绿色住宅建筑建设成本精细化管理系统研究

江小丽

(滁州职业技术学院 土木工程系，安徽 滁州239000)

绿色建筑(也称为可持续建筑)指建筑的整个生命周期中对环境有利，具有资源效率的建筑结构和应用。其中，建筑的生命周期包括了从规划到设计、施工、运营、维护、改造以及拆迁[1]。这需要工程承包商、建筑师、工程师和客户在所有项目阶段的密切合作。项目成本管理是是由项目成本预测、计划、控制、核算等过程组成。建筑成本精细化管理，是通过精细化、严格化的基本原则，提高项目成本各个阶段的细化程度，实现从粗放型管理向集约型管理转变，由传统的实证管理向科学化的管理转变，确保项目成本管理落到细节和实践中，提高项目投资者的效益，达到施工企业的利润目标，实现资源优化配置。成本精细化管理的主要目标是提高管理效率，纠正成本管理中的问题[2]。在项目决策阶段、设计阶段、招标阶段、施工阶段、完成阶段等细化阶段，从项目成本计算和控制两个方面，通过使用新技术和新材料，快速准确地确定项目成本，实现工程造价控制流程的细化和标准化，提高成本管理效率。

1　需求分析

1.1　功能需求

功能需求定义了系统需要提供给用户的功能集合[3]，结合绿色住宅建筑建设成本精细化管理的实际情况，确定系统的功能要求为：①综合管理人力资源；②提供绿色建材的统一管理；③提供建筑施工所使用的机械设备管理；④提供完善的精细化成本管理；⑤满足用户登录系统的需求。

1.2　非功能需求

由于绿色住宅建筑建设成本精细化管理系统需要处理、传递大量的数据，因此数据的安全性、可靠性以及系统的易用性是主要的性能目标[4]。

1.3　系统用户

绿色住宅建筑建设成本精细化管理系统需要根据不同级别用户提供不同服务，不同的用户在成本管理系统中具有不同的职责。为满足不同级别的用户对于系统的不同需求，在对绿色住宅建筑建设的实际情况进行调研、系统需求进行分析后，划分出系统管理员、财务部人员、采购部人员和库存管理人员几类用户。

1.4　系统数据流程分析

当将公司机构、处理过程等物理部件去除后，把系统内部的数据流动抽象出来的过程就是系统的数据流程分析。数据流程分析是通过数据流程图(Data Flow Diagram， DFD)进行的。系统的总体数据流程图如图1所示。由数据流程图可知，成本精细化管理系统涉及的主体包括了系统管理员、财务人员、采购人员和库存管理员。系统管理员负责进行用户管理，维护用户的信息数据，同时维护建筑设备的信息数据。采购人员根据建筑建设项目的需求制定采购计划，通过采购管理系统生成采购清单。库存管理员将采购清单记录在库存管理系统中，并将统计数据提交至财务管理系统。财务人员根据采购清单计算采购所需的费用以及其他成本，将成本数据输入至成本精细化管理系统来进行成本分析，最后生成分析结果。

1.5　成本控制系统

图1系统数据流图

成本精细化管理系统包括基础数据采集模块、数据交互处理模块、成本精细化控制模块、标准规范管理模块、安全模块、运行与维护模块以及数据中心。各个模块之间的关系如图2所示。基础数据采集模块负责绿色住宅建筑建设成本管理涉及的所有数据信息，包括在项目施工进行前以及项目进行过程中产生的数据信息。数据交互处理模块为成本管理系统提供信息共享和处理功能，能够兼容多种数据格式(如：xml、excel)。成本精细化控制模块是核心模块，将数据交互处理模块的输出作为输入，实现成本精细化管理的过程。该模块实现将在第3.2.5小节中描述。标准规范管理模块规范了成本精细化制定的过程，从而使建筑建设项目施工更加科学。安全模块为系统提供了必要的安全保障，包括了病毒防护软件、防火墙、数据库保护软件等。运行与维护模块有利于系统管理员对系统进行实时的监控和维护。数据中心模块实现了数据库持久化功能，也支持数据的查找、修改等操作。

图2成本精细化管理系统的功能模块图3系统架构图

2　系统总体设计

2.1　系统架构设计

本系统是基于MVC三层架构[5]，并使用了B/S模式。B/S的最大优点是可以在不安装任何客户端软件的情况下登陆系统。系统的架构图如图3所示。系统使用者通过浏览器(Web)登陆成本精细化管理系统并进行相关操作，通过SQL server实现数据的持久化。

2.2　功能模块设计

通过对绿色住宅建筑建设成本精细化管理系统进行需求分析，将该系统划分为绿色建筑项目管理、建筑机械设备管理、绿色建材管理、成本精细化管理以及系统管理5个子模块。

2.3　数据库设计

2.3.1数据库选择本系统选择SQL server 2017作为数据库管理系统[6]。

2.3.2数据库逻辑设计数据的概念模型可以使用实体关系模型(Entity-Relationship model，ER model)来描述。ER模型由实体类型组成，并且指定了这些实体类型的实例之间可能存在的关系。逻辑设计见图4。

