基于BIM在工程總承包模式下的前期成本控制

詹敏慧

江西理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 江西 贛州 341000

引言

隨著現(xiàn)代社會(huì)日新月異的發(fā)展，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步讓建筑行業(yè)也有了更好的繼承和蛻變，其中，工程總承包模式是國家當(dāng)下所提倡的一種工程建設(shè)模式。工程總承包是待建項(xiàng)目的業(yè)主為了完成待建目標(biāo)所采用的一種承發(fā)包方法，即參與工程建設(shè)的單位受到業(yè)主委托之后，依據(jù)合同上的約定，從決策到設(shè)計(jì)，乃至試運(yùn)行階段的項(xiàng)目建設(shè)全過程周期中，實(shí)施整體或部分階段的承包[1]。

在工程總承包模式下的成本控制中，前期管理格外重要。在成本管理的全過程中，決策階段和設(shè)計(jì)階段的成本控制對項(xiàng)目總成本的影響是最大的。即使施工階段所耗成本在總成本中占比最大，但對于項(xiàng)目總成本的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及決策與設(shè)計(jì)階段的影響程度。

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的理論，在項(xiàng)目剛起步時(shí)項(xiàng)目的不確定性是最大的，風(fēng)險(xiǎn)也是最大的，并在項(xiàng)目的整體過程中隨著項(xiàng)目的發(fā)展開始逐步降低。在項(xiàng)目剛開始的時(shí)候，工程項(xiàng)目變更的可能性最大，隨著項(xiàng)目的逐漸開展變更的風(fēng)險(xiǎn)開始減弱，離項(xiàng)目完成越近，變更所需要的成本越高，因此可知，對于項(xiàng)目成本控制而言，決策和設(shè)計(jì)階段的成本控制是其風(fēng)險(xiǎn)管理的核心。

1 基于BIM在決策階段的成本控制

1.1 決策階段對成本控制的影響

成本控制始終貫徹于整個(gè)建設(shè)工程項(xiàng)目之中，而決策階段的成本控制則直接影響到整個(gè)項(xiàng)目的投資，對工程項(xiàng)目全生命周期的成本控制有著決定性的影響[2]。決策階段編制的項(xiàng)目建議書和可行性研究報(bào)告是對項(xiàng)目初步成本控制的基礎(chǔ)，其中的建設(shè)規(guī)模、項(xiàng)目選址、技術(shù)方案、工程方案等，決定了項(xiàng)目初期的初步成本估算的大致范圍，其中大量可靠數(shù)據(jù)及資料的收集及分析所提供的信息依據(jù)是關(guān)鍵[3]。

1.2 決策階段影響成本控制的主要因素

決策階段影響成本控制的主要因素有：建設(shè)規(guī)模、項(xiàng)目選址、技術(shù)方案、工程方案等。

1.2.1 建設(shè)規(guī)模。建設(shè)規(guī)模又被稱為生產(chǎn)規(guī)模，是指在預(yù)期中項(xiàng)目所建成后應(yīng)能實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)能力，主要包括工程概況的基本數(shù)據(jù)，如建筑面積、結(jié)構(gòu)類型、層高等。確定合理的建筑規(guī)模，是工程決策的重要因素，決定著工程成本的多少，也決定工程項(xiàng)目未來的生產(chǎn)與發(fā)展。

在選擇合適的建設(shè)規(guī)模時(shí)，應(yīng)首要考慮市場因素，根據(jù)市場需求的情況來確定建設(shè)規(guī)模，比如資金、原材料、勞動(dòng)力等因素都對建設(shè)規(guī)模有著不同程度的影響。在市場上進(jìn)行深入調(diào)研后，通過科學(xué)的分析及預(yù)測，做出最優(yōu)選擇來確定生產(chǎn)規(guī)模，尋求相應(yīng)合理的工程成本及投資效益，以利于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。而后要考慮的是技術(shù)相關(guān)因素，包括行業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平及相關(guān)設(shè)備技術(shù)水平，以及企業(yè)自身的技術(shù)應(yīng)用水平。生產(chǎn)技術(shù)水平及相關(guān)設(shè)備技術(shù)水平影響著目前建筑行業(yè)所能達(dá)到的項(xiàng)目規(guī)模的上限，企業(yè)自身的技術(shù)應(yīng)用水平?jīng)Q定著該企業(yè)所能承包的業(yè)務(wù)范圍，所能達(dá)到的建設(shè)規(guī)模及經(jīng)濟(jì)效益。若前者有所差距不能實(shí)現(xiàn)，建筑規(guī)模便是空中樓閣，后者水平不足難以達(dá)到預(yù)期，則可能出現(xiàn)投資效益低下，項(xiàng)目難以進(jìn)行。環(huán)境因素也是確定建筑規(guī)模時(shí)的重要因素。當(dāng)前的外界環(huán)境是確定建筑規(guī)模所必須考慮的，比如國家政策環(huán)境，國家的生產(chǎn)規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)、項(xiàng)目周邊的基礎(chǔ)設(shè)施狀況、建設(shè)項(xiàng)目所服務(wù)行業(yè)需考慮的行業(yè)因素、運(yùn)輸及通信條件等。

