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1建筑工程项目传统成本控制中存在的问题 1.1信息更新不及时,缺乏动态成本控制 施工过程是多专业共同作业的复杂过程,在传统施工中各专业只负责自己的相关工作,彼此之间缺乏沟通,使得信息难以共享,信息获取速度慢,实时性低,协同工作受到阻碍。同时因为信息不全面在施工中材料的领取管理比较混乱,不能准确获得材料的使用信息,在采购时凭借经验估算材料的采购数量,当采购数量多于需求量时会增加运输费、存储费,增加了库存成本;反之会增加二次购买的路费和运费,还有可能会因为缺少材料导致工期延误,使占总成本60%的材料采购费得不到有效的控制。因为每个施工阶段所用材料、人工、机械等不同,价格也不同,在传统的成本管理中信息闭塞,各种信息得不到及时更新,对成本信息了解不及时,无法做到动态控制;在传统施工中只注重施工进度赶工期,盲目加大劳动力、材料、机械、成本等的投入,无法做到成本的投入和施工进度结合分析,常常导致超支现象发生,最终导致项目总成本增加。 1.2进度、质量难以控制 在施工过程中仅凭经验对工期的把握程度是不够的,部分管理者在前期对施工进度不够重视,进度监控不力,造成工期延误,使得间接成本增加,如果工期被拖延的时间较长,还可能引起直接成本的增加,最终导致总成本增加。还有为了提高利润在施工中忽视了工程的质量,导致在竣工交付时因质量达不到验收标准,无法进行工程决算,造成损失成本增加,即使在检查验收时能蒙混过关,若在后期的使用过程中因质量问题发生了事故,公司可能要承担巨额赔偿,还有企业信誉的丢失,严重的还可能承担相关法律责任。 2BIM技术在建筑工程成本控制中的应用研究 2.1资源管理对成本的控制 建筑施工成本的控制取决于人工、材料、机械设备和资金使用计划安排是否合理,所以在施工中需要制定合理的施工组织计划,对材料的消耗量和人员的安排进行有效的控制,虽然现在的工程成本控制有健全的限额领料和手续审批制度,但管理人员仅凭经验管理效果不理想。而基于BIM3D+进度+成本的BIM-5D技术可以编制材料需用计划,管理人员根据每个阶段的需要从模型中提取材料用量信息,再结合物联网技术将二维码或者RFID标签植入材料中,与BIM模型数据之间相结合实现透明实时管理,从而真正实现了限额领料,更好地控制成本。 2.2进度管理对成本的控制 BIM-5D技术可以随时提供施工进度和资源信息的情况,管理者可以对任意一个时间段的施工进度和成本进行分析,根据分析的结果,对施工成本和施工进度进行合理管理。同时通过BIM5D模型获取的工程量和预算信息可以及时进行进度款申报,能够更好地加强对施工过程成本的控制[5]。当赶工期时,BIM-5D技术可以提前对施工进度进行模拟,对施工难点和重点采取相应的措施。同时对工作人员、资金、材料和机械设备等进行调整并合理组织安排制定计划,做到在实际施工中及时对成本、进度进行偏差分析[6]。利用BIM技术对施工进度计划、劳动力等进行反复优化,减少在施工中遇到各种冲突。BIM技术的应用可以提高彼此之间的协同工作,保证对施工进度的精准控制,降低工期延误的风险[7],加快施工进度进程。 2.3工程变更对成本的控制 在建筑中使用BIM5D动态成本管理模型,将模型与图纸相关联,当工程发生变更时,将变更的信息输入到模型中,相关的工程量就会随之发生改变,然后根据工程量的变化,在模型中找到相应的构件,就可以确定变更后的价格[8]。BIM5D技术的应用不在需要按照传统手工方式计算工程量的变化以及变更后的价格,在构建建筑模型时为构件制作编码,就能够实现工程量与造价信息动态链接[9],简化了预算人员的工作量。 3BIM技术在某科技研发中心工程施工阶段成本控制的应用 新疆乌鲁木齐市某科技研发中心工程位于乌鲁木齐市天山区。建筑用地面积为11814.9m2,总建筑面积为61935.18m2,其中地上建筑面积为43575.21m2,地下建筑面积为18423.08m2,地下二层,裙房23.6m高地上四层。南塔楼地上高为60.05m,北塔楼高为79.55m,框架剪力墙结构。 3.1BIM技术在工程量计算中的应用 从成本预算到成本核算,从物资管理到动态成本管理,都是以工程量为基础,因此工程量的计算对成本控制至关重要。