基于BIM的装配式建筑施工成本控制研究

基于 BIM的装配式建筑施工成本控制研究

苟海东 刘孟华

中国建筑第二工程局有限公司河北分公司 河北 石家庄 050000

摘要：目前，已有学者提出将BIM应用于施工管理，陈祥赟等分析了传统施工管理与应用BIM进行管理的差异，探讨了BIM对工程建设的价值；冯晓科提出以BIM+RFID+物联网的形式进行构件的高效管理；薛建英等将BIM与挣值法相结合，实现了对成本与工期的实时偏差分析；张兰兰等通过分析施工成本管理存在的问题，论述了BIM应用于装配式建筑施工成本控制的必要性。以上研究为本文的探讨奠定了基础，但这些研究提出的成本控制方案较粗略，难以达到实际施工过程中精细化管理的要求，且均未涉及装配式建筑施工成本控制的具体方案。因此，本文结合装配式建筑的特点，提出基于BIM的装配式建筑精细化、具体化的施工成本控制方案。

关键词：BIM；装配式

1 基于BIM的装配式建筑成本控制方案设计思路

根据控制论中PDCA循环的概念，管理控制可以看作是对产品持续改进的模型，包括计划、执行、研究、处理四个基本步骤。引入PDCA理念，可以将施工成本控制看作由计划制定、数据采集与归集、偏差分析、纠偏四个步骤组成的动态循环过程。

首先，根据BIM模型及相应理论制定“进度—成本”计划。在施工阶段，进行数据的实时采集。直接费采集后直接归集到BIM平台；间接费先通过成本归集库归集到各作业中心，再归集至BIM平台。按照计划，首先进行总成本的对比，设置偏差可接受阈值，小于阈值时直接进行下一阶段施工；大于阈值时，对偏差进行追溯，实现成本控制精细化，再根据追溯结果提出纠偏措施，最后利用BIM进行方案模拟，确定新计划，形成闭环施工成本控制方案。

2 施工“进度—成本”计划的制定

施工成本的测定与归集均与进度相关联，因此本文将成本与进度链接，编制“进度—成本”计划。首先，利用BIM建模软件建立三维模型，导出工程量信息；再根据WBS理论将项目分解，利用网络计划技术制定进度计划。然后将工程量信息导入BIM计价软件，结合市场价格库便可以得到工程预算。最后将进度计划与预算关联，得到初步“进度—成本”计划，对比承包合同价并利用BIM-5D技术进行计划模拟，确定最终计划。

3 BIM平台下的工程数据采集与归集

计划确定后，进行实际施工过程中的数据采集与归集，本文将工程数据分为直接费用和间接费用两部分，采用不同的采集与归集方式。

3.1 直接费用的采集与归集

直接费用包括直接工程费和其他直接费。其中，直接工程费为主要部分，包括人工费、机械费、直接材料费三部分。因限于篇幅，仅以直接工程费的采集与归集为例进行论述。

(1)人工费的采集。

利用BIM劳务管理系统，首先建立劳务实名制，将劳务人员姓名、部门、工种等信息录入；再对入场的劳务人员进行人脸识别，确定施工人员和管理人员到场人数；最后结合安全帽定位技术，监测劳务人员的实际工作情况。这样就能实时获取人工信息并录入BIM平台，结合人工市场价实现人工费的采集。

(2)机械费的采集。

首先将机械的基本信息录入BIM设备管理系统，再对机械加装传感器，实时监测机械的工作时长及进出场情况，将数据回传至BIM信息平台，结合机械市场价格实现机械费的采集。

(3)直接材料费的采集。

根据装配式建筑构件化的特点，将零散的材料与装配式构件相关联，再利用RFID结合BIM材料管理系统实时监测构件的装配进度。零散材料进行限额发放，额度以外材料的使用向BIM平台报备，这样便可以得到材料的准确用量，结合材料市场价实现材料费用的采集。

