2020年7月,住建部等13部门联合印发《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》,着重强调建筑行业的信息化、数字化、智能化要加强发展,建造的方法要加快转变,从而推动建筑行业与智能化技术、信息化技术等高度融合发展,推进建筑行业的高质量发展。应加强建筑行业信息化、智能化、标准化升级,推进新型城市化建设,全力促进智能建造技术的发展。建筑行业智能化程度的影响逐步加深,智能建造技术在建筑行业的发展也愈发重要。在智能建造技术中,工程造价是关键环节,深化造价管理是提升项目经营效率的一种有效方法[1]。1智能建造技术的理论研究从中国知网上常用的14个关键词来看,“智能建造”“智慧建造”“BIM”“BIM技术”等词汇被多次提及,说明我国建筑智能制造领域的研究多集中在上述几个领域。刘金周等[2]探索了智能建设下建筑工地全面质量与安全协调的新思路,研究基于数字化模型的建筑技术,涵盖了技术、流程、价值等多个层次。在未来相当一段时间里,发展智能建筑技术将是建筑行业发展的主要方向。李强年等[3]指出,传统的建设和管理方式落后,信息孤岛和技术市场的障碍已经严重影响了我国建筑行业的发展,智慧建造技术能够为建筑工程成本控制的研究带来新视角,对建筑工程中的工程费用进行精益控制,具有重要的理论和实际价值。刘卉卉等[4]提出了BIM云计算平台,不仅可以控制建设工程的全流程,还可以达到建设工程全寿命周期的要求。丁烈云[5]提出了智慧建造的概念,将把建设流程和信息化技术有机地结合起来,从而推动建设行业的整体发展和行业结构的优化。马智亮[6]将智能建造对建设行业造成的机会和挑战进行了剖析,认为发展智能建造需要有计划有步骤地进行,需要保证资金的投入和对人员的培训以及相应的智能化系统的研发。2智能建造技术施工成本控制方式的对比分析2.1传统工程项目施工成本控制的方式2.1.1施工准备阶段的成本控制许多项目在进行施工方案的优选时,都是按照以往经验进行,通常由项目技术负责人、相关专家等对项目的各个方面进行施工分析,选取最佳的施工方案。2.1.2施工过程中的成本控制工程建设中所采用的费用控制方式,通常都是依据施工合同等有关文件的规定确定,在工程建设中,各个参与方要互相合作,达到费用最少。(1)工程计量。过去采用的计量方式都是按照建设合同的有关条款进行,最后将计量结果提交给业主,业主方需要进行审查。业主方需要付出更多的时间和精力来对其进行核实,对优化成本会造成不利影响。(2)材料控制。根据施工的实际需要以及施工组织设计、预算编制单位工程用料、加工等方面的规划,将施工的实际需要材料等进行详细登记,并对各个环节的用料进行盘查和分级,用以制定购买计划。此外,还要对物料的摆放与使用制订计划,避免物料的反复浪费,对资源进行全方位优化,对物料进行了合理控制,从而降低建设费用。(3)进度控制。在工程的施工进程中,要与施工合约中的有关条款相联系,制订合理规划,各个时期的规划采用横道图或网络图的方式进行规划,可以使工程的进度和目标更清晰。同时,还必须对项目进度进行实时监测,将现场的实际状况与计划进度进行实时对比,以此保证各个参与主体的高效率,最大限度地发挥资源的价值[7]。(4)施工监管。工程项目的传统施工监督基本都是以人力为主导,采取巡视、手工做好登记等方法。不仅不能很好地实现监督的目标,还会导致资源的浪费以及高昂的人力成本,从而影响工作效率。2.2基于智能建造技术施工成本控制方式2.2.1施工准备阶段在施工准备阶段,一项关键的工作就是要对工程的施工方案展开调整和优化。施工前,可以利用BIM技术对施工现场展开虚拟仿真,在仿真的过程中,可以很快找到存在的问题,及时对施工方案展开改进和优化,可以缩短时间和减少费用,避免返工的情况。同时,施工人员还可以通过BIM技术提前察觉施工中可能发生的危险,并在实际的施工中予以规避,利用BIM技术可以使施工方案得到进一步优化[8]。