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利用BIM技术提高工程项目全过程跟踪
审计工作的质量和效率
字体大小:[ ] 信息来源:兰州市轨道交通有限公司 发布日期:2021-06-03 浏览次数: 视力保护色:

  一、引言  

  高质量和高效率一直是审计工作在审计结果和审计方法上追求的目标。现在的工程建设项目在规模体量上越来越大,在复杂性方面越来越高,随之带来的问题是生成了海量的工程数据资料,而且数据的来源及传输渠道也越来越多样化,另外,散放在各部门的数据也容易因保管不善而丢失,由此引发了数据一致性和完备性的问题。能否对这些海量数据进行高效的分析处理会影响到审计的效率;数据的一致性和完备性关系到这些数据是否真实地反映了工程实际信息,并进一步影响到基于这些信息而做出的审计判断,对提高审计质量并减少审计风险起到关键作用。针对上述问题,在审计工作中引入BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)技术,是解决上述问题相对较好的方法之一,推进BIM的集成应用也是国家住建部在今年提出的今后重点工作内容之一。  

  二、项目概况及BIM内涵

  (一)项目概况

  兰州轨道交通东方红广场枢纽站周边综合整治工程的主要内容为:对广场原地下空间进行局部改造,新建地下室54791.75平方米,并对广场及周边市政配套设施进行改造。该工程地下建筑物共3层,局部2层,投资概算为114737.63万元。兰州市轨道交通有限公司在本工程中引入了BIM技术,对工程建设全过程进行工程管理,图1为东方红广场地下建筑模型。

图1 东方红广场地下建筑模型

  该项目进行全过程内部跟踪审计的工作,主要工作内容是对建设项目的立项审批、勘察设计管理、招投标管理、合同管理、设备和材料采购、施工管理、工程造价、竣工验收等进行全过程的跟踪监督与评价,并提供阶段性及最终的审计报告和咨询意见。

  (二)BIM内涵

  BIM是以三维数字技术为基础,集成了建设工程项目所有相关信息的工程数据模型,包含了工程建设全过程的所有信息,是对工程项目实体的物理与功能特性的数字化表达。BIM也是一个共享的知识资源,是一个分享有关这个建设项目的信息,并为该建设项目从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程[1]。在建设项目的全生命周期里,建设方与参建各方共享此模型,并可以对模型中的信息进行插入、提取、更新和修改,使模型中的信息逐渐完善,并与项目实体的实际情况保持同步和一致性。应用于建设工程项目的BIM具有如下特点[2]:

  1.完备性:包含工程实体的三维模型及工程审批手续、招投标、合同、勘察设计、施工进度、质量、投资、安全、验收、决算、维护等全部信息。

  2.关联性:模型中的对象是可识别和相互关联的,模型中的某个对象发生变化,与之关联的所有对象都会随之更新,以保持模型的完整性和健壮性。

  3.一致性:在建设项目全生命周期的不同阶段,同一信息无需重复录入,而且模型能够自动演化,在不同阶段都可以进行修改和扩展,而无需重新创建,减少信息不一致的错误。

  三、工程项目全过程跟踪审计的工作平台

  (一) BIM综合管理平台

  BIM综合管理平台不仅是建设工程项目的管理平台,也是审计人员进行全过程跟踪审计的工作平台,在该平台上实施审计工作是提高审计工作质量和效率的重要手段,也为审计工作的提质增效提供了技术保障。

  BIM综合管理平台是采用互联网、大数据、云计算、GIS(Geographic Information System)、AI(Artificial Intelligence)等一系列先进信息技术建立起来的信息化项目综合管理平台,解决了BIM模型融合、数据集成和数据标准化等问题,实现了项目管理的可视化、数字化、智能化和一体化。平台不仅具有BIM模型和数据的基础管理功能,还集成了项目信息管理、设计管理、投资管理、进度管理、质量管理、安全管理等应用系统,使建设、总体咨询、设计、监理、施工、专业承包等各参建单位在一个统一的平台上共享成果、协同工作,实现BIM应用与项目管理和审计的一体化。图2为本项目的BIM综合管理平台系统界面。

图2 BIM综合管理平台

  综合管理平台的功能分为三个层级,从顶层到底层依次是应用系统层、应用基础模块层、数据服务层:

