息采集的過程中，諸多工作依然要通過手動來完成，如實際進度與構件的一對一錄入關聯，計劃進度與構件的一對一錄入關聯，清單編碼與構件的一對多關聯，綜合單價與清單編碼的一對一關聯等，造價人員僅是將工程全過程中的工作內容集結到前期開展，工作時間與壓力并沒有實質性的減少。
3)數據積累、存儲、整合、應用是一個企業核心競爭力的體現，其實質上是公司的商業機密信息，從管理和保護的角度上，企業都應當將數據掌握在自己手中。借助外部公司力量實現信息化管理，需要進一步考慮信息保密、合作模式、組織關系等多方面因素，造成實現基于5D-BIM技術的商務管理流程冗長，組織架構復雜，耗時長，成本高。
1.2施工階段的5D-BIM管理需求
5D-BIM技術的本質是在工程實施階段，進行事中管理過程的多維度信息集成、聯動、管理和應用。從造價管理的需求出發，利用BIM技術解決需要消耗大量時間與精力的基礎管理工作，如中標預算的拆分、預算的再編制與整理、月度產值的生成與統計、任務單管理與統計、分包商工程量的核實和結算等，該部分工作構成了成本核算的基礎內容，為成本提供符合實際形象進度的工程量、準確的中標預算綜合單價、實時更新的市場價格與分包商結算價格。
基于5D-BIM技術的商務管理工作，核心在于借助BIM技術，快速、準確地實現構件、工程量、價格、進度之間的邏輯關聯，建立5D-BIM模型，更好地整合計劃工期、實際工期、簽證、索賠、指標控制、決策比選等業務之間的邏輯關系，為后續過程管理中的索賠簽證、指標決策、盈利分析、成本控制等工作開展提供技術與數據支撐，形成智能化、信息化的主動式管理工作。借助5D-BIM技術和管理措施能夠有效地提高施工過程中數據采集的真實性、準確性、時效性，在數據積累的基礎上，為中高層的項目決策提供更有力的支撐;同時可以暴露技術條件制約下掩蓋的管理問題，倒逼預算、成本管控工作進行改革創新，消除工作職責不清、責任不明、成果難鑒的情況，真正做到從現場出發，提高對現場的掌控能力。
本文研究了基于5D-BIM的施工造價管理技術，依托自主研發的智慧建造平臺(以下簡稱“平臺”)，總結從項目管理角度出發，如何實現基于5D-BIM的施工造價管理。通過對信息的采集、存儲、集成、利用，改造商務管理現有的工作流程和管理制度，實現施工過程中的人力、材料、機械等資源的動態管理和工程造價的實時監控，降低低效益產出、重復勞動工作的占比，提高企業施工階段的資源控制和造價管理能力，為從業人員提供技術管理要點，展現項目的應用價值。
2關鍵技術
2.15D-BIM模型的信息集成
5D-BIM模型是應用實踐的前提與基礎。平臺形成5D模型的數據集成過程如下(圖1)：
1)計劃進度。導入規范化的.wbs格式文件，在平臺上自動關聯。
2)綜合單價信息和清單編碼信息。導入規范化的.xlsx文件，集成綜合單價信息、清單編碼信息、定額子目信息、清單編碼和定額子目的匹配信息，同時依托平臺內置的行業定額進行工料機信息的自動匹配。
3)分包結算價格信息。導入規范化的.xlsx格式文件，預算員在智慧建造平臺上需匹配結算價格與綜合單價的對應關系。
4)工程量信息。BIM模型的體積并不能直接作為工程量的信息來使用，對BIM模型進行進一步處理，可得符合算量規則的工程量，導入平臺后，依托規范化的名稱規則對構件進行自動計算、匯總、整合，并與清單信息關聯。
5)實際進度，借助平臺的網頁端、移動端錄入現場進度信息，可根據管理精度決定錄入單根構件、某類別構件或區域構件群。所有的信息最終會關聯到構件上，形成以構件為單元的5D-BIM模型。
在項目實際信息采集過程中，本文提出并建立了基于5D-BIM技術的商務管理工作流程(圖2)。其中，項目預算員、BIM工程師、施工員3條管理線交叉工作，箭頭指向為時間，在管理過程中形成信息化、系統化的5D-BIM模型。
2.2施工預算的拆分與立項
預算拆分(圖3)是商務管理中最基礎也是最重要的工作之一，根據施工圖紙、組織架構、方案重難點、合同條款等多種類的信息，結合企業策略、市場價格信息、分包單位業務能力水平等，將中標預算進行拆分，對完整的中標預算依照一定的規則細分為多個分部預算(如按單體工程、專業類型、分包單位等)。分部預算拆分是為了形成一份在商務管理意義上的內容完整、邏輯清晰的施工預算，以進行預算管理、工程立項、決算統計、費用結算等具體的管理工作。