在新疆某科技研发中心工程中将Revit软件建立的模型与广联达土建算量软件结合,统计出所需要的每一时间段或施工段的工程量。在新疆乌鲁木齐市某科技研发中心工程中根据建立好的基坑模型如图2,利用Revit场地功能计算出土方、喷浆等相应工程量。新疆某科技中心基坑土方开挖是一个不规则的图形,人为计算土方的工程量比较困难。在BIM软件中土方工程量的计算利用三维模型进行不规则实体减扣计算,并依据本地区土方工程量计算方法,计算出开挖土方工程量为142879.329m3,利用BIM软件进行土方计算减少了人为计算造成的误差,提高了算量的精准性,减少了在计算工程量或统计资源所需的时间。 3.2BIM技术在建筑材料管理中的应用 BIM技术在完成工程量的统计之后可以按照楼层或其他的分类方法输出项目的工程计量计算书[10],还可以提供各种数据进行对比分析。在工程实际施工中根据预算量、BIM量对施工现场的材料用量进行精确控制,通过与现场实际浇筑量进行对比统计出损耗情况,找出损耗量较大的部位。新疆某科技中心工程在实际施工中发现梁板的损耗率比墙柱的损耗率大,技术人员根据这种情况制定了墙柱、梁板混凝土专项施工方案。利用专项施工方案施工后发现梁板的损耗率大幅度降低,降低了44.1%;墙柱的损耗率降低了23.4%。通过对预算量、BIM量以及实际量进行对比,发现BIM所提取的工程量更有利于我们对建筑材料的控制,达到节约成本的目的。 3.3BIM技术在工期进度中的应用 在本工程施工时建立BIM3D模型+进度+成本的BIM-5D施工模型,利用该模型对施工过程进行模拟。通过模拟找出施工过程中作业冲突问题,并进行施工优化。其中碰撞问题是影响工程工期的重要因素,尤其是管综排布方面,而BIM技术模拟性的应用为工程解决了碰撞问题,避免了由于碰撞问题造成的工期延误。在本工程中利用BIM技术对地下室车库管廊综合排布进行检查,如图3所示。发现消防管道与排水管道发生碰撞,通过对管道的排布进行优化,把消防管道进行翻弯避让排水管道,避免了碰撞的发生。通过BIM技术的碰撞检查实现了对管综的优化排布,不仅使排布美观,而且减少了管道的翻弯,提前解决了碰撞问题避免了返工,加快施工进度提高施工质量,也降低了成本。 3.4运用BIM过程中解决的工程变更问题 新疆某科技研发中心在运用BIM的过程中解决的图纸变更问题如图4所示。BIM技术在重要的结构和机电问题上表现突出,在解决重要问题上结构问题有41件,机电问题有50件,分别占重要问题的30%和36%;一般专业间协调问题应用最多达到88件问题,占一般问题的45%。由图4分析得出,通过施工模拟和方案模拟可以对施工组织设计的科学性及专项施工方案提出优化建议,减少错误的发生,将变更信息上传平台进行保存,避免了纸质文件丢失造成的损失。针对本工程规模大、工程复杂、工期紧,涉及多个专业交叉流水施工的特点,采用BIM技术进行技术交底以及施工模拟,极大程度上帮助施工人员理解施工方案、施工工艺,避免了施工过程中的返工。 4结论 通过对新疆乌鲁木齐某科技研发中心工程研究,结果表明了BIM技术在建筑成本控制中具有显著作用,解决了建筑工程项目传统成本控制存在的信息更新不及时、动态成本无法控制、工期质量对成本控制的影响等问题,工程在建造过程中降低了成本,明确了成本的支出和规划,减少了建筑成本超出项目预算情况的发生。BIM技术的应用推动了建筑行业向低能耗、绿色环保、高效发展,合理有效控制成本,促进建筑业稳定、长远发展。 参考文献: [1]高敏,郝生跃.我国建筑业BIM应用影响因素研究———基于因子分析法[J].工程管理学报,2019,33(04):38-42. [2]朱海龙,唐元文.基于BIM的工程项目施工阶段成本动态控制研究[J].价值工程,2016,35(24):71-74. [3]刘敬娜.基于BIM的建设工程项目施工阶段成本管理研究[D].济南:山东大学,2017. [4]拾秋月,王军,方继涛.BIM技术在施工阶段成本控制中的应用研究[J].建筑经济,2016,37(12):65-67. [5]石焱.基于BIM的项目实施阶段造价管理模式研究[J].