2.2.2施工过程阶段工程经过了前期的建设,对其进行了进一步改进和补充,为工程建设中的费用控制奠定了良好的基础。(1)工程计量。BIM技术具有丰富的功能、较高的精确性,可以根据合同约定对工程量进行合理计算,并引导出在施工过程中的各种数据信息,为施工工作提供了重要的依据[9]。在建设的时候,利用BIM平台可以清晰地查看承包单位的建设进度,及时进行验收,避免发生争议,做好防范工作。(2)材料控制。BIM模型的特征包括两个维度,一个是时间维度,另一个是成本维度。利用BIM平台对在施工过程中涉及的原材料进行管理,可以在任何时间节点通过该平台展示出原材料的消耗情况,并制订出物资需求计划,让采购人员按照需要进行采购[10]。采购人员可以根据相关数据对采购方案进行全面规划,并对原料的存储方式和方法进行优化,对存储空间进行合理配置,从而避免资源浪费。(3)进度控制。智能预警系统能够在观察和预警的过程中,对问题进行快速检测,对造成施工中止的因素进行全面认识,判断是否存在不必要的施工冲突,造成了施工中止,从而对方案进行优化,并采取相应的对策[11]。(4)施工监管。利用装备了多个红外线探测透镜的无人侦察机,探测者可以在四面墙壁上自由盘旋,准确地找到并复刻出裂纹的位置,既可以有效地探测到裂纹的位置,又可以完成巡视任务,极大地节省人力[12]。2.3两种控制方式对比分析2.3.1工作协同程度在传统的建设项目施工阶段,成本控制环节缺少彼此之间的协作,且有关人员对成本控制的基础认识不足[13]。引进智能建造技术后,可以通过智能建造技术对成本进行控制,将传统的技术与现代的技术进行了有效结合。智能建造技术拥有了迅速传递信息的能力,还可以将智能建造的可视化、参数化、智能化等特征充分体现出来。这些特征可以在云平台上进行共享,可以从传统的财务部门扩展到全体员工,进行全面成本控制。2.3.2技术辅助手段建筑工程建设中存在大量的不确定性,以往的工程建设计划主要是通过CAD设计图来完成,如果要进行方案的优选,也需要通过CAD设计图完成。工作人员根据手中掌握的情况进行成本控制,很可能会因为信息不对称造成信息交流上的失误[14]。如果在整个项目的初始阶段就引进这种技术,成本控制的难度可以大幅降低。智能建造技术可以记录每个阶段的工程数据,并借助云平台进行数据的实时记录、传递和分享,各部门间可以通过该技术相互合作,提高成本控制的效率。2.3.3工作流程在建筑工程的建设过程中,常规的造价管理方式多为事后管理,以某个工程结束时的统一数据为重点,其缺点是工作烦琐、效率低、耗时长、精度无法保证,发生问题也难以采取有效的补救措施。利用智能建造技术的虚拟施工,以项目的特征为依据,自主地设置了建设的完成时间,并与此前制订的目标方案进行对比,一旦出现问题就可以对其进行针对性改善,使整个工作过程顺利进行[15]。2.3.4监管手段对施工企业而言,监督管理是需要优先考虑的问题,特别是安全、环保等问题,但由于传统的监督方法过于陈旧,又很难保证监督的效果,从而导致了对施工企业的管理出现严重的浪费。而智能建造技术的应用可以极大地提升管理的层次,不但降低了人力成本,而且还可以有效地配置资源。在工程建设中,通过对工程质量的控制和错误的纠正,使工程建设中的安全责任事件大幅度减少。3智能建造技术成本控制的案例分析3.1案例概况案例项目为正荣璟园S1#楼,位于河南省郑州市,规划总占地面积8.5 万m2。用地规模较规则,整个地形平坦,土质较好。本工程总工期为844 d,建筑结构安全等级为二级,结构重要系数为1.0。该工程项目为住宅楼,且使用智能建造技术,具有一定的代表性,作为研究对象较为适宜。3.2案例项目工程成本控制分析3.2.1项目人员管理成本控制门禁和监控系统是实现施工信息化的重要手段。门禁系统能够通过计算机对工地中工人的数量进行统计,及时了解工地上工人的分布状况与人员到岗情况,优化现场管理。监控系统可以实时了解工地情况,便于对工地进行运营和管理。