  1.应用系统层:该层是平台的主要功能层,集成了设计管理、投资管理、进度管理、质量管理、安全管理、设备材料管理等专业化管理系统,为工程管理及审计工作提供直接服务,日常跟踪审计中对工程数据的统计、分析、整理等工作都是依赖于这些系统提供的功能,实现对工程设计管理、进度管理、质量管理、合同管理、造价管理、材料设备管理等全过程的高质量、高效率跟踪审计。

  2.应用基础模块层:该层是平台实现多系统集成的关键层,其基础功能包括项目基础信息管理、系统信息管理、BIM数据管理、模型管理、项目办公自动化(OA)、云算量协同模块、构件库管理、项目概览等。项目基础信息管理系统中包含了有关项目前期立项申请及审批阶段的文件资料,审计人员可以针对这些资料进行分析处理,对审批文件的完整性、真实性、合规性进行审计。审计人员可以通过OA系统与项目各参建方传递《审计取证单》《审计工作联系单》《审计工作底稿》《审计整改通知单》等审计文件。模型管理可为审计人员提供可视化管理、数据集成和共享等功能。云算量是以云计算服务方式为用户提供在线工程量计算服务,可为工程进度、计量支付等方面的跟踪审计提供高效手段。

  3.数据服务层:该层包括BIM数据库、工程数据库、系统关联数据库以及相应的数据服务,是整个平台的数据基础。BIM建模软件产生的设计数据和在施工阶段不断集成的施工数据等都保存在这里,是审计工作所面对并需要处理的基础数据。

  (二) 平台的功能及为审计工作实现提质增效创造的有利条件

  1.实现BIM的系统性应用和全生命周期应用管理。通过平台进行模型的版本管理和数据的集成,使模型得以延续使用,数据得到传承,并使设计变更、建造过程等具有可追溯性,为审计人员提供了项目总体及各个阶段进展及实施情况细节,为全过程的跟踪审计提供了基础条件。

  2.平台是BIM交互与流程管理的工具。参建各方通过平台进行BIM模型及数据的交换,并经过审批流程进行确认封模,按版本应用,使审计人员能够对项目的实际进展状况做到实时跟踪。

  3.平台是BIM成果共享的工具。参建各方通过平台可及时获得审批确认后的BIM模型及其相应的数据资料。该功能保证了各参建方所得到的数据的一致性,使审计人员基于上述数据资料所得出的审计结论具有权威性,避免了因数据不一致导致被审计对象对审计结论的质疑并要求重新核实审计过程,提高了审计效率。

  4.平台是 BIM 统一的工具。通过平台可将参建各方的BIM活动统一在一个工作环境,解决不同软件建立模型的融合问题,实现工作统一、模型统一、数据统一,可以保证最终审计结果的公正性。

  5.平台是数据处理与集成的工具。通过平台使审计人员获得并积累诸如工程量、材料设备及各类有关建造文件等信息,并对这些资料进行数据处理。

  6.平台是多维可视的项目管理工具。通过平台实现BIM数据与各项管理应用系统的对接,并为审计工作提供多维可视化服务。

  四、BIM在提高审计质量和效率方面的应用

  (一)项目前期立项审批的审计

  在工程项目前期立项审批阶段,各种申请报告及批复文件等因覆盖专业面广,经常分散保管在各部门手中,因管理不善有时还会丢失。审计人员在资料收集阶段奔走于各部门去收集这些文件资料,且这类文件一般都属于重要文件,借阅手续也比较复杂,需要走申请流程,再加上工作效率等问题,资料收集周期通常比较长。采用BIM的项目基础信息管理系统后,各部门会及时将获得的相关文件资料扫描后上传到平台上直接共享,并分门别类保存,便于各工程相关方查阅,使审计人员能够在短时间内获得所需要的文件资料。若不利用BIM平台,根据以往项目经验,本项目的资料收集时间大约需要15天左右,而利用BIM平台后仅用不到2天时间,大大提高了审计效率。另外,BIM共享平台上也集成了跟本项目有关的国家方针政策、法律法规、规章制度、技术经济标准及企业的管理制度等文件,为审计人员查阅和被审计单位查证相关法条及规定等提供了方便快捷的条件。