平臺會自動對導入預算中的清單編碼條目、中標預算綜合單價、定額子目、定額子目與清單編碼系數、定額子目與工料機系數、工料機條目等內容進行存儲與關聯。
2.3造價信息與構件的智能關聯
本文探索并實踐了一種基于Revit軟件的多維度信息智能關聯方法，借助BIM軟件得到符合算量規則的工程量，構件都攜帶ElementID與清單編碼2個屬性;采用ElementID作為唯一標識符，能夠快速、準確、智能地實現構件、工程量、清單編碼之間的一對一、一對多的關聯關系;利用清單編碼的特性，將所有構件進行快速的比對、篩選、匯總，形成攜帶造價信息的BIM模型(圖4)。
2.45D-BIM技術下的造價管理
工程中的計量支付一般以清單為計價依據，但由于工程本身建設周期長、結構復雜，在一定計量周期內只能完成工程量清單的部分工作，因此采用月(季度)產值報表和施工臺賬進行階段性的造價管理。
施工臺賬是對工程量清單的細化，是對施工圖紙的分解，是對計量支付系統數據庫結構的定義，具備規范性、精細性、科學性的特征。臺賬是將預算以賬目的形式逐條登記，形成相應的臺賬表達。以預算數據與產值報表數據為基礎，整合形成結構化、系統化的施工臺賬，用以展示施工過程中管理所涉及到的費用花費與資源消耗(圖5)。同時根據材料部門、財務部門等資源、經濟消耗情況，可以反映出現場管理水平，如消耗過多則可推斷現場發生管理事故等。
3實現與應用
智慧建造平臺是我公司自主研發的施工現場信息化管理系統，平臺采用B/S軟件架構，通過應用BIM、WebGL、數據庫技術進行信息存儲和可視化展示，應用互聯網、GIS和智能移動設備技術實現信息收集，應用云計算技術進行系統部署和數據維護，支持瀏覽器端、客戶端等多種管理形式。
根據前文提出的關鍵技術，進一步研發了平臺的商務模塊，在BIM模型的基礎上，實現造價信息、進度信息的智能采集、存儲、集成、整合和應用，進一步開展基于5D-BIM技術的造價管理(圖6)。本文涉及的應用均在商務管理模塊，包括預算管理、分包管理、工程量核算、產值管理、成本管理、施工臺賬
根據前文提出的工作流程與管理方法，我公司在上海軌道交通網絡運營智慧調度大樓(以下簡稱COCC)進行試點應用。COCC項目建筑面積為50393m2，總投資金額4.45億元，總工期761d，結構類型為框架-剪力墻結構，專業涵蓋鋼結構、幕墻、機電安裝等。作為我公司總承包管理下的典型項目之一，在該項目上試用，能夠有效地體現5D-BIM技術商務管理的普適性和推廣價值。在COCC項目的施工過程中，應用智慧建造平臺實施項目管理，采集實際數據，如計劃進度、實際進度、中標預算、分包合同、施工定額、材料信息等，建立5D-BIM模型，借助5D-BIM技術開展施工階段的造價管理(圖7)。
總結COCC項目的實施情況，要點如下：
1)基于5D-BIM技術的造價管理，所得的工程量、工程造價與現行的工作模式相比，誤差可控制在0.3%以內，符合精細化的管理需求。
2)項目實施過程中需要預算員、施工員、BIM工程師3條技術線的協作，要從制度上確保權責分明、目的明晰，保證項目工作穩步推進。
3)產值報表、成本報表一鍵生成并自動統計、整理、匯總，形成結構性、系統性的工程臺賬，能夠代替造價人員在成本控制中按月、季度、年度的反復算量、計價、審核、歸類、匯總、整理等造價活動，大幅度降低繁瑣、重復、效益低的工作內容，提高工作效率，真正意義上節省了從業人員的時間和精力。
4)工程所有數據通過智慧建造平臺進行采集、存儲、處理、匯總、展示，可以有效地保證數據采集過程的真實性和完整性、數據傳遞過程中的精準性和便捷性，規避主觀或客觀的數據失真問題，形成自下而上、有效、真實的數據鏈。
4結語
本文研究、分析、改造了施工階段中的造價管理，嘗試建立基于5D-BIM技術的商務管理工作流程，通過解析項目實施過程中的商務信息要素，借助信息化技術集成5D-BIM模型，實現自動化的資金結算、產值匯總、成本控制等造價管理功能，驗證了5D-BIM技術的應用和推廣價值。依托自主研發的智慧建造平臺，實現了自動化、智能化的過程造價管理，形成一套具備可操作性、可推廣、可量化的施工階段造價管理工作方法。項目試用的結果表明，該工作方法能夠有效地提高管理過程中的效率和可控性，體現了5D-BIM技術在施工階段造價管理中的應用價值和廣闊前景。
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