工程管理学报,2018,32(04):149-153. [6]薛建英,谭萍,孟繁敏.BIM与挣值法在施工进度及成本控制中的应用研究[J].建筑经济,2019,40(06):115-119. [7]沈蕾,陈戎,史东杰.基于BIM技术的旧厂区改造项目成本控制研究[J].建筑经济,2019,40(02):65-68. [8]靳萧夷.BIM技术在工程造价管理中的应用研究[D].长春:吉林建筑大学,2017. [9]韩雪,汪振双,伊爽.初步设计阶段的BIM造价协同管理模式研究[J].工程管理学报,2019,33(02):19-24. [10]袁荣丽,朱记伟,杨党锋,赵钦.基于BIM技术的建筑工程三维算量应用研究[J].工程管理学报,2017,31(02):106-110. 作者:王俊平 陈英杰 魏敬徽 朱磊 董睿成 单位:新疆农业大学水利与土木工程学院
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在信息技术迅猛发展的背景下,建筑行业呈现出显著的信息化发展特征,建筑信息模型(BIM技术)在建筑行业中的应用越来越广泛,并逐渐扩展到城市建设中。基于BIM理念及BIM技术的优势,城市设计中BIM技术的应用,可以实现城市设计的个性化、信息化、科学化及合理化发展,能够丰富城市设计的方法与技术,提高城市设计方案的合理性,实现城市的可持续发展。因此,对于BIM技术在城市设计中的应用分析是很有必要的。 1城市设计及BIM技术分析 1.1城市设计分析 城市设计又被称作都市设计,主要是指将城市作为研究对象开展的设计工作。和注重数据、较为抽象的城市规划不同,城市设计更为注重图形,具有具体化及图形化的特征。城市设计的目标在于创造更为良好的生活环境,提升人们的生活质量。随着科学技术的发展,城市设计中应用了大量的先进技术,如GPS、GIS以及RS等,大大提升了城市设计的科学性及合理性。但是在城市居民需求不断增加的发展趋势下,城市设计中传统空间分析方法的不足逐渐凸显出来,设计人员需要应用提高分析及决策水平的空间分析工具,确保城市空间形态符合可持续发展的目标。BIM技术就是有效的工具,具备较强的计算能力及表现能力,可以实现城市设计的可视化,有助于城市设计的精细化发展。BIM技术在城市设计中的应用可以实现城市设计的个性化、合理化、信息化及科学化发展。从个性化发展角度而言,BIM技术可以将设计图纸从二维转变三维,实现真正的空间设计,设计人员可以通过三维模型的构建,明确复杂曲面间的空间定位以及搭接问题;从合理化发展角度而言,设计人员可以通过BIM信息模型进行城市设计项目相关数据的计算,从而有针对性地进行设计方案的调整,确保城市设计方案的合理性;从信息化发展角度而言,BIM技术可以支持多样化的数据表达及信息传输,实现了城市设计项目相关信息的共享,有助于城市设计的信息化发展;从科学化发展角度而言,BIM技术可以与GIS系统、GPS系统等技术进行配合应用,采集城市气象数据以及城市GIS数据,为城市设计提供可靠的参考资料,可以提升城市设计方案的科学性。 1.2BIM技术分析 BIM技术可以实现二维到三维及多维的发展,在设计规划及表现能力方面具有显著的优势。在Navisworks、Bezier以及B-Spline等功能的支持下,BIM技术可以构建传统设计方法难以呈现的异性建筑形态,有助于建筑及城市设计的个性化发展。与此同时,BIM技术在城市设计中具备一定的过程维度及价值维度,提升了城市设计水平。就过程维度而言,在各个行业注重全生命周期的背景下,BIM技术的信息交换功能,可以实现信息共享,有助于城市设计的可持续发展;就价值维度而言,BIM技术通过AutodeskProjectVasari等软件的应用,进行项目形体的有效创建,在提高城市设计项目数据分析准确性的基础上,对城市设计方案进行多项性能分析,构建最佳的城市设计方案。如通过太阳辐射的模拟,对诚实设计项目的能耗进行分析[1]。 2BIM技术在城市设计中的应用 2.1BIM技术在城市设计中的应用内容 在城市设计中,BIM技术主要通过城市建筑信息模型中的应用,实现城市设计规划、设计、管理与施工水平的提升。在实际应用过程中,BIM技术主要通过GIS系统及CAD技术的应用,构建相应的BIM模型,实现城市设计不同层次的管理。