題目:BIM技術在工程項目施工階段成本控制的應用與研究摘要建筑行業可以已被看作是國民經濟中的重要部分。但由于建設工程規模被人們的不斷擴大，技術與施工流程也變得日益復雜，建材行業的競爭也愈演愈烈。為使企業更能生存下去，提高經營收入和加増工程效益，有需要提高成本費用控制手段和降低建設成本費用。在實際施工中，最常規的成本費用控制手段就是降低設計成本，并加強項目的審查意識，以避免因為設計出錯所造成的重新處理問題和提高產品質量。而由于計算機智能化的迅速發展，受新時代通用網絡信息，物聯網，大數據分析，虛擬現實科技等新信息的影響，現階段成本費用控制中已經融合了計算機化手段和BIM技術手段。施工中提高了企業的技術水平，從而大大降低了施工成本。加増項目施工效率和促進工程經濟效益轉形，至關重要。因此本文通過對應用BIM技術手段的項目施工流程的費用管理，定性和定量理論有機地結合，構建了應用BIM的工程項目的費用管理，將理論與實踐相結合，并研究其適用范圍，分析成本控制和使用效果的影響，提供改善意見，降低施工成本，并提出創新的思想與辦法來提高企業的贏利能力，增加市場。關鍵字：建筑行業；施工階段；成本管理；BIM技術

目錄TOC\o"1-3"\h\u257631.緒論 .緒論1.1研究背景建筑業一直在快速發展中，該產業也被看作是最主要的經濟體。由于人類的持續發展，社會環境隨著人的發展也在不斷改變，所以建筑業進展得很快。但是，隨著中國建筑業的迅速發展，也產生了許多問題，其中最重要的就是大量的資源耗費以及大量無效的管理工作。當今可見問題的根本原因就是由于中國建筑行業的分散結構，大量的信息流失，以及對成本費用管理目標，資源的重要性和對項目整體目標的忽視。目前國家還是對項目一般實行計劃成本制度。隨著項目進展經歷了不同的時期，并且在一些比較獨立的階段之間缺乏有效溝通。因此各方間的信息溝通障礙往往會導致大量返工或者項目工作重復性，進而可能會導致無謂的成本損失。缺乏領先的管理技術和二D工程圖審查使得合謀者更加麻煩，無法找到以及復雜的大型項目。而這些因素影響了控制操作的有效性，和引起成本損失。因此采用領先的管理信息技術，來改善建造流程的成本管理監控效果以及工程的計算機化管理水平，是解決開發行業發展挑戰中的關鍵問題。BIM信息技術以及計算機在建筑業中的廣泛運用，將是繼CAD信息技術以后變革建筑業的另一種信息技術。發展BIM技術的首要目標，就是采用改變傳統的存儲員工信息和溝通方式的辦法，以提高信息溝通的有效程度，進而改善建筑業的計算機化水平。由于BIM技術的可視化，模擬，參數等其他功能非常適合于有效補償施工成本管理過程中的問題，為提高圖紙審批工作的質量和降低模擬重做，企業可以選擇施工計劃。而根據斯坦福大學的綜合設備管理工程中心對CIFE應用程序對BIM應用程序影響程度的研究，BIM方案可以將實際工程預算外變化減少40％，并可以節約10％的項目投資。而對于BIM方案的創新應用也正在促進其發展廣泛應用。1.2研究意義盡管在城市基建階段進行工程成本控制方面的理論研究已有數十年的歷史了，但由于隨著時間的發展，城市基建條件與環境也不斷地在變化，原有理論已根本無法滿足這一特征。本文將傳統項目的成本控制理論與最新的計算機，信息系統和BIM技術相結合。并根據我國管理的實際情況，將BIM信息技術運用到了項目成本管理中，并建立了應用于新信息技術的項目成本管理理論，將有效促進我國項目成本管理理論的發展和我國管理的系統改善。針對項目的成本管控問題及其BIM技術的優勢，本文中給出了一系列解決辦法，以改善組件時節點，施工過程的成本管控任務。