建筑工程成本控制的智能化方法与应用研究

期刊: 建筑监督检测与造价 2025年第8期 DOI: PDF下载

郭洪举

中电建市政建设集团北方国际工程有限公司,山西 晋中 030600

摘要

伴随信息技术极速发展,传统建筑工程成本控制模式由于信息滞后、数据孤立、协同性差等弊端,已经无法符合行业高质量发展的需求,本文着重于建筑工程成本控制的智能化转型,目的在于探究人工智能、大数据、建筑信息模型(BIM)、物联网(IoT)等前沿技术同成本管理深度融合的理论、方法及应用途径,首先阐述智能化成本控制的主要内涵与理论根基,明确其数据驱动、动态协同、精确预测的本质特性,接着剖析支撑智能化成本控制的关键技术群,细致论述以BIM为依托的5D成本一体化管控,依靠大数据的成本预测与风险预估,凭借AI与IoT的施工现场资源智能管理等典型应用模式。通过案例分析,证实了智能化方法在改进成本控制细致程度,削减资源挥霍,避开合同危险等层面所取得的明显成果,本文针对当前智能化成本控制碰到的技术标准,人才培育,数据安全等难点给出了对策建议,希望借此为中国建筑业朝着数字化,智能化方向发展给予理论借鉴和实际引导。


关键词

建筑工程;成本控制;智能化;BIM;大数据;人工智能

正文


引言

建筑业属于国民经济的支柱产业,它的项目管理成败同成本控制成效紧密相关,长久以来,建筑工程成本控制依靠定额,经验,人工统计,管理流程表现出阶段性和静态特征,在项目执行期间,设计,采购,施工等各个部分存在信息壁垒,数据传递慢且容易出错,致使成本核算变成“事后算账”,不能做到过程中的动态纠正和主动干涉,这样就造成很多不必要的资源浪费和成本超支,而且限制了项目总体效益的改进,近些年来,以人工智能,大数据,物联网为标志的新一代信息技术浪潮席卷全球,给传统行业转型升级赋予了强劲的动力。1.建筑工程中智能化成本控制的应用模式

1.1 BIM技术下5D成本一体化管控模式研究

基于BIM5D成本一体化管控模式是当下智能化成本控制应用最成熟的一种模式,它以BIM模型为中心,把项目成本管理的所有环节都整合到一个数字化平台上,在项目开始之前,设计单位在BIM模型里做方案比选,能够很快、很直观地看出各个设计方案对工程造价产生的影响,这样就在设计源头上实现了成本的优化控制,进入到招投标阶段的时候,依靠BIM模型自动生成准确的工程量清单,给投标方给予了公平又透明的报价依据,而且也方便了业主方开展清标工作。施工期间,施工单位把实际进度信息录入到与BIM模型相关联的系统当中,平台就能自动算出这个进度节点对应完成的工程量和应付的工程款,做到了进度和支付的精准联动,要是出现设计变更的情况,管理者在模型上能直接看到变更影响的范围,而且可以迅速算出变更带来的成本增减,给变更决策给予及时、可靠的依据,从而做到成本的动态跟踪和闭环控制。

1.2大数据驱动的成本预测与风险预警模型

基于大数据的成本预测及风险预警模式,试图借助数据挖掘和机器学习手段来提高成本管理的预见性与主动性,构建这种模式要先搭建起企业或者行业的成本数据库,把以往项目所包含的合同、预算、结算以及材料价格,供应商评价等方面的信息整合起来,接着开展数据清理和特征工程,从中找出那些关乎项目成本的关键要素,在此基础上选择合适的机器学习算法(比如多元回归、支持向量机、神经网络之类),用历史数据做训练,创建起能预测新项目造价或者辨别成本超支危险的智能模型。在实际应用当中,每当一个新的项目开始的时候,只要填入项目的一些基本特性,比如建筑类型、结构形式、所在地区以及建筑面积等信息,模型就会给出一个比较准确的造价预测范围,并且找出那些主要的风险因子,在项目的执行过程当中,这个模型还能持续收到实时的数据,进而对成本超支的可能性展开动态评价,一旦超出预定的范围,系统就会自动向管理层发出警报,并且给出一些应对策略,从而做到对风险的早期察觉。

