基于BIM技术的EPC工程项目成本控制

高祁

1 引言

BIM技术是建筑工程信息化发展的重要手段，该技术引导着建筑行业由传统粗放型向精细化、智能化发展。BIM 技术的核心是通过建立建筑工程三维模型，利用数字化技术，为模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息数据库[1]。水泥工业传统工程因整合分析海量的工程量、价格和消耗量指标数据需要大量的人力和时间，使得工程造价领域存在粗放管理和企业数据不足的情况，BIM技术和数据库技术的结合运用将改变以上情况。当前部分企业的工程造价管理系统已将架构置于BIM系统之上，可提供从预算到审核全过程数据记录的服务，不仅扩充了企业的服务业务范围和咨询能力，其数据积累能力也大大加强，逐渐步入国际咨询公司先进水平，影响着造价咨询业现有的竞争格局。

2 BIM 技术在工程造价管理中的应用价值

当前工程造价工作需消耗大量时间，人工进行工程预算。一是，预算人员需要花费大量精力进行工程量编制及定额匹配工作；二是，工程设计变更需重新计价，工作量增加；三是，预算信息的变更与后续的进度计划、资源计划、结算支付等无法形成联动。

现阶段，设计单位、施工单位包括业主方都在积极引入BIM 技术，BIM技术在建筑行业的应用呈快速发展趋势。BIM 管理系统具有协调性、可视化、模拟性、优化性和可出图性五个特点，BIM 全生命周期管理体系框架见图1。基于BIM技术的建筑构件模型能够和体量、材料、进度、成本、质量、安全等信息进行关联、查看、编辑和扩展，使在一个界面下展现同一工程的不同业务信息成为可能[2]。使用BIM 技术对工程造价进行管理，首先需要集成三维模型（3D）、施工进度（4D）、成本造价（5D）于一体，形成五维模型的工程造价新模式，项目管理人员通过BIM模型提取工程量，在开始正式施工之前就可以确定不同时间节点的施工进度与施工成本，即确定计划进度。BIM操作平台功能模块见图2。BIM技术在工程造价管理中的应用价值主要包括以下几点：

（1）提高工程量计算准确性。

（2）提高项目策划的准确性和可行性。

（3）进行造价数据的积累与共享。

（4）提高项目造价数据的时效性。

（5）支持不同阶段的成本控制。

图1 BIM全生命周期管理体系

图2 BIM操作平台功能模块

（6）支撑不同维度结算对比分析。

（7）实现多方在线参与：业主、设计单位、咨询单位、监理、分包商等均可在平台进行工作。

3 基于BIM平台的造价管理新模式

我公司已将BIM 技术与执行中的总承包项目进行了有效结合，BIM平台是贯穿于项目全过程的管理工具，是打通各部门各阶段信息孤岛的高效手段，也是信息化管理体系的必然选择[3]。基于BIM技术的工程项目造价管理，可以实现项目之初的前期报价统筹，执行中的项目变更管理、项目经济指标管控、项目计量支付等工作。BIM技术与项目管理系统的集成，可实现以预算成本为控制基准的成本预控，从而降低各阶段的衍生风险。

3.1 基于BIM技术的前期报价统筹

成本无外乎“量与价”，传统的报价模式将合同预算按照成本科目和核算对象两个维度进行拆分，工作量大且易出错，无法从总承包项目管理的角度实现对成本的动态管理分析。BIM 5D集成了合同预算、相关资源工作任务分解、时间进度等参数信息，可以对成本进行任意维度的分解。施工组织设计优化后，进度计划包含了分包的拆解信息，可以很方便地将合同预算分解成可管理的合同，包含了人、材、机等预算资源信息的规划包，同时，各合约规划项的明细与分解后的总包报价清单单价相对应，形成“以合同收入控制预算成本，以预算成本控制实际成本”的成本管理控制体系。

项目前期报价阶段，设计工程师使用BIM平台提供的可视化的三维模型导出工程量清单，传递给造价工程师，后者调用针对该项目地域性的价格库数据，将完整的机电设备采购、建安施工等的组价工作在平台上即时完成，实现量价联动，在导出精准成本控制价后调整利润系数，最终完成商务报价。当与业主澄清或方案变更后，仍可在BIM平台上对后续工作进行更新完善，可向业主提供即时服务。