基于BIM模型參數特征，并利用了BIM技術與收入價值管理的融合，有效提高了事前和事中成本管理。改善了總體工程的成本管理。效率建設管理平臺，使建設企業能夠不受空間或地理約束有效地監控建設項目的實施，并收集關于項目成本管理方面的分散信息，從而改善了項目管理質量和整體項目績效。2.研究理論基礎2.1BIM技術2.1.1BIM技術概念簡介眾多學者，專家和組織重新定義了BIM。其中，美國政府的BIM技術標準。比美國標準委員(NBIMS)更準確地界定了BIM。因為BIM是對建筑物工程的物理構造與功能特征的最全面數字表述。共享的知識資源為共享有關建設項目中的重要信息，提供了一個平臺階段。它也可以提供基礎設施。在它的平臺階段可以信任對建設項目的所有決策，各個參與者都能夠將任務信息接入BIM中并提交，更新和編輯信息，能夠支持和反映對不同任務之間的協調，從而管理項目整個生命周期的各個階段建設項目。2.1.2BIM技術特點可視化信息是BIM的最基本功能。所有BIM工作都將在視覺環境中進行，包括建筑設計，碰撞檢測，建筑模擬和路線分析等，以降低環境災難。而當前的建設項目也顯示出了規模，空間和復雜度上的巨大變化。由于缺乏信息基礎，應用CAD的傳統三D廣告和染色技術僅限于展示設計內容效果。節能建模，碰撞檢查和配置建模等都無法進行，同時也無法促進整個建筑設計隊伍內部的溝通與分析，也無法找到解決問題的新方法。而BIM技術則為整個建筑工程項目的視覺管控，提供了一種嶄新方法。集成信息將強烈地幫助視覺工作。不僅能可視化更多的抽象信息，還可以在整個建筑設計項目中動態表示不同的信息交互。所以，BIM的視覺控制功能為管理人員在大數據分析和決策制造過程的各個方面都提供了便利，它將有助于提升企業生產水平，質量，制造效率以及降低生產成本。BIM信息交換也意味著通過BIM建模，每個數據信息都只需獲取或者錄入一個。允許在項目生命周期中的每個參與者自動插入，獲取并共享信息，同時BIM模塊也會針對修改后的信息自動完成演化，以此保證了信息的完整一致性。而減少在項目生命周期的不同階段中反復錄入數據則可以降低錯誤并節省時間，從而提高了效率和成本。2.2施工階段成本控制理論2.2.1價值工程法價值工程概念始于1940年的美國。于1978年，在中國最先引入，后來又引進和應用了價值工程。價值工程的基本概念就是執行。它在整個生命周期內，以最低的生產成本進行制造或營銷工作。其功能分析活動的主要特征為功能和成本的合理組合，功能分析的核心，強大的團隊結構和創造精神。其價值工程值代表與對象比較值的函數 (F)，從而得出此函數的總成本(C)為V=F/C.而影響此價值工程的主要二種原因為功能與成本。也因此，能夠采用以下五種方法提高價格。改變的功能并減少了生產成本。功能不變，可以節省了成本。而成本保持不變，則生產成本減少。生產成本有所上升，但功效已顯著提高，功效已有所降低，但生產成本已降低。價值工程的最終目標是提高商品的價格。而職能分析則是價值工程中的關鍵環節。功能分析主要包含了功能界定，功能配置以及評價功能。功能概念鏈明確地展示了價值工程對象及其組成部分的功能。功能劃分鏈則是對系統的分類和功能類別的劃分，并提供了功能評價。而功能估價鏈則是確認系統執行功能，預測成本和定義系統功能價值的最關鍵鏈接2.2.2掙得值分析法掙值分析技術通過實現中等可變購置價值(BCWP)幫助企業進行全面的時間，降低成本和質量監控。基本原理是通過預測與實際項目成本，時間，和實際項目工作計劃之間的偏離，通過解析偏離值即可得出項目與計劃實際時間和成本之間的偏離，由此即可根據情況預測實際項目結束成本與終止時間，并且做出其他的改善舉措或動作。