对作业人员的安全操作和安全防范措施进行远程监督,促进施工人员的责任感和工作积极性。可以适当减少现场安全管理人员数量,降低管理成本,提高管理的效率。3.2.2项目施工成本控制施工前,使用BIM技术对场地进行动态布置,将工程现场的设备设施资源进行运用,对占地面积及高度进行充分考量,可以迅速地对场地进行布局,减少了对土地资源的浪费,同时还可以对施工成本进行有效控制。BIM技术人员利用虚拟建造功能,对施工场地中的各种设施展开仿真,并利用场地布置漫游模拟的方式,对施工场地中存在的问题进行了及时纠正,从而使施工场地中的施工进度得到了大幅度提高,降低由于二次运输而产生的附加费用。同时进行三维图纸会审,可以更直观地表达问题,提高工作效率。施工现场整体布置如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.01.024.F001图1施工现场整体布置虚拟漫游模拟如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.01.024.F002图2虚拟漫游模拟三维图纸会审变更前如图3所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.01.024.F003图3三维图纸会审变更前三维入职会审变更后如图4所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.01.024.F004图4三维图纸会审变更后3.2.3项目安全维护成本控制利用智能无人机拍摄的影像,可以对施工现场进行安全、质量和进度的巡逻和监督,从而可以对建设工程的进度进行及时了解。在保证工程质量的前提下,保证了施工效率。本工程利用了众多智能建造技术,材料、机械、人力成本得到了有效控制,尤其是大幅度降低了人力成本,同时也打造了一个环保、绿色的工程形象。3.3案例项目工程成本控制存在的问题3.3.1人员管理制度不完善本项目采用了多种施工技术,具有较高的智能化水平,但缺乏与之配套的人才管理系统,相关体系也不健全。与此同时,没有奖励、惩罚、评估系统,相关规范也不明确。有可能因技术不娴熟等问题导致经济损失,从而延误工期,造成成本上涨,降低效益。3.3.2BIM技术运行不彻底BIM技术在该工程中的应用单一,仅利用其在工程中的3D布局与动态漫游,无法实现工程造价的优化控制。仅在建筑工程建设之前使用BIM技术,无法利用BIM技术对建筑工程建设进行有效管理与监督,致使BIM在工程建设中的应用无法达到最小化的目的。此外,没有配套BIM的管理系统,缺少BIM技术的管理人员。3.3.3无人机技术运用不全面本项目的无人机主要用于安全防护,只针对现场的人员和施工场地的状况进行大致监督和管理,忽视了无人机技术的质量检测和监督,没有将无人机的特性充分发挥出来,严重降低了无人机的利用效率,导致该项技术的成本和作用不相匹配。3.3.4各项技术协同不够该项目的智能建造技术运用过多却单一化,互相之间太过于独立,没有形成良好的协同机制。同时各功能重复地方过多,不能很好地利用其效率,导致技术之间相互堆积,造成成本的加重和资源的浪费。4结语综上所述,智能建造技术中的成本要想得到有效控制需要达到相关要求。需要建立相应的责任体系,完善人员管理制度,加强BIM技术的运用,让BIM建模可以形成一个涵盖整个工程寿命的信息化体系。加大无人机技术的投入,可以采用无人驾驶飞机携带多个红外线探测传感器,实现对外墙外保温层脱落与黏结、墙体空洞与裂缝浸润等现象的探测,为外墙保温效果评估提供准确的依据。分析各项技术的特点,重点发挥其技术的一方面优势,通过协调发展、互相联系、智能控制等将各项技术连接起来,统一调配,优化管理,降低施工成本。
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