因此，在核定建設(shè)規(guī)模的過程中，要讓成本控制方面人員全程參與，對建設(shè)規(guī)模、工程造價(jià)以及對未來經(jīng)濟(jì)效益的影響，進(jìn)行全面、深入的分析研究，避免盲目確定規(guī)模。

1.2.2 項(xiàng)目選址。合理的項(xiàng)目選址，對擬建項(xiàng)目的未來走向有著絕對性的作用，對工期長度、建設(shè)質(zhì)量、工程成本以及項(xiàng)目竣工后的運(yùn)營狀態(tài)都有著一定程度的影響。項(xiàng)目選址一般分兩個(gè)步驟，即地域選擇和地址確定。不單要考慮國家及地域的區(qū)域規(guī)劃，還有項(xiàng)目所在位置的周邊環(huán)境因素，如該區(qū)域的人文、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等環(huán)境特征，需要進(jìn)行有科學(xué)根據(jù)的系統(tǒng)性分析決策。例如，煤炭采礦等項(xiàng)目選址由于資源方面的原因比較受限，但也需以環(huán)境和交通條件作為重要考慮原因，以益于資源開發(fā)和建設(shè)開展的原則為指導(dǎo)。不然不單會(huì)對項(xiàng)目的成本控制造成影響，還關(guān)乎于項(xiàng)目長期的生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)。

1.2.3 方案確定。項(xiàng)目建設(shè)方案的確定包括對技術(shù)、設(shè)備及工程建設(shè)等方面的一系列方案進(jìn)行制定。根據(jù)項(xiàng)目所規(guī)劃的生產(chǎn)方式及工藝過程確定其技術(shù)方案，根據(jù)項(xiàng)目生產(chǎn)規(guī)模及工藝水平確定設(shè)備方案，之后在前面方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)工程建設(shè)方案的制定，根據(jù)建筑物需求確定施工場地、建筑結(jié)構(gòu)及特征等。工程建設(shè)方案是造價(jià)控制的重點(diǎn)，需在保證工程質(zhì)量及生產(chǎn)所需功能的情況下，盡力降低造價(jià)、節(jié)約成本。在項(xiàng)目建設(shè)方案的制定中，往往不僅要考慮到適當(dāng)使用先進(jìn)技術(shù)，還要對經(jīng)濟(jì)的合理控制進(jìn)行適當(dāng)考量，以利于后續(xù)的成本控制，同時(shí)也需考慮環(huán)境保護(hù)等相關(guān)問題。