在進行了項目成本和期限的管理后。可利用結果值分析方法來分析各個生命周期和每個時間節點，從而了解關鍵節點運作的動態。結果掙值分析方法的基本原則，如圖2-1所示。圖2-1掙得值分析法原理示意圖在掙值分析中，將涉及以下三種參數，如圖2-1所示。也就是說，按照BCWS計劃工作成本管理的成本概念，它也就代表了在一定時間節點上完成計劃實際工作量所需的計劃成本。而ACWP則是指計劃對實際耗費的工作時間的后進或先出法。BCWP表示了在某個時間節點上進行現實工作需要的預算成本。通過統計和對比這三種基本參數，就能夠掌握項目時間與成本費用的實際狀況，從而把成本費用控制在合理范圍內。3.基于BIM技術A工程施工階段成本控制概況3.1工程概況該項目是設計機構最近在某個地方設立的試點項目，目的是為了增加中國BIM研究所的咨詢業務范圍，以應對我國BIM技術實施政策的促進。目的也是為中國將來將采用BIM技術的其他建設項目提供借鑒。該建設項目將為中國BIM技術咨詢企業所有的綜合辦公樓。設計年限為50年。建設項目的主體結構為一個框結。該建設項目將在整個建造階段中通過BIM技術來更有效管理和監控建筑成本，材料，以及施工進度等。通過這樣，建設企業就能夠更精確地管控建筑工地，以降低資源耗費，降低建設成本，從而大幅地提升項目。經濟效益，為中國BIM咨詢行業及將來發展的其他項目奠定了基石。3.2項目BIM中心架構成本建設公司項目中采用了眾多BIM技術,擁有了一批與BIM有關技術的施工隊伍。經過實施多個項目，已經累積了更豐富的BIM技術，并且BIM技術也可以來實施項目管理任務。在下面展示了A項目中BIM工程技術中心的基本組成架構。圖3-1BIM技術中心組織架構3.3基于BIM技術的A工程施工階段成本控制現狀3.3.1施工項目成本監控首先，A項目將使用BIM的成本參數。也就是說，通過從項目執行過程中所獲取的成本數據，就可以根據定期后的階段控制結構，來細化WBS項目明細以及計劃資本的運用狀況，和實際使用。這個系統通過收集經濟信息，并對數據加以篩選，以便估計經濟信息成本的三個主要參數之間的關系。也就是說，分析所獲取的經濟信息價值時，從簡單的研究成本中是否產生了偏差，而是使用更直接的經濟數據。然后，為A項的開銷評估數據。可以得出項目經理價值的四種方式，即項目的進展，實際進度，項目成本管理數據和工作結構的詳細信息，以及工作的平臺以及前三項基本參數的綜合度量。本研究重點為系統設計和控制。并按照ES：程序偏差指數(SV)，程序性能指數(SPI)，成本偏差指數(CV)和成本效益指數(CPI)的要求評估。最后，A項目將利用相關參數和價值方法等指標對項目成本和進度的數據進行分析，從而進行項目收益管理。分析參數數據和工作度量之間標準間的關系，從而檢驗項目管理是否可以提前或推遲各種工作進度表，以及是否超過了有效的管理成本，是否能夠合理地降低成本以及項目能否成功，從而確定了有效項目管理的相應補救措施。3.3.2施工項目成本預警A項目還具備實時控制功能，并可以在檢測周期中使用早期成本管理預警檢測施工成本上是否出現了誤差，不過偏差的嚴重程度并無法直觀表現在控制面板上，以便使成本管理人員能夠及時分析誤差。難以確定行動范圍，以及是否采取行動。因此，有必要針對BIM系統的高建設成本研發或實現預警功能。該項目將首先實時獲取基本參數，然后同時統計數據。BIM五D的系統管理器已經按照項目的建設進度表填寫了進度表，成本，資源和產品戲劇，從而可以自動獲得項目分析方案中所需要的三個基本參數。在預設檢查價格時得到的數值。而通過購置價值的評價指標的評價方式，還能夠同時核算建設項目的利潤指標。