基于BIM在工程總承包模式下的前期成本控制

詹敏慧

江西理工大學經濟管理學院 江西 贛州 341000

引言

隨著現代社會日新月異的發展，社會經濟的進步讓建筑行業也有了更好的繼承和蛻變，其中，工程總承包模式是國家當下所提倡的一種工程建設模式。工程總承包是待建項目的業主為了完成待建目標所采用的一種承發包方法，即參與工程建設的單位受到業主委托之后，依據合同上的約定，從決策到設計，乃至試運行階段的項目建設全過程周期中，實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，決策階段和設計階段的成本控制對項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，但對于項目總成本的影響遠遠不及決策與設計階段的影響程度。

根據風險相關的理論，在項目剛起步時項目的不確定性是最大的，風險也是最大的，并在項目的整體過程中隨著項目的發展開始逐步降低。在項目剛開始的時候，工程項目變更的可能性最大，隨著項目的逐漸開展變更的風險開始減弱，離項目完成越近，變更所需要的成本越高，因此可知，對于項目成本控制而言，決策和設計階段的成本控制是其風險管理的核心。

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建設工程項目之中，而決策階段的成本控制則直接影響到整個項目的投資，對工程項目全生命周期的成本控制有著決定性的影響[2]。決策階段編制的項目建議書和可行性研究報告是對項目初步成本控制的基礎，其中的建設規模、項目選址、技術方案、工程方案等，決定了項目初期的初步成本估算的大致范圍，其中大量可靠數據及資料的收集及分析所提供的信息依據是關鍵[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：建設規模、項目選址、技術方案、工程方案等。

1.2.1 建設規模。建設規模又被稱為生產規模，是指在預期中項目所建成后應能實現的生產能力，主要包括工程概況的基本數據，如建筑面積、結構類型、層高等。確定合理的建筑規模，是工程決策的重要因素，決定著工程成本的多少，也決定工程項目未來的生產與發展。

在選擇合適的建設規模時，應首要考慮市場因素，根據市場需求的情況來確定建設規模，比如資金、原材料、勞動力等因素都對建設規模有著不同程度的影響。在市場上進行深入調研后，通過科學的分析及預測，做出最優選擇來確定生產規模，尋求相應合理的工程成本及投資效益，以利于企業的可持續發展。而后要考慮的是技術相關因素，包括行業的生產技術水平及相關設備技術水平，以及企業自身的技術應用水平。生產技術水平及相關設備技術水平影響著目前建筑行業所能達到的項目規模的上限，企業自身的技術應用水平決定著該企業所能承包的業務范圍，所能達到的建設規模及經濟效益。若前者有所差距不能實現，建筑規模便是空中樓閣，后者水平不足難以達到預期，則可能出現投資效益低下，項目難以進行。環境因素也是確定建筑規模時的重要因素。當前的外界環境是確定建筑規模所必須考慮的，比如國家政策環境，國家的生產規模標準、項目周邊的基礎設施狀況、建設項目所服務行業需考慮的行業因素、運輸及通信條件等。

因此，在核定建設規模的過程中，要讓成本控制方面人員全程參與，對建設規模、工程造價以及對未來經濟效益的影響，進行全面、深入的分析研究，避免盲目確定規模。

1.2.2 項目選址。合理的項目選址，對擬建項目的未來走向有著絕對性的作用，對工期長度、建設質量、工程成本以及項目竣工后的運營狀態都有著一定程度的影響。項目選址一般分兩個步驟，即地域選擇和地址確定。不單要考慮國家及地域的區域規劃，還有項目所在位置的周邊環境因素，如該區域的人文、經濟、社會等環境特征，需要進行有科學根據的系統性分析決策。例如，煤炭采礦等項目選址由于資源方面的原因比較受限，但也需以環境和交通條件作為重要考慮原因，以益于資源開發和建設開展的原則為指導。不然不單會對項目的成本控制造成影響，還關乎于項目長期的生產經營活動。

1.2.3 方案確定。項目建設方案的確定包括對技術、設備及工程建設等方面的一系列方案進行制定。根據項目所規劃的生產方式及工藝過程確定其技術方案，根據項目生產規模及工藝水平確定設備方案，之后在前面方案的基礎上進行相關工程建設方案的制定，根據建筑物需求確定施工場地、建筑結構及特征等。工程建設方案是造價控制的重點，需在保證工程質量及生產所需功能的情況下，盡力降低造價、節約成本。在項目建設方案的制定中，往往不僅要考慮到適當使用先進技術，還要對經濟的合理控制進行適當考量，以利于后續的成本控制，同時也需考慮環境保護等相關問題。

1.3 BIM技術在決策階段的成本控制

建筑信息模型（BIM）是一種基于三維數字技術，綜合了項目各項信息的工程數據模型，可以詳細展現出該建設項目的相關信息[4]。BIM是對于擬建工程項目建立模型，匯總項目相關信息對其設施實體和功能性進行數字化表達，以提供有關工程項目相對完整且可信的各項實時數據[5]。BIM基于項目信息的管控可以實現集成化管理和全壽命周期管理。通過以建筑項目為核心，BIM的技術數據核心層可以為擬建工程不同專業的數據模型構造一體化的數據架構，以便于不同專業之間進行交流及數據共享。此外，基于使用BIM，業主可全面考慮整個建設項目周期內的各種問題，以優化總體目標，從項目策劃階段直至項目完成后的運行階段，BIM都可提供一系列動態數據便于進行項目的深度管理。對于決策階段而言，開發戰略模擬器（DSS）是一種基于BIM及模型方法論開發的決策工具，決策者可根據比較項目不同階段的發展及其對經濟、環境和社會影響，評估不同階段下項目發展對項目整體的影響，以選擇最佳方案并控制項目成本。