1.3 AIIoT驱动的施工现场资源智能管理模型

基于AIIoT的施工现场资源智能管理模式,把成本控制的触角伸到生产活动的最末端,对人、机、料这些核心生产要素实行精细、自动化的管理,在这种模式下,施工现场布置各种IoT设备形成一个智能感知网络,材料堆场装了智能摄像头和电子秤,AI视觉算法自动盘点钢筋、模板等材料数量,然后跟BIM模型的理论用量对比,如果发现超耗或者损耗不正常就报警,大型机械设备装了GPS和传感器,运行数据传到云平台,管理人员能清楚看到每台设备的利用率和闲置时间,从而做出设备调度和减少租赁费用的决策。施工人员戴上智能安全帽,可以做到自动考勤,而且,凭借对活动轨迹和停留时长的分析,就能判定工作效率是否达标,有没有窝工情况,这些底层数据都是IoT设备采集的,通过AI算法分析以后,变成直观的成本控制指标,管理者就像指挥“透明的工厂”一样,对施工现场的资源耗费了如指掌,达成成本控制的实时,闭环管理。

2.建筑工程智能化成本控制的挑战与对策研究

2.1面临的挑战

虽然智能化成本控制有着巨大的应用潜力,但是在实际的推广过程中也存在着不少的挑战,首先就是技术与标准方面的挑战,当前行业里并没有统一的BIM建模标准、数据交换标准以及信息分类编码体系,因此不同的软件、不同的平台之间很难做到数据的无缝衔接,从而形成新的“数字孤岛”,其次是成本与投入的挑战,智能化软硬件的初次购买费用、平台的开发与维护费用以及人员的培训费用都是比较高的,这对于很多中小建筑企业来说是一笔不小的开销,影响他们采用新技术的积极性。再来是人和组织方面的挑战。具备工程技术又懂信息技术的人才对于智能化转型起着至关重要的作用,可是现在这类人才的缺口实在太大。而且公司原有的组织构造及工作流程也需做出相应的调整,以便应对智能化,协同化的工作状况,但组织变革总会遇到巨大的内部阻力,最后还是数据和安全的挑战,智能化应用要依靠许多项目数据的累积并实现共享,怎么才能保证这些商业数据的安全,怎样守护企业的隐私以及怎样确定这些数据的权利归属和价值,这些都是非常关键的问题。

2.2发展对策与建议

要应对以上挑战,推动建筑工程成本控制智能化健康发展,需要政府,行业协会,企业和从业者共同努力。从政府,行业层面来说,加快制定完善国家,行业级的BIM,大数据相关技术标准规范,给信息互联互通打好基础,还可以利用财政补贴,税收减免等手段,促使企业尤其是中小企业采用智能化技术,削减其转型费用,在企业层面,制订明确的数字化转型战略以及分阶段的执行方案,防止盲目跟风,加大人才培养投入力度,采取内部培训与外部引入相结合的办法,形成起高素质的复合型人才团队,积极改进组织架构和管理流程。技术应用上,企业要同高校、科研院所、科技公司开展产学研合作,一同开发出更为符合实际需求的智能化方案,而且要非常重视数据安全体系的创建,利用先进的加密手段以及权限管理制度来保证项目数据的安全性,对于从业人员来说,应该形成一种终身学习的思想意识,积极地去学习并掌握一些新兴技术,从而不断地提升自己在数字化时代的从业竞争力。

3.结论

智能化是建筑工程成本控制发展的必然趋势,借助BIM、大数据、人工智能、物联网等前沿技术深度融合,智能化成本控制能够克服传统模式的弊端,对项目成本进行前瞻性预测、动态跟踪、精细化管理、协同控制,对提高项目经济效益、促进建筑行业转型升级具有无法估量的价值。本文构建的智能化成本控制理论与应用体系,为建筑企业开展智能化转型提供了系统的参考。但是目前的智能化的成本控制还处于探索阶段,应用技术是否足够完善,行业普及程度和应用深度还需要不断地去探索。对于未来的探索要从更加先进的AI算法来预估成本的运用,区块链技术及智能合约在支付结算中的运用还有数字孪生技术在全生命期成本仿真的探索中不断前行,来推进建筑工程成本管理的理论和实践水平不断提高和发展。

参考文献:

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