然后，為A項目重新劃分了成本差異等級，并及時發布警示信息。勞動價格分析則通過對成本績效指數的勞動價值和對每個工程以及子項目的收益和執行偏差的衡量與評價水平，從而實現了成本偏離預警的目的。進行成本監測的基本前提。為便于分級，將標準誤差檢測級別設置為五種級別，并規定了五種標準偏差范圍，根據五％的標準偏差值，在不同的范圍內對應了不同的標準偏差指標值。為了使時間間隔更為直觀，對高于標準值的成本績效指標設置了各種顏色指示和語音提醒指標。3.3.3施工項目成本糾偏A項目成本的偏差都在可控范圍內。一旦A項的成本偏離數值在預警限制范圍之內，則企業動態成本監測管理系統的警告門閥會部分啟動，并按照一定程序將警告信息發送至成本管理器中。當項目由成本管理員做出評價以后，將告知成本管理員可以監督糾正和改善的過程，獲取項目真實成本進度數據，并通過選擇相應的對策措施來更正成本或更正。成本管理有效性的估計與分析。一旦采取措施后成本偏離值逐步下降，則表明通過改進措施將提高企業成本管理的有效外觀，直至完全控制為止。但一旦后成本偏離值進一步上升，則表明企業采取措施不夠及時或站點管理上還是存在著很大問題。而這些潛在的風險將會給企業帶來很大的財政損失。在這些情形下，成本管理監測系統將會觸發所有警告，并且成本部門經理會接到最強烈的警告信息，因此必須認真對待。而一旦在月度報表中的數值表明偏差十分巨大時，則對項目經理來說是有效的，因此項目管理團隊將組織人員研討，并分析成本管理失敗或者進一步下降的真實因素，以研究解決問題的對策。項目成本偏差已無法控制。一旦工程A項的預算偏離情況發生，則將會啟動工程生產成本監測體系中的所有預警閥。可以預料，這種發展情況將遠遠超出了工程的后續預算，甚至可能造成重大工程損失。所以，項目經理們必須高度重視對各部門和項目技術管理人員的直接組織，并必須及時舉行相關研究大會，以探索工程生產成本超額的根源與深度。基于分析的因素，我們必須剖析正在采取的新行動計劃，提出具體可行的采取監督行動的計劃，并定期檢查執行新行動計劃的有效性。在制定了改進方案之后，必須通過BIM系統分析和相關地圖技術研究檢查和評價新行動計劃的有效性。而一旦監管失敗，則必須制定更加嚴厲的舉措以進一步監管。如果項目調整和管理的結果是確定的，就可以依據BIM計劃的項目成本相關性分析結果來理解和確定項目的盈虧狀況，從而保證了對項目實施穩定的管理。4基于BIM技術A工程施工階段成本控制中存在的問題4.1相關從業人員缺乏專業知識項目現場管理人員必須通過嚴格的訓練，并具備一定的工程管理技術與知識。專業知識是在建筑工人與投資的最前沿。而施工項目管理則主要是關于累積經驗。由于知識力量有限，并可能造成在手術進程中的錯誤判斷。由于個人經歷和精神，現場施工管理層和施工人員通常都根本無法確保完美的工程質量。結果，工程項目中往往產生了某些結構上的問題。因為BIM是從外國引進的最新科技。A項目的建設者們往往幾乎都不熟悉或者完全不熟悉技術，也因此無限增加了項目管理的困難隱患。4.2施工前期準備多且容易返工A項目有許多專業工作和很多施工圖紙。但按照中國傳統的技術，在建筑施工前就必須先對所有2D的CAD圖樣經過審核和工程設計，同時還必須根據不同類別的專業人員來組織施工順序。第一步就被指出十分關鍵了。A項目站點的施工組織設計和建筑施工準備流程很容易產生專家隊伍內部的溝通錯誤，這可能會破壞項目施工的持續性。但這個課題又很容易重做，由于專家團隊之間的問題往往可以導致不良的施工效率和質量問題。A項目無法利用BIM技術來建設相應的工程，改進施工信息并將相關的施工數據上傳到系統。而BIM信息也逐漸推動著工程施工的持續發展，以及對整體工程施工生命周期的持續發展。