2 基于BIM在設計階段的成本控制

2.1 設計階段對成本控制的影響

也許設計階段所耗費的工程費用只是建設工程項目整體造價的微小部分，但一個好的設計方案可以決定整個工程的預設質量目標、外觀美感及概算控制。建立公平的招投標制度，多方比較，尋求一個兼顧質量、美觀及成本的最優化方案，是設計階段成本控制的重點。其后對施工圖的設計以及和相關單位進行施工圖會審也是很重要的，施工圖的完善以及設計質量的優化，可以大幅度規避一些通過設計避免的風險及經濟損失。

設計工作是一項政策性、技術性、經濟性很強的工作。設計費在整個工程投資中占比不大，但對工程成本影響很高，因此設計環節是工程成本最為重要的關鍵階段。設計工作實質上是項目決策工作的延續。

2.2 設計階段影響成本控制的主要因素

2.2.1 設計方案。設計方案是規劃報審和施工圖編制的主要依據，設計方案的復雜程度對工程成本有很大影響[6]。在對設計方案進行核查審驗的過程中，不能僅僅以項目的成本來衡量設計圖紙的成功與否，但是在方案所設計的使用功能類似時，應合理控制設計方案的成本。在方案設計過程中，要對建筑、結構、設備、市政等方面的專業意見進行綜合分析，確定最優方案，不能盲目追求建筑設計外形的創新，忽略建筑物實際使用功能上的需求，造成專業設計上的矛盾，以至后期施工中發現各種問題及設計缺陷，造成耽誤工期、成本控制困難乃至安全隱患等問題。由于工程項目存在地方性的差異，以及設計師可能缺乏對工程造價構成的研究，容易出現建筑設計不夠合理科學的缺陷，設計單位在進行工程設計和評審時，應綜合考慮各類因素，對其工程的不同方案進行綜合性的評價，以確定最佳方案。

2.2.2 建筑的結構設計。在結構設計中，應考慮結構荷載、承載力、基礎、層數、層高等多種因素。考慮到施工建筑成本，在進行結構設計時可以通過挑板數量及裝飾性鋼構件數目的縮減，利用各種結構參數進行確定，從而獲得合理的結構形式尺寸及兼顧安全性和經濟性的結構選型[7]。

2.2.3 材料及施工技術方案。在施工圖設計時，應妥善選擇所需施工技術方案，雙向考慮技術需求及成本控制需求，選擇適當的施工材料、設備及技術，采取滿足設計要求的同時又兼顧成本控制，合理選擇和優化技術方案，綜合考慮各方面因素來進行選擇，在滿足安全、質量等基本要求的同時，實現設計和實際運用的需求。

2.3 BIM技術在設計階段的成本控制

通過運用BIM技術對設計方案的選擇，結構的設計，材料及施工技術方案等進行選擇優化，基于BIM能進行協同設計及可視化設計的特點，在工程總承包模式下對于設計階段進行成本控制。

BIM設計具有可視化、協調性、模擬性、優化性和可出圖性等優勢，加強了設計各專業之間的協調，提高了設計溝通的效率，同時提高了對設計質量的控制。BIM技術的應用帶來了建筑設計方法的轉型，將傳統的平面設計轉變為三維空間設計，改變了二維設計與建筑空間割裂且只關注平面功能和形象的現狀，為空間設計提供了強有力的技術支持，讓設計回歸建筑本質。BIM協同設計提供了一個公共的設計平臺，不同專業的設計人員共享同一個三維設計模型，并且可以進行及時的溝通協調和信息共享，通過設置不同的權限和規則，對各自的專業進行高效協同的設計，BIM模型包含了建筑的幾何參數以及大量的非幾何參數，模型的參數化確保了構件的參數產生關聯的變化，避免了二維設計反復修改的問題。利用BIM軟件進行可視化的碰撞檢測與管線綜合，可以減少設計各專業之間的“錯漏碰缺”，優化管線排布和凈高，從而減少施工階段的返工。BIM技術為建筑性能化分析提供了有效的手段，如景觀可視度模擬、風環境模擬、日照采光模擬、人流疏散模擬等，通過軟件計算模擬的方式，將建筑物的各方面性能指標以可視化的方式展現出來，為優化設計提供數據支撐和保障。

總而言之，利用BIM技術可以輔助設計人員進行設計的項目管理工作，提高溝通協作的效率。BIM為設計人員提供項目的設計、成本和管理等海量的大數據和信息，且不同的數據和信息之間互相關聯，避免了相互沖突和矛盾，有利于輔助設計決策，加快設計進度，提高設計質量，讓設計人員對設計過程進行全方位的精細管理，有助于進行設計階段的成本控制。

3 結束語

越來越多的學者已認識到建設項目前期管理的重要性，對建筑信息模型在該階段應用也越加重視。通過BIM技術數字化建模對項目方案進行優化，以便于方案決策，進而在設計階段運用BIM優化設計，加快設計進度，提高設計質量，在項目前期進行有效的成本控制。BIM的發展不僅代表著科技的進步，更對項目前期成本控制有著重要影響，可提供決策及設計階段的成本有效管理。