基于BIM技术的冶金项目造价管理

曹 杨 张 迪 朱 莉

(1.内蒙古科技大学，包头 014010; 2.中国二十冶集团有限公司，上海 201900)

基于BIM技术的冶金项目造价管理

曹 杨1,2张 迪1朱 莉2

(1.内蒙古科技大学，包头 014010; 2.中国二十冶集团有限公司，上海 201900)

工程项目造价管理是建设工程的重要组成部分，直接关系到项目利润和施工企业的财务状况。但是工程项目预算成本计算分析困难和实际进度成本归集实时性差、准确性低等都会影响项目成本控制效果。本文结合冶金项目的特点将BIM技术融入到冶金项目造价管理工作中，实现了项目成本的精细化管理，提高了项目的盈利能力，为施工企业冶金建设项目造价管理提供新的思路与方法。

BIM技术；冶金项目；造价管理

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2015.05.16

1 引言

随着市场竞争的加剧，施工项目管理从粗放型管理向精细化管理转变已经成为共识。一个项目控制失败，可能吃掉多个项目的利润，甚至使得整个企业陷入经营困境。在信息化飞速发展的今天,运用BIM技术辅助工程项目造价管理,可实现项目造价精细化管理，为确保项目利润提供了新型工具。BIM技术与项目工程造价管理相结合，不仅提高了项目管理效率,还提高了项目管理数据分析的准确性和及时性，为有的放矢的推进项目造价管理提供了参考依据。

2 BIM技术在冶金项目造价管理中的应用

从生产工艺来看，冶金建设项目所包含的内容繁杂，主要包括矿山工程、焦化工程、烧结工程、炼铁工程、炼钢工程、连铸工程、冷轧热轧工程、综合处理系统工程等几大类，又可以根据工艺分成各个分部分项工程，包括了土建工程、电气工程、管道工程、炉窑工程、电气设备安装和机械设备安装等方方面面的内容[1]。相比于房地产行业等的工程建设,冶金工程项目造价控制的特殊性表现在其工程容易地质条件等因素的影响,并且冶金工程建设施工地点多、线长,从而使得工程造价信息可能与预设的标准存在差异,给工程造价的控制带来了影响;冶金工程项目基本是由多个单元集合而成,如高炉工程由原料、自动控制、能源介质等单元集成,这种复杂的系统使得工程造价容易受到施工顺序、施工时间长短等因素的影响而发生变化,这都要求有严格的工程造价控制方案,否则容易导致其失去控制。[2]

在国家快速推进BIM技术的今天，我们公司也在一个钢铁项目进行BIM技术应用探索，并在造价管理中有所收获。

图1 工程效果图

《宝钢湛江钢铁热轧水处理项目》是我单位承建的湛江钢铁的核心项目之一，本项目是为热轧生产线提供配套的水处理系统，建成后循环水量36 361m3/h，重复利用率高达98.9%，是国内技术最先进的热轧水处理系统。本项目建设内容涵盖加热炉及间接冷却水循环、层流冷却水循环、直接冷却水循环、污泥处理等四大系统。

本项目工艺复杂，管道种类繁多，土建、钢结构、机电交叉作业的综合项目；清单单价低，材料分散采购价格高，成本管理难度大，做好项目精细化管理是项目成败的关键。故公司决定引入BIM技术指导项目做好项目前期策划、过程管理和竣工结算管理，确保项目盈利目标。

2.1 项目前期策划

确定项目造价工作重点是项目前期策划工作的重中之重，我们项目部也以此为指导思想，快速利用软件进行实物建模、统计工程量、核实合同工程量清单量，进行项目预计收入、成本测算。

运用BIM技术的首要工作就是建立各专业模型，常用的建模软件有Revit系列软件CATTIA软件，另外Bentley MicroStation Structural软件也能得到良好的建模效果[3]。本工程采用了Revit软件进行建模工作，在三维建模过程中严格按照广联达公司制定的Revit交互建模标准进行建模，并成功实现通过广联达GFC插件把Revit模型导出到广联达土建算量软件中，通过细部调整，可以直接进行算量工作，省去了二次建模的步骤，实现了Revit模型的复用，提高了工作效率。在BIM技术的帮助下我们使用了11天的时间完成了建模、计量，为快速掌握项目收入、成本做好策划工作奠定了夯实的基础。

通过工程量仔细对比，我们发现预算土建工程量多于合同量，应为项目成本控制重点，严控混凝土、钢筋材料采购费用更是重中之重。同时本项目措施费包干，通过模型测算，旋流池措施工程量和费用大于合同包干价，将会造成项目亏损，是项目需要进行增收创效的重点。