對于更新技術來說，信息的重要性以及對相應施工中斷的重要性將直接影響著在整個工程中，使用BIM信息的情況有效性。4.3BIM技術了解不全面BIM技術在建設階段具有非常強大的優勢，其應用領域也非常廣泛。如果在BIM技術的實際運行中沒有工程師，將會直接影響BIM技術在施工控制方案中的有效性。A企業的施工流程非常復雜，面臨著大量的施工節點，繁雜的設計過程和龐大的施工流程，這就要求更高級的施工技能。但因為對藍圖的初步認識不同，以及在施工階段沒有詳細的規范規格，所以目前的施工技術水平可能無法滿足工程師們理想的質量。4.4易受其它因素影響且預知性低為了盡快實現對建設投資的最大效益，A項目的建設期要求也變得十分嚴苛，他們不得不在規定的時間內完成了項目的施工要求。針對各個工程項目參與者，特別是建筑施工公司而言，這是保證工程項目順利進行和迅速完成的最嚴格測試。因此一旦建筑施工部門并不知道這些外部環境因素對建筑工程的危害，那么若不做好必要的預防，很可能會產生高工程危險性。項目建設管理方式仍參照了先前的經驗項目管理經過和操作員實際經驗，了解建設項目需要實現的建設意愿和工程質量總體目標。在這些情形下，通常被提升的建筑外立面的品質很可能和原來預測結果有重大差異。在更嚴重的情形下，這也可以造成建筑品質問題，違規設計，重做或者浪費資金資源。5利用BIM技術優化A工程施工階段成本控制的建議5.1實現資源動態全面管理，提升資源利用率可通過對BIM模塊參數化和BIM技術塊的輸出與入塊等功能來選取所包含的工程組件，并在被管理對象中得到具體的工程信息，以及所需要的資料利用狀況。還能夠通過虛擬的BIM資源配置技術來按計劃模擬分配，并在整個分配流程中動態地查詢資源利用狀況。系統自動估計各個時段和整個施工流程中的資源需求量，企業員工可以此作為資料規劃的基準。RFID是BIM技術的重要輔助工具，它能夠從建筑工地中發現材料，并通過中間件系統把材料的實際利用狀況信息反映到整個BIM模塊，從而更有效地監控資料利用狀況。當錄入實際的進度數據時，將消耗項目數量和成本，同時資料信息也將自動更新。并顯示時間及過程中各個節點的實際資料消耗。在比較和分析計劃資源與被觀察對象資源的實際消耗狀況時，正說明計劃資源良好，而負則說明實際資源超過了計劃資源的初始使用量。必要的管理和控制措施。通過觀察實際資源利用情況可以動態掌握實際資源，為觀察每個過程中的實際資源消耗動態情況以及更新實際資源分配計劃，提供了可靠的物質基礎。由于項目的不斷進行，實際的資源消耗情況和計劃的實際使用狀況都將隨著程度而變化，并且新資源配置規劃也需要不斷更新。規劃內容和實際進度資料消耗情況是更新資源配置規劃的主要基礎。重點考慮了施工工程中與現場偏差很大的資源類型，通過系統分析產生偏差的主要原因并重新分配資源。資源分配系統考慮了材料存量，響應日期和報價價格等各種因素，并利用RFID技術進行了動態資源監視，通過BIM資源信息庫中的信息可獲取資源列表，并利用BIM信息獲取和更新信息。與資源提供者遠程協商確定了資源供應量，交付日期以及材料價格。通過整合計劃的資源供求，實際消耗，庫存信息，供需信息和價值信息，更新了資源分配計劃以簡化了資源分配。5.2控制工程變更管理，保障變更損耗最低利用BIM技術的主要優勢發現了導致施工前各項變更的主要因素，自主管控各項變更，能夠合理降低施工過程中的各種變更，進而將工程項目資源損失率降到最小化。首先，BIM模型技術徹底改變了先前以二D建筑項目的顯示方式，以三D展示項目。同時BIM技術的視覺特性也使得動畫中可以比較直觀地展示復雜的節點以及隱藏的建筑問題，從而使它們能夠更主動地發現可以產生改變的較小問題，以便于減少重做。