3.2 基于BIM技术的在建项目变更管理内容

工程变更管理对整个项目管理的意义重大，但多数建设项目在工程变更的处理方式上存在滞后，变更信息的传递存在断层、不准确、不及时的现象。基于BIM 技术的设计变更管理，在设计变更发生时，可通过共享的BIM模型实现对变更信息的动态管理，建模人员对模型做出修改后，其他参建人员所获得的模型数据也随之更新，信息可实时反映、快速传递。

在我公司已执行的某EPC项目中，因湿陷性黄土地质条件，导致部分风管布置方案发生变化。BIM平台设计工程师操作项目管理系统，启动变更流程，形成变更申请，上传至BIM模型服务器；设计人员直接修改BIM模型的同时，还可以准确及时地进行变更工程量及施工工艺的统计，以便精准有效地完善设计联系单，修改情况将会被BIM 平台记录，形成变更模型，如图3 所示。造价工程师在BIM 5D 系统中根据申请内容完成工程量计算、计价、资料准备等工作，并将相关变更工程量表和计价信息按照流程传递给项目经理审批，自动形成变更记录。这些过程都通过变更单与相关的模型绑定，任何时间点都可以通过模型服务器进行查询，方便结算工作。

图3 变更状态实时查看

3.3 基于BIM技术的在建项目经济指标管控

资金使用计划的科学合理编制，可以帮助我们明确施工阶段工程造价的目标值，使工程造价的控制有据可依，方便资金筹措和协调，提高资金的利用率和周转率[4]。传统项目管理中，按季度、月度统计更新的毛利率管控时间颗粒度偏大，而BIM 5D可提高项目部基于三算对比的成本综合分析能力。在对成本进行分析的时候，若某一子项工程超出了预算，另一子项节省了预算，而项目整体实际成本没有超支，这并不代表项目成本管理没有问题。如果不进行深入分析，超支的项目可能会继续超支。传统的成本分析难以解决类似问题，而基于BIM的成本分析可以实现工序、构件级别的成本分析[5]。

借助建筑模型时间维度及造价信息的BIM 5D，项目部可进一步优化资源计划和资金计划，避免资金在一段时间过于紧张，而在另一段时间闲置。在工程施工过程中可定期进行实际收入和实际支出的对比分析，现金流曲线见图4，从图4可发现其中的偏差。通过分析偏差产生的原因，采取有效措施加以控制，可保证资金控制目标的实现，确保项目现金流始终处于可控范围内，以免对整个公司的现金流造成影响。

图4 现金流曲线图

3.4 基于BIM技术的在建项目计量支付

在传统管理模式下，项目费用控制经理需要根据施工实际进度完成情况，分阶段进行工程款回收，同时也需要按照工程款回收情况和分包工程完成情况，支付分包工程款。这两项工作都需要依据现场工程量统计数据，且流程繁琐，一方面项目部需要每月向发包方提交已完成工程量的报告，并花费大量时间和精力按照合同及招标文件要求与发包方核对确认工程量；另一方面项目部还需核实分包商申报的工程量是否合规，以及对分包商已完成工程量的准确性进行审核，同时监控“量”是否处于项目初期下达至项目部的计划成本（费控）指标的可控范围内，施工图预算与计划成本工程量偏差见表1。频繁计量所引发的误差使得结算效率和结算正确率难以得到保障。

BIM技术在工程量计算工作中得到应用后，则完全改变了上述工作状况。BIM 平台工程量统计见表2。如表2 所示，从BIM 平台制式导出与终版施工图纸保持一致的数据，其精准度虽与传统人工计算量基本持平，但效率大幅提升，并且可按层、构件类型、材料等不同维度统计分类方式一键提取工程量，计量工作完整且公允性高。同时，项目部及公司管理人员可随时监控并与计划成本进行对比，完善超费控预警机制。

表1 施工图预算与计划成本工程量偏差

表2 BIM平台工程量统计表

4 结语

BIM 技术是一种对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达，能够连接设计、采购、运输、施工安装以及运营等项目全生命周期的数据、过程和资源。BIM模型的信息可视化、可计算化以及实时的数据统计、计算、分析等功能的运用，提高了工程造价的管理水平，实现了基于BIM的企业级造价管理中的投资决策、规划设计、招投标、施工、变更管理、竣工结算等阶段的全过程造价管理。