在经过准确测算后，项目经理部编制了全面的《项目成本管理策划书》，并明确了本项目要运用BIM5D系统进行全面造价管理的方针。技术、物资和经营三部门配合实现材料最短周期备料制，降低材料采购资金成本；同时项目总工负责跟踪、解决旋流池措施费用不足的问题，在施工前与业主工程技术人员沟通，通过变更或加大施工难度等方式要求变更措施费，化解此项风险。

图2 工程实体模型图

通过前期策划提前发现风险，将成本控制与施工现场全体员工相关联，项目部齐心协力打造最优项目、实现项目利润目标。

图3 工程量提取表

2.2 精细化的过程造价管理

2.2.1 利用BIM技术进行节点深化设计，控制钢材损耗率

本项目钢结构工程总量约850t，通过采用Tekla structures对节点进行了三维深化设计降低了工厂加工的难度，并且通过对零件进行DSTV排版可以使得板材的下料更加节省和合理，实现了将材料损耗控制在3%以内，至少节约钢材17t，降低成本8万元。而且，直接生成的排版图可以直接与数控机床数据对接，实现设计制造的一体化加工，大大减少了加工制作的时间，并且提高了构件加工的质量。

图4 构件列表

图5 DSTV排版图

图6 碰撞检查

图7 施工进度可视化控制

2.2.2 利用BIM技术进行碰撞检查，减少返工成本

本项目是土、机、电综合项目，以往类似项目施工过程中会出现管道相互冲突、碰撞，需等待变更单后再施工，造成项目窝工、返工等情况，增加项目人工成本。从保证项目工期，最合理用工的观点出发，我们主动进行了三维模型细化分析、检查碰撞，并将各种碰撞问题一次性提交设计院解决，随后再进行施工，不仅避免了返工、窝工还减少了现场工程师的工作量。虽然我们还没统计出节约人工的准确数据，但现场管道施工速度却大有提高。

2.2.3 利用BIM技术进行施工方案动态模拟，辅助索赔谈判

本项目旋流池内壁直径27m、深32m，其措施施工潜亏风险巨大，为此项目总工多次与业主沟通，说明当地地质含承压水加大施工难度造成措施费用不足，希望调整措施费，但业主迟迟不予答复。为了不影响项目施工并能提前锁定项目收入，项目经理部利用Synchro软件模拟了旋流池二墙合一、无支撑开挖半逆作法建造施工，显示了措施施工流程和难度，并进一步说明了旋流池措施施工不足、降水不到位将会造成管涌等重大事故。通过工程施工的直观显示和双方的真诚沟通，最终业主同意我单位的建议方案并增加收入约200万元，实现了在过程中有效化解项目风险。

图8 旋流池施工模拟

2.2.4 利用BIM技术实现动态造价管理

通过建立该工程的计价清单，并与WBS 节点关联，实现了预算及成本信息与工程 4D模型的链接。项目上技术、经营、物资和相关管理者可针对计划进度和实际进度查询任意 WBS 节点在指定时间段内的工程量以及相应的人力、材料、机械预算用量和实际用量，并可进行相关计划进度人力、材料、机械预算用量、实际进度预算用量和实际消耗量各项数据的对比分析。

2.2.4.1 材料最短周期备料

材料员和经营人员利用左图了解现场材料当期需求情况，并以此进行材料询价、采购、备料等工作，可以完全实现材料采购与施工计划相匹配。可实现多项目同周期材料共同采购，扩大了采购规模，降低了采购成本。用此方法，我们至少降低了半个月材料采购资金成本，约为材料成本的0.3%。

2.2.4.2 施工成本实时掌控，实现三算对比

通过使用BIM5D技术，项目经营人员能够实时掌握任意 WBS节点预算成本动态，了解其直接成本、管理费、利润 、规费 、税金以及总造价等全部预算和成本信息。由于项目设计变更、签证调整随施工进行不断进行的实际情况，可以通过直接将变更与模型链接等做到动态调整预算成本，实现对收入、成本实时跟踪与分析，提高了造价控制的准确性。