然后利用系統的碰撞檢測功能，在施工階段中采用了比較不同的專業模式。實現了碰撞檢測。在通過檢測后可看出交叉口中隱藏著不合理的因素，并由此進一步優化了管線總體設計方法。再進行模擬，就可以發現建設計劃中的差距，建設過程中的問題，進而優化了建設方式和調整程序，實現了重復性調整并有效減少了工期變化。最后，借助RFID應用動態監測建筑物施工現場的變化狀況，就能夠主動檢測由建筑物結構改變所導致的建筑事故，并且利用控制措施來預防建筑物改變。研究潛在危害原因的能力，有助于減少建筑資源的變化。可通過BIM技術更直接地檢測BIM建模中發生變化的地方，并通過迭代地進行建設流程調整以找到項目變化的根源。管理人員可利用BIM的成本與管理信息來傳遞項目變化消息，并主動地將變更消息傳給項目相關的管理人。而通過對即時提醒會通知信息的快速驗證，還能夠降低地理障礙，在線討論的精力和時間以及與參與者進行高效交流。討論平臺和變革策略。在數據庫中，類似的案例解決方案也是管理決策的主要參照對象。通過提供支持。它能夠協助管理者在總體上提出可行的改進舉措，從而最大程度地降低了由于成本變動所帶來的成本損失。5.3實時監控進度款項管理，促進資金流通率項目進度的資金也是項目成本的主要來源。建設企業必須按照已經建成的工程項目向業主出具項目金額表和項目成本明細，而監理單位可以在取得建設項目的直接收益以前，對其進行審計并簽名。不過，在傳統的企業管理模式中，因為無法計算實際建造數量，把建造的成本數據散布到其他雇員中，因此也無法有效區分和匯總建造數量信息與成本，而同時獲取預付款的過程也是非常困難的。因此情況非常復雜。BIM技術集成了去中心化和去價值的錨成本管理信息。員工們可以根據需要,在平臺上得到所需要的BIM模型。利用BIM技術功能框圖和功能框圖，可以迅速地拆分和匯總項目數量和項目成本信息，從而做出進度的批準報告。同時利用BIM技術，也可以來抓取在各個項目施工階段的工程項目成本信息，整理并編制項目進度結算報表，從而為結算項目進行支付奠定了基礎。同時通過BIM技術可以讓項目老板和主管共同看到在線支付列表，并討論持續的支付因素，停機時間和地域限制，從而提高項目資金投入并提升逐步支付管理的能力有效性。5.4采取多算對比管理，精細化成本控制比較多個計算結果，是一個高效的建筑成本管理手段。通過對比不同的計算結果，企業能夠迅速發現建筑成本偏差并制定有效對策以確保建筑成本。但是，在實際操作中，由于項目業務流程非常廣泛，只關注二端的報價，因此很難了解以前的計算技術和歷史數據。它以BIM模型為內核，集成了包含工程項目進度表以及成本核算內容的造價信息系統，并利用BIM技術能夠通過時間，流程，空間等其他維度查詢項目所需求的財務數據。同時，通過啟用價格信息和計算局數據來編制財務報表。在記錄的實際資源消耗信息同時，實際的造價信息也將自動更新，而同時進行了多個計算結果后的數據也將保存到模型數據庫中，以適應企業員工對實現多維計量與比較的需要。BIM技術還可以實現多維比較和多計算管理，以提高建設成本控制。結論如今，BIM技術已經被人們當作一個十分重要的科技工具，代表著一個產業趨勢。在項目建設過程中，經過一些采用BIM的參與者努力，提高技術和發展管理水平，在項目工作效率和建設管理成本管控方面都獲得了不錯的成績。不過，該應用程序還存在著不少需克服的問題，比如技術和項目發展管理問題等，需進行測試。本章主要研究了BIM技術在建筑行業中的運用，剖析了BIM技術的定義與特征，并以A項目為例，給出了本章的主要研討內容與方式以及管理成本的基本理論。基