1.3 BIM技術(shù)在決策階段的成本控制

建筑信息模型（BIM）是一種基于三維數(shù)字技術(shù)，綜合了項(xiàng)目各項(xiàng)信息的工程數(shù)據(jù)模型，可以詳細(xì)展現(xiàn)出該建設(shè)項(xiàng)目的相關(guān)信息[4]。BIM是對于擬建工程項(xiàng)目建立模型，匯總項(xiàng)目相關(guān)信息對其設(shè)施實(shí)體和功能性進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)，以提供有關(guān)工程項(xiàng)目相對完整且可信的各項(xiàng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)[5]。BIM基于項(xiàng)目信息的管控可以實(shí)現(xiàn)集成化管理和全壽命周期管理。通過以建筑項(xiàng)目為核心，BIM的技術(shù)數(shù)據(jù)核心層可以為擬建工程不同專業(yè)的數(shù)據(jù)模型構(gòu)造一體化的數(shù)據(jù)架構(gòu)，以便于不同專業(yè)之間進(jìn)行交流及數(shù)據(jù)共享。此外，基于使用BIM，業(yè)主可全面考慮整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目周期內(nèi)的各種問題，以優(yōu)化總體目標(biāo)，從項(xiàng)目策劃階段直至項(xiàng)目完成后的運(yùn)行階段，BIM都可提供一系列動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)便于進(jìn)行項(xiàng)目的深度管理。對于決策階段而言，開發(fā)戰(zhàn)略模擬器（DSS）是一種基于BIM及模型方法論開發(fā)的決策工具，決策者可根據(jù)比較項(xiàng)目不同階段的發(fā)展及其對經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)影響，評估不同階段下項(xiàng)目發(fā)展對項(xiàng)目整體的影響，以選擇最佳方案并控制項(xiàng)目成本。

2 基于BIM在設(shè)計(jì)階段的成本控制

2.1 設(shè)計(jì)階段對成本控制的影響

也許設(shè)計(jì)階段所耗費(fèi)的工程費(fèi)用只是建設(shè)工程項(xiàng)目整體造價(jià)的微小部分，但一個(gè)好的設(shè)計(jì)方案可以決定整個(gè)工程的預(yù)設(shè)質(zhì)量目標(biāo)、外觀美感及概算控制。建立公平的招投標(biāo)制度，多方比較，尋求一個(gè)兼顧質(zhì)量、美觀及成本的最優(yōu)化方案，是設(shè)計(jì)階段成本控制的重點(diǎn)。其后對施工圖的設(shè)計(jì)以及和相關(guān)單位進(jìn)行施工圖會(huì)審也是很重要的，施工圖的完善以及設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)化，可以大幅度規(guī)避一些通過設(shè)計(jì)避免的風(fēng)險(xiǎn)及經(jīng)濟(jì)損失。

設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)政策性、技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性很強(qiáng)的工作。設(shè)計(jì)費(fèi)在整個(gè)工程投資中占比不大，但對工程成本影響很高，因此設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是工程成本最為重要的關(guān)鍵階段。設(shè)計(jì)工作實(shí)質(zhì)上是項(xiàng)目決策工作的延續(xù)。

2.2 設(shè)計(jì)階段影響成本控制的主要因素

2.2.1 設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)方案是規(guī)劃報(bào)審和施工圖編制的主要依據(jù)，設(shè)計(jì)方案的復(fù)雜程度對工程成本有很大影響[6]。在對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行核查審驗(yàn)的過程中，不能僅僅以項(xiàng)目的成本來衡量設(shè)計(jì)圖紙的成功與否，但是在方案所設(shè)計(jì)的使用功能類似時(shí)，應(yīng)合理控制設(shè)計(jì)方案的成本。在方案設(shè)計(jì)過程中，要對建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、市政等方面的專業(yè)意見進(jìn)行綜合分析，確定最優(yōu)方案，不能盲目追求建筑設(shè)計(jì)外形的創(chuàng)新，忽略建筑物實(shí)際使用功能上的需求，造成專業(yè)設(shè)計(jì)上的矛盾，以至后期施工中發(fā)現(xiàn)各種問題及設(shè)計(jì)缺陷，造成耽誤工期、成本控制困難乃至安全隱患等問題。由于工程項(xiàng)目存在地方性的差異，以及設(shè)計(jì)師可能缺乏對工程造價(jià)構(gòu)成的研究，容易出現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)不夠合理科學(xué)的缺陷，設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)和評審時(shí)，應(yīng)綜合考慮各類因素，對其工程的不同方案進(jìn)行綜合性的評價(jià)，以確定最佳方案。

2.2.2 建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)荷載、承載力、基礎(chǔ)、層數(shù)、層高等多種因素?？紤]到施工建筑成本，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可以通過挑板數(shù)量及裝飾性鋼構(gòu)件數(shù)目的縮減，利用各種結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行確定，從而獲得合理的結(jié)構(gòu)形式尺寸及兼顧安全性和經(jīng)濟(jì)性的結(jié)構(gòu)選型[7]。

