大数据技术下装配式建筑成本智能化管理研究
邱洪伟
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邱洪伟,. 大数据技术下装配式建筑成本智能化管理研究[J]. 数据与科学,2023.4. DOI:10.12721/ccn.2023.157032.
摘要:
大数据技术在成本管理中的应用促使施工项目成本管理面临新的要求。对于我国建筑行业而言,大数据技术不仅是一个发展的机遇,还是建筑业要面临的挑战,只有合理把握大数据技术,应用先进、有效的技术方法建设工程,才能创造更多的价值,工程企业的综合效益才会提高。基于此,本文围绕大数据技术下装配式建筑成本智能化管理展开分析。
关键词: 大数据技术装配式建筑成本管理智能化
DOI:10.12721/ccn.2023.157032
基金资助:

装配式建筑,即由加工厂事先加工制作建筑构件,利用有效联结形式挑选并与吊装设备组合,从而构造成可供使用的建筑物。近些年,装配式建筑成为建筑行业发展的热点,我国也落实一系列措施,全面推进装配式建筑的发展、应用,尤其在大数据背景下,装配式建筑的成本管理也趋于智能化发展。

一、概念界定

(一)大数据

基于国际研究,大数据技术是一种全新的技术和制度,其可从多元、海量的数据中挖掘其真正的价值。同时大数据还运用一系列技术手段,如处理、分析干扰资料。实际应用中,分析大量数据,挖掘数据潜在的信息,企业的经营和管理效率可以大幅度提高,还能为市场拓展提供新的机遇。工作期间企业可根据项目管理资料合理掌控项目成本并把握市场需要,所以企业的服务质量、效率得到显著提高。

(二)工程成本管理

建筑企业成本的预测、控制、核算等管理工作统称为工程成本管理,科学预测工程建设中损耗的费用,不仅能降低工程建设的成本,还能保证工程优质、高效地完工。工程成本管理是提升企业经济利润的核心,做好成本管理工作,从前期投标到工程竣工,严格管控工程成本,这在很大程度上可以避免成本管理出现漏洞并造成工程损失。经实践证明,工程成本管理具有一次性、超前性、全程性等特点,不论是项目设计阶段还是施工过程中,成本管理无法重复开展,而且在项目方案设计和制定时,成本管理便已发挥作用,又全面贯彻到工程建设的全过程,所以做好工程成本管理,项目施工可以得到规范,工程造价也能降低。

二、装配式建筑施工成本的影响因素

(一)设计阶段的影响

建筑设计中,建筑的位置、规模与预制比例十分关键,完成设计工作后设计单位应和生产厂商进行二次设计。因构件的数量、采用的工艺及尺寸规格等存在很大的差异,所以生产成本与周期也有所不同,在此背景下,建筑零件的制造成本与周期极易延长,不仅会影响零件的运送与交货时间,还会带来额外的运费、交货费用。而且设计不合理还易增加零件的生产难度,其制造质量也很难得到保障。后期安装过程中还易发生设计问题,从而为建筑企业带来经济损失。

(二)生产阶段的影响

不同于现场装配建筑,装配式建筑的很多构件需要在预制加工厂加工处理,再进行质量相关检查。在整个环节中工作人员的素质、设备情况等都易影响建筑构件,还易降低其生产质量和效率,导致生产成本不断上升。经资料分析,装配式建筑零件生产成本的影响因素有操作人员的能力、素质以及工厂数字化等。

(三)安装阶段的影响

装配式建筑的现场管理十分关键,不论是部件的安排还是各项操作的调度,都会影响工程施工进展。施工过程中,企业应合理组织并设计项目施工,以此缩短工程工期并降低不必要的建设成本,不仅能提高工程施工的质量,还能规范施工操作,从而促进工程项目持续、稳定的发展。经资料分析,安装施工过程中,项目成本易受施工管理、施工水平以及工艺、设备等因素的影响。

三、基于BIM技术构建装配式建筑成本管控模型

(一)模型核心及管理模式

从整体角度分析,装配式建筑的成本管理是产业化、集成化有机融合的全新模式,也是对项目全寿命周期进行的管理与控制。而随着大数据技术,如BIM技术的运用,其贯穿项目全过程,为建筑工程企业提供可协调共享数据[1]。如今,装配式建筑的各施工主体有机融合,建筑常采用工程总承包模式,所以施工过程容易产生大量的数据,还要进行数据交换,这也增加了项目施工的复杂性。但在BIM信息平台和相关管理软件的兼容下,不仅能实现数据共享,还可进行产业链融合,工程项目也能集成化、智能化发展。所以基于BIM技术构建的装配式建筑成本管控框架的核心为转变以往静态、分散的管控方法,促进各阶段、各主体的高度融合,从而开展多方位协同管理工作,实现数据信息的共享。不同于传统建筑成本,装配式建筑需要构建系统、全面的成本管控模型来打通产业链,发挥BIM技术优势,不仅能整合产业链,还可实现对工程成本的管控。

要想做好成本控制,组织管理发挥重要作用,组织管理直接关系着成本控制的及时性、有效性,所以企业应基于建筑特点与BIM技术优势,合理建设高质量管理团队,明确人员分工,合理配置项目资源,有利于对工程成本的管理、控制。由于工程项目的主体单位较多,人员素质良莠不齐,如何在同一项目实现技术共享、高效运作的团队,需要BIM技术的支持。图1所示为基于BIM技术构建的工程参建主体关系图。1.png图1 基于BIM技术装配式建筑参建主体的关系图