2.2.4.3 有助于资金筹备、使用，从而反映项目进展情况及风险

利用BIM5D技术可以简单实现计划与实际的对比，当技术人员将实际工期更新后，就会很快得出最新的资金需求和使用计划。

如图9，本项目在8、9两月资金使用量大于资金计划需求量，通过进一步分析主要是前期工程存在延误利用8、9两月进行了赶工，加大了材料供应量，造成当期资金需求较大。

2.2.4.4 利用BIM技术，精确分包核量

准确计量是BIM技术最基本的功能，在施工过程中逐渐完善的BIM模型，集成了大量的成本信息，可以很方便进行成本的核算工作，而且应用BIM5D技术甚至可以实现三个维度的8算对比[4]。在进行分包核量的工作的时候，通过软件核量可以避免人为错误、施工区域划分不清造成的重算、漏算等给项目带来的损失；而且还可以缩短项目预算员与分包核量时间，提高工作效率。更值得一提的是，通过与工程进度相结合，预算员可以掌握分包单位每月实际施工的工程内容，做到了进度结算与实际施工内容完全匹配，利用最短时间进行准确的分包进度结算和付款。

图9 资金计划曲线

图10 精确分包核量

图11 三算对比

图12 某土建工程量及含量表

2.2.6 利用BIM技术，可以实时更新三算对比

由于模型在施工过程中在不断的变化调整，收入、成本数据也随着模型的变化而变化，这样可以简单的实现了项目的合同金额、预算成本和实际的成本对比。由于模型进行三算对比简易、准确，项目部每半个月更新项目三算对比资料，并导出备案，使得项目经理部能够准确掌握项目收入、成本、情况。

通过上表可以看出，经过项目经理部的努力，最终旋流池单项不但没有亏损，更是实现了盈利。

2.2.7 利用BIM技术辅助进行竣工结算

由于本项目在过程中实时修改模型，竣工结算时可直接使用模型计算工程量，缩短结算编制时间并提高准确率，我们使用了不到一周的时间完成了结算量计算，同时结算审计是直接使用模型及转化的计算式与业主审计人员核对。

2.3 模型积累，进行造价指标分析

本项目通过运用BIM技术进行全方位的造价控制，最终实现了微盈目标。而且，通过把模型文件导入到广联达造价分析软件可以实现单方混凝土含量、单方造价等造价关键指标的快速分析，不但，大大提高了造价指标分析工作的准确性，而且节省了大量的时间。工程竣工后通过对BIM模型进行造价指标的快速分析，能够实现企业级乃至行业级造价数据的积累，而这些宝贵数据对以后类似项目的建造具有很高的参考价值。

通过以上案例也可以看出运用BIM技术对冶金项目造价管理的优势是：由于冶金项目具有投资额巨大，涉及到的专业、系统种类繁多，交叉作业频繁等特点，应用BIM技术可以将进度、预算、资源、施工组织等关键信息集成进来，能有效解决冶金项目多专业、多系统交叉作业所带来的信息交互困难的问题，达到有效地减少设计变更，降低工程返工率，避免“三超”问题的目的，从而，实现对冶金项目全面实时的造价控制。另外，利用BIM 模型得到的数据还可以与企业内部的 ERP 系统相结合，可以使ERP 数据的可靠性和获取的便捷性得到极大改善，真正形成施工企业资源管理与项目管理一体化的格局，这对降低企业运营成本及项目成本亦具有深远意义[5]。随着BIM技术的不断成熟，软件功能的不断完善，把 BIM技术试着引入到更多的建设领域，实现更深次的应用，探索适合相关专业的造价控制手段，对更好的发挥BIM技术在造价控制的应用价值具有很好的推动作用。

[1]朱德胜，冯品方.冶金工程造价控制的难点与应对策略研究[J].投资与合作，2013(2)：68.

[2]董翔.冶金建设项目造价控制研究[D].西安建筑科技大学，2014[3]齐常军等.三维设计在冶金建设工程土建专业的应用[J].建筑结构，2011(41)：94.

[4]杨宝明.实现三个维度的八算对比.http://www.biminfo.cn/BIM-opinion/yangbaoming/2010-11-07/515-3.html.

[5]张树捷.BIM技术在工程造价管理中的应用研究[J].建筑经济，2012(2)：24.

Cost Management of Metallurgical Project based on BIM Technology

Cao Yang1,2, Zhang Di1, Zhu Li2

Project cost management is an important part of construction projects，which is directly related to the project profit and the financial condition of construction companies. As the project budget cost analysis is complicated and the actual schedule cost cannot be accurately collected in time, the project cost is hard to control. In this paper, through analysis of metallurgical project characteristics, we combine BIM technology with the metallurgical project cost management work. In this model, it realizes a fine management of the project cost and improves the profitability of the project, which provides a new idea or method for the cost management in metallurgical construction.

BIM Technology； Metallurgical Project; Cost Management

曹杨(1978-)，女，教授级高级工程师，中国二十冶集团有限公司总工程师。主要研究方向：工程设计及施工、BIM技术应用。

TU17；F272.7；F407.3

A

1674-7461(2015)05-0091-06