2.2.3 材料及施工技術(shù)方案。在施工圖設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)妥善選擇所需施工技術(shù)方案，雙向考慮技術(shù)需求及成本控制需求，選擇適當(dāng)?shù)氖┕げ牧?、設(shè)備及技術(shù)，采取滿足設(shè)計(jì)要求的同時(shí)又兼顧成本控制，合理選擇和優(yōu)化技術(shù)方案，綜合考慮各方面因素來進(jìn)行選擇，在滿足安全、質(zhì)量等基本要求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)和實(shí)際運(yùn)用的需求。

2.3 BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的成本控制

通過運(yùn)用BIM技術(shù)對設(shè)計(jì)方案的選擇，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，材料及施工技術(shù)方案等進(jìn)行選擇優(yōu)化，基于BIM能進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)及可視化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，在工程總承包模式下對于設(shè)計(jì)階段進(jìn)行成本控制。

BIM設(shè)計(jì)具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性等優(yōu)勢，加強(qiáng)了設(shè)計(jì)各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)，提高了設(shè)計(jì)溝通的效率，同時(shí)提高了對設(shè)計(jì)質(zhì)量的控制。BIM技術(shù)的應(yīng)用帶來了建筑設(shè)計(jì)方法的轉(zhuǎn)型，將傳統(tǒng)的平面設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)槿S空間設(shè)計(jì)，改變了二維設(shè)計(jì)與建筑空間割裂且只關(guān)注平面功能和形象的現(xiàn)狀，為空間設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，讓設(shè)計(jì)回歸建筑本質(zhì)。BIM協(xié)同設(shè)計(jì)提供了一個(gè)公共的設(shè)計(jì)平臺(tái)，不同專業(yè)的設(shè)計(jì)人員共享同一個(gè)三維設(shè)計(jì)模型，并且可以進(jìn)行及時(shí)的溝通協(xié)調(diào)和信息共享，通過設(shè)置不同的權(quán)限和規(guī)則，對各自的專業(yè)進(jìn)行高效協(xié)同的設(shè)計(jì)，BIM模型包含了建筑的幾何參數(shù)以及大量的非幾何參數(shù)，模型的參數(shù)化確保了構(gòu)件的參數(shù)產(chǎn)生關(guān)聯(lián)的變化，避免了二維設(shè)計(jì)反復(fù)修改的問題。利用BIM軟件進(jìn)行可視化的碰撞檢測與管線綜合，可以減少設(shè)計(jì)各專業(yè)之間的“錯(cuò)漏碰缺”，優(yōu)化管線排布和凈高，從而減少施工階段的返工。BIM技術(shù)為建筑性能化分析提供了有效的手段，如景觀可視度模擬、風(fēng)環(huán)境模擬、日照采光模擬、人流疏散模擬等，通過軟件計(jì)算模擬的方式，將建筑物的各方面性能指標(biāo)以可視化的方式展現(xiàn)出來，為優(yōu)化設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支撐和保障。

總而言之，利用BIM技術(shù)可以輔助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)的項(xiàng)目管理工作，提高溝通協(xié)作的效率。BIM為設(shè)計(jì)人員提供項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、成本和管理等海量的大數(shù)據(jù)和信息，且不同的數(shù)據(jù)和信息之間互相關(guān)聯(lián)，避免了相互沖突和矛盾，有利于輔助設(shè)計(jì)決策，加快設(shè)計(jì)進(jìn)度，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，讓設(shè)計(jì)人員對設(shè)計(jì)過程進(jìn)行全方位的精細(xì)管理，有助于進(jìn)行設(shè)計(jì)階段的成本控制。

3 結(jié)束語

越來越多的學(xué)者已認(rèn)識(shí)到建設(shè)項(xiàng)目前期管理的重要性，對建筑信息模型在該階段應(yīng)用也越加重視。通過BIM技術(shù)數(shù)字化建模對項(xiàng)目方案進(jìn)行優(yōu)化，以便于方案決策，進(jìn)而在設(shè)計(jì)階段運(yùn)用BIM優(yōu)化設(shè)計(jì)，加快設(shè)計(jì)進(jìn)度，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，在項(xiàng)目前期進(jìn)行有效的成本控制。BIM的發(fā)展不僅代表著科技的進(jìn)步，更對項(xiàng)目前期成本控制有著重要影響，可提供決策及設(shè)計(jì)階段的成本有效管理。