以往采用的开发模式是以甲方为中心的发散管理模式,不仅效率低下,还无法进行信息共享,后期出现了很多管理问题,工程管理成本大幅增加,加之各参建主体沟通不及时,出现设计变更、施工变更等情况,致使决算价严重超出合同价。装配式建筑属于产业链的集成化,所以管理模式也应趋于集成化。将设计、生产、采购、施工等融于一体,不仅能保障建筑的施工质量,还能缩短工期,降低工程造价,有利于成本管理。装配式建筑采用的是EPC总承包模式,注重的是工程设计、采购与施工;REMPC模式将项目研发、设计、生产、采购以及总装全产业链的信息有机互通,并进行科学协调与控制,其涵盖整个建筑过程,不仅有利于管理工程成本,还能优化设计方案,结合工程建设全流程合理管控工程造价。再利用BIM信息管理平台,工程管理水平可以大幅提高,装配式建筑的工程成本可以得到全方位控制,图2所示为建筑总承包模式图。2.png

图2 装配式建筑EPC模式组织图

(二)成本管控模型系统控制流程及不同阶段成本控制模型

成本系统管控流程的核心是预算价,其也是工程投标报价的依据,中标后的合同总价是成本控制的重心,借助合同价、目标利润可以有效分解目标成本,还能进行实际成本与目标成本的对比,从而剖析成本偏差。竣工验收结束,竣工结算是项目的最终成本,经过递进式管理企业可有效管理、控制工程成本。

建设过程中的很多成本都是正增量成本,特别是设计环节、构件生产环节以及施工安装环节,其正增量相对较大,同时也是装配式建筑成本管理的核心。工程后期使用环节带来的是负增量成本,其可抵消部分正增量成本[2]。设计阶段对装配式建筑成本的影响极大,由设计阶段前置成本管理,模型包括功能模块层、模型层、数据层、应用层。其中功能模块层是工程成本的技术参数层,合理设置工程参数可以实现对成本的管理与控制;模型层可采用BIM3D以及BIM5D技术,利用图像算量、造价软件可以快速建模,使其增加附加值,对于成本管理而言,模型的编辑性较强;数据层包含大量的造价数据,结合以上各层功能,应用层可进行装配率、经济性等分析。设计人员结合限额指标开展设计,借助BIM模型改进设计方案,其可筛选最合理且低成本的设计方案与工艺图。施工阶段是工程成本管控的重要环节,在功能模块层借助施工模拟可以进一步优化施工方案,如图3所示。3.png

图3 虚拟施工优化方案流程

四、案例分析

(一)装配式建筑项目概况

某学生公寓使用的是框架装配式结构,工程实行总承包模式,项目总建筑面积是23000平方米,A栋、B栋的建筑面积分别是4500平方米和18500平方米,A栋地上9层,地下2层;B栋地上16层,地下2层。工程量清单计价形式,是总价包干合同,除了因材料设备暂定价格的调整、材料设备厂家变更、设计变更以及合同允许的调整外,不会因人工成本、材料价格等因素变动而进行调整。

(二)设计阶段成本管理

设计阶段,企业在方案设计、施工设计以及工艺设计期间便使用了BIM数据平台,一同协作,信息共享,基于模型功能模块层设计工程参数,再经多方案模型的对比,可以通过全过程、限额设计等管理并控制工程造价。项目原设计中,钢筋含量是62千克/平方米,混凝土含量为0.53立方米/平方米,经过限额设计,钢筋含量达到50千克/平方米,混凝土含量是0.45立方米/平方米。借助BIM模型对诸多方案进行对比,再采用装配率指标进行控制,装配率越高,工程造价也会增加[3]。利用模型优化,A栋楼的装配率由78%降至52%,B栋楼的装配率由67%降至43%,通过BIM5D模型测算,共节省工程成本将近200余万元。

(三)施工阶段成本管理

施工过程中,企业利用模型进行装配元设计,塔吊依据起吊墙板最大重量的施工模拟进行选型,整体施工平面图得到优化。经过模型处理,该项目每5天可以完工一层,不仅节省了27天施工工期,还省下了50余万元的建设费用。同时BIM5D模型综合安全模型、施工组织设计等一同构建成综合施工模型,通过导入目标成本、合同标价等指标数据,可以层层递进式管理、控制工程成本。

五、结束语

总而言之,装配式建筑成本管理十分重要,充分发挥大数据技术优势不仅能优化企业的施工流程,还能完成成本管理方案,再不断应用先进信息技术、构建数字化工厂,这在很大程度上可以实现对装配式建筑成本的智能化管理,企业也可节省大量的成本费用。

参考文献:

[1] 陈爽.基于大数据技术下装配式建筑成本的智能化管理[J].佛山陶瓷,2022,32(11):56-58.

[2] 康俊.数字经济赋能企业成本管控的影响机制与实现路径研究[J].当代经济管理,2023,45(02):39-45.

[3] 吕海斌.大数据趋势下建筑成本的智能化管理[J].中国建筑金属结构,2022(07):110-112.

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