直接费用采集后，在设置好的归集节点直接归集到BIM系统即可。

3.2 间接费用的采集与归集

间接费用包括企业管理费和规费，其中管理人员工资可通过BIM劳务系统中的数据采集，其他各类费用的主要采集方法为原始凭证法和按规定计取法。

由于装配式建筑在吊装过程中需要大量管理人员进行监督与指导，致使间接费大幅增加；如果使用传统归集方式，将无法具体分析哪些作业造成了间接成本的增加，也不能对其进行有效控制。作业成本法是一种基于活动的成本管理方法，将间接成本当作直接成本来对待，可以弥补传统归集方式下间接成本无法细致分摊的弊端。其核算过程分为四步：①建立作业中心；②分配资源费用；③识别成本动因；④分配作业成本。本文利用作业成本法建立间接成本归集库，将间接费通过作业中心归集到BIM平台，分析各中心的成本与相应作业之间的关系；完成一个阶段的施工后，归集结果可为下一阶段施工计划的改进提供参考，减少非增值性作业。

(1)建立作业中心。

根据间接成本所涉及的各项活动，将同质作业进行归类，共建立了七项作业中心。

(2)分配资源费用。

根据作业特点，将涉及到的费用条目分配至对应的作业中心。例如，将管理人员基本工资、BIM系统维护费等分配到信息化管理作业中心；将出差费、探亲路费等分配到差旅作业中心。

(3)识别成本动因。

本文识别成本动因的方式是选择骨干作业的成本动因作为整个作业中心的成本动因。如信息化管理作业中心费用占比最大的是管理人员日常管理作业，因此将此作业的成本动因——“管理人员工作时长”作为信息化管理作业中心的成本动因。

(4)设置作业中心的费用控制目标，分配间接成本。

控制目标的确定需要参考同类项目的历史数据。将历史项目的实际间接费用按照建立好的作业中心进行归类，统计作业中心的成本动因量，并计算出相应的间接费用比率和成本动因率，以此作为新项目的控制目标。

控制目标的计算公式如下：

控制目标确定后，将采集的间接费条目归集到各作业中心，进行实际费用与目标费用的对比，并根据目标动因量对各类作业进行实质控制。

4 基于BIM的成本偏差分析及纠偏

在实际成本的采集与归集过程中，进行计划成本与实际成本的对比分析，计算成本偏差并提出纠偏措施，不断对原计划进行改进。

4.1 基于BIM与挣值法的成本偏差分析

挣值法可以对项目任意时点的计划与实际情况进行对比，找出各项任务的偏差；管理者可根据偏差对项目实际情况进行综合评价，再对剩余的任务进行预测、调整和控制。在实际施工中，由于成本采集与归集的不及时，限制了挣值法的应用；而将BIM与挣值法进行结合，通过将“进度—成本”计划及采集的数据进行处理，便可以实时对施工成本进行偏差分析。

4.2 基于BIM的方案纠偏及计划改进

求得成本偏差后，对比偏差可接受阈值，判断是否进行方案纠偏。若偏差率小于等于阈值，直接进行下一阶段施工；若偏差率大于阈值，则通过BIM平台分析偏差原因，根据实际情况提出具体的纠偏措施。将纠偏方案上传至BIM平台，利用施工模拟技术对不同的方案进行模拟比选，由此确定最终方案，再进行下一阶段施工，至此形成闭环施工成本控制方案。

结 论

本文将BIM技术引入装配式建筑的施工成本控制，经案例分析得出以下几点结论：

(1)以BIM为信息平台，为装配式建筑提供了精细化的施工成本控制方案，并通过案例验证了方案的可行性，证明BIM在装配式建筑施工成本控制中具有良好的应用价值。

(2)将BIM技术与作业成本法结合，建立了间接费归集库，分析了影响间接费的主要成本动因，弥补了传统归集方式下间接成本无法细致分摊的弊端，有助于消除施工中的非增值性作业，做到了对间接成本的实质控制。

(3)将BIM与挣值法结合，对施工进行直观、动态的管理，提高了挣值法的利用效率，能及时发现施工成本控制中的问题，并采取纠偏措施，有助于提升项目的管理和协调能力。

在我国提倡节能降耗的大环境下，装配式建筑仍将是未来项目建设的主流推广方向。本文以BIM为技术支撑设计的施工成本控制方案可以为企业提供管理思路，帮助企业降低施工成本、提高经济效益，对促进装配式建筑的进一步推广具有一定的现实意义。

参考文献

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