技术人员需要将BIM技术作为应用层,并在BIM模型中导入GIS系统采集的数据,将GIS系统的优势和BIM技术的优势融合在一起,从二维及三维两个角度开展城市设计。在城市设计的规划阶段,BIM技术可以应用于建筑整体界面的设计中,能够在施工招标之前就明确最佳的街区模型;在城市设计的设计阶段BIM技术可以用于施工方案的模拟及分析,选择最佳的施工方案;在城市设计的施工阶段,BIM技术可以实现施工全过程的可视化管理,及时找出施工中存在的不足,保障城市设计项目的有序进行。与此同时,BIM技术还可以用于施工进度的模拟,在Navisworks的支持下,实现施工进度的3D、4D及5D模拟。其中,3D模拟可以动态地展现建筑的施工进度;4D模拟可以体现出不同施工进度对于施工现场周边街区产生的影响,包括交通影响、噪声影响等;5D模拟可以体现出不同施工进度的成本状况。由此可以看出,BIM技术在施工进度模拟中的应用,可以帮助规划管理部门有效控制城市设计项目的质量、社会效益及成本[2]。 2.2BIM技术在城市设计中的应用实例 本文将城市设计中的某医院综合楼项目为例,分析BIM技术在城市设计中的具体应用。该综合楼项目的总面积为87043m2,由住院部、手术部、配液中心以及设备用房所组成。综合楼地下三层分别是供应中心(地下一层)、停车场(地下二层及三层);地上一层是综合楼大厅、地上二层是ICU病房、地上三层是手术部及设备用房、地上四层是各个科室的病房。医院综合楼不仅涉及到建筑领域的知识,还包括医疗领域的知识,所以医院综合楼项目的建筑结构相对复杂,具有功能多样化特征,为了保障城市设计的科学合理性,规划人员在医院综合楼中应用了BIM技术,具体应用内容如下:在城市设计项目规划阶段,规划人员通过RevitArchitecture、RevitStructure、RevitMEP进行模型的构建,Revit可以保障模型信息数据的全面性,使建筑功能结构模型与项目实际保持一致;将构建的模型导入到AutoCADCivil3D中,根据GIS系统采集的公用设施点及房顶部分等地理信息,进行交通结构模型的构建,并在GoogleEarth中导入交通结构模型,分析医院综合楼项目对周边街区交通状况的影响;最后,在所有结构模型的基础上,利用Autodesk3dsMax进行城市设计效果图的构建。在城市设计项目设计阶段,设计人员将所有功能结构模型转换成DWF格式,并导入到AutodeskNavisworks中,对综合楼结构构件及建设应用设备进行分析,在保障综合楼项目质量及进度的基础上,降低综合楼施工的能耗。与此同时,设计人员在手术部及ICU病房的二次装修中应用了BIM技术,根据BIM模型的模拟结果,在ICU大厅中设计了十张开放式病床;在ICU病房区域设计了一间双人病房、负压病房、四人病房以及三间单人病房。在城市设计项目施工阶段,ICU病房区建设了医护办公区和ICU卫生通过区。基于BIM技术下的Revit功能,施工人员可以获得准确的房间面积、标高等施工数据,可以提高综合楼施工项目的技术水平,通过三维模型的应用,有效避免了二维图纸表述不准确导致的返工问题,在保障医院综合楼项目质量的同时,节约了施工成本[3]。 3结论 综上所述,BIM技术可以提升城市设计水平,值得推广应用。通过本文的分析可知,城市设计人员需要认识到BIM技术的优势,贯彻落实BIM理念,应用BIM技术进行城市设计项目模型的构建,通过对模拟模型的分析,保障城市设计项目的质量,降低城市设计项目的能耗及成本,为城市居民营造更为舒适的生活环境。 参考文献 [1]武晓月.BIM技术在城市道路设计中的应用研究[J].城市建设理论研究(电子版),2018(17):143. [2]李娜,胡敏,于政喜.BIM技术在城市综合体建筑设计中的应用研究[J].建筑知识,2017,37(08):69. [3]王民治.BIM技术在城市轨道交通设计中的应用研究[J].科学家,2017,5(04):91~92. 作者简介:史波(1983-),男,中级,本科,主要从事工程设计、项目管理等方面工作。
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