图4　数据库逻辑设计

用户实体的属性包括了用户登录账号、登陆密码、用户名、用户类型以及该用户所属的部门，其中，登录账号是主属性。绿色建筑项目的属性必须有建筑项目识别号、建筑项目名称、项目负责人、预算总价、中标价格。绿色建材实体的属性有材料的编号、材料的名称、日期、存储仓库、数量、单价、总金额等。建筑设备的属性有编号、名称、型号、厂商以及该设备的负责人。材料合同有合同编号、合同名称、材料数量、材料总价格的属性。一个绿色建筑项目拥有多个材料合同，使用多个建筑机械设备以及有多个用户。

2.3.3数据库物理设计用户信息表的设计如表1所示，其中，数据类型是SQL Server定义的数据类型。

表1　用户信息表

建筑项目信息表的设计如表2所示。

表2　绿色建筑项目信息表

绿色建筑材料信息表的设计如表3所示。

表3　绿色建材信息表

施工设备信息表的设计如表4所示。

表4　建筑机械设备信息表

表5　材料合同信息表

3　系统实现

图5网络拓扑结构

3.1　系统网络拓扑结构

由系统的非功能性需求可知，建筑建设成本精细化管理系统的安全性尤为重要。因此，该系统不会连接互联网。本系统的网络拓扑结构由三大部分构成，如图5所示。

3.2　系统功能实现

3.2.1系统登陆模块实现系统用户通过登录页面进入系统，用户只有在输入了正确的用户名、密码以及身份之后才能进入系统进行相应操作。登录成功后，系统已经根据该用户的身份类型，为用户呈现不用的使用权限。

系统登录流程图如图6所示。提示“登陆成功”后，用户就可以看到系统的主页面。主页面中有系统管理、成本精细化管理、绿色建材管理、建筑设备管理以及绿色建筑项目管理的入口。

图6系统登录流程图图7建筑机械设备管理流程图

3.2.2绿色建筑项目管理模块实现该模块支持用户添加、修改、删除绿色建筑项目等基本操作。例如，对于添加绿色建筑项目功能，系统读取用户的输入后，系统判断输入是否符合格式要求。如果格式正确，则生成项目资料预览页面；如果格式不正确，则提示“输入有误”并返回。当用户确认项目资料正确后，点击“添加”按钮后系统将项目相关资料写入数据库。

3.2.3绿色建材管理模块实现该模块主要实现的功能包括了建材的入库、出库以及报表生成、修改等操作，其中，报表生成是一个重要的功能。用户在系统中输入需要检索的报表，系统在数据库中检索到报表之后会将结果返回至web页面，此时报表生成完成。

3.2.4建筑机械设备管理模块实现建筑机械设备系统负责管理绿色建筑建设过程中所使用的机械设备(如挖掘机、起重机械、混凝土机)，其工作流程图如图7所示。

3.2.5成本精细化控制模块实现该模块是整个系统的核心部分，成本精细化控制模块主要负责计算项目的成本，在绿色建筑建设过程中计算出直接费用，使项目的管理人员能够直观地掌握项目的开销。成本控制是绿色住宅建筑建设成本精细化管理系统的重要组成部分，是根据监测结果对施工过程所采取的控制措施。成本控制是从预算管理过程开始，以减少成本费用和增加利润为目标。成本控制系统将实际结果与预算进行比较，如果实际成本高于预算，建筑公司管理层将会采取必要行动。成本控制的重点不仅是在建筑建设过程中为控制成本所采取的措施，而且针对建筑建设过程所开展的诸如监测、评估及重新规划等控制工作也是实现成本控制目标的重点。成本控制并不是一个静态的过程，其过程贯穿于建筑建设全过程。该模块中，最重要的是成本计算功能，成本计算流程如图8所示。

图8成本精细化管理流程

3.2.6系统管理模块实现系统管理子模块主要有三个功能：用户管理、数据安全性管理以及数据的备份和恢复。

用户管理功能可以为不同的用户分配相应的权限，可以确保建筑项目资料的安全性。本成本精细化管理系统包括了模块权限、项目权限、操作权限和审批权限。数据安全性和数据备份、恢复是通过数据库应用程序(即SQL server)实现的。合理地设置用户权限以及对数据进行加密是保证数据安全性的两个有效手段。授权的用户通过输入密码可以访问相关的数据。数据库备份有自动和手动两种方式，自动备份是通过设置备份间隔时间，每隔一段时间系统会自动将数据库备份，手动备份是为了补充自动备份的不足，进一步保证数据库的安全性和可恢复性。

4　结论

对于建筑建设施工过程，成本精细化管理作为一个重要部分，能提高项目成本各个阶段的细化程度，达到施工企业的利润目标，实现资源优化配置。本文设计和研发绿色住宅建筑建设的成本精细化管理系统，针对绿色住宅建筑建设项目进行需求分析、系统设计以及系统实现，详细地描述了成本精细化管理系统的各个功能模块。与此同时，本系统也存在一些不足之处，需要从以下几个角度进行完善：强化项目各个过程的审核操作，增加专家审核功能；加强精细化管理过程，以多种丰富的图形呈现数据；提高系统的安全性等。

参考文献：

(编辑：严佩峰)