  (二)勘察设计管理的审计

  利用BIM中的设计管理系统可以对勘察设计全过程进行审计,系统中包含有设计方录入的图纸、设计变更、设计资质、内控制度、时间节点、图纸交底及会审等全部设计信息,审计人员可非常方便快捷地根据审计要求对其文件内容进行审计。

  BIM也为限额设计的审计工作提供方便条件。为控制工程成本,施工图预算不能突破初步设计概算,概算不能突破立项估算,为此,设计单位必须要采取限额设计,且该项要求通常被列为审计重点内容之一。尽管从概预算书表面上看满足要求,但需要对其进行审计核实,过去只能结合二维平面设计图纸对概预算逐项进行审查,花费时间很长,本项目应该大致得需要1个月左右的时间,且容易失误,现在利用三维设计BIM模型,并借助BIM中的云算量和投资管理系统对其进行自动核实,时间不超过3天,大大提高了审计效率。

  审计人员也可借助BIM的碰撞分析功能避免因碰撞原因而导致的施工阶段发生设计变更并带来经济损失的情况,本项目利用BIM共发现35处碰撞点,图3为风管与桥架及水管的碰撞分析结果。

图3 机电管线碰撞分析

  (三)招投标管理、合同管理和材料设备采购的审计

  BIM的招标管理、材料设备管理和投资管理系统中分别包含有招标管理制度、合同管理制度、采购管理制度、投标及中标的法人资料、招标投标文件、标底文件、澄清文件、答疑文件、开标记录、评标记录、定标记录、中标通知书、合同文书、采购计划、采购清单、验收入库及领用等全部文件资料,因为文件的共享性可实现透明化管理,审计人员可方便快捷地根据审计要求对这些文件进行审计,提高审计效率。

  BIM具有清单分析功能,能够迅速精确地核对工程量清单[3][4]。通过利用BIM对投标报价文件中的工、料、机消耗量及各项费率进行分析,可以发现不平衡报价和围标、串标等情况[5]。

  (四)工程进度控制管理和工程质量控制管理的审计

  BIM的工程进度管理系统可实现在BIM模型上集成来自云算量模块计算出的构件级工程量等数据,并可以自动生成分部工程以下的细化任务,工程师利用这些功能在施工前能够快速形成施工计划,并以自动方式统计出各级任务的计划工程量和计划投资额。

  现场工程师利用电脑或手机等移动终端将从工程现场采集到的有关进度、质量、安全等数据资料及时上传至各参建方共享的BIM平台,使现场情况与BIM模型中信息保持同步一致。BIM平台根据现场施工进度实际情况,针对各构件完成的不同情况将其在模型中做出标识,直观展示项目的进度情况,此时所生成的模型是在原先三维模型基础上增加了时间维度的4D模型,图4为本工程反映工程进度的4D模型,在4D模型基础上增加投资额维度,即可生成5D模型。审计人员通过查看生成的可视化4D模型,即可准确、高效、直观地掌握工程进度。另外,审计人员也可以根据审计需要自定义模型展示的时间段,查看目标时间段模型构件的完成顺序和情况。

图4 工程进度4D模型

  过去审计人员为掌握工程进度情况细节,需要审查由参建各方工作人员采集并经人工统计后形成的大量报表,再据此判断工程进度详细状况。这种工作方式的工作量很大,另外也容易引起工作失误。采用BIM工程进度管理系统后,可以使审计人员从这些繁杂的工作中解脱出来,把工作中心放在分析、监督和审查影响工程进度的各种原因及为此而采取的补救措施上,有效提高审计的质量和效率。

  BIM的质量管理系统中包含有工程质量保证体系、设计交底和图纸会审记录、隐蔽工程验收记录、工程设备和材料进场检验报告、施工组织设计、工程质量验收标准、分部分项工程验收报告、发生质量问题的照片和视频等有关工程质量的全部文件资料。图5是在本工程的模型中选择设备后,系统自动显示出对应该设备的检验报告,审计人员根据审计要求并结合系统中提供的资料可方便快捷地进行审计工作,提高了审计效率。

图5 系统自动显示设备的检验报告

  (五)工程造价的审计

  利用BIM的云算量模块可以从共享的BIM模型中提取出工程量信息,图6为系统基于BIM模型对钢材进行自动算量,然后通过BIM的投资管理系统可快速计算出工程价格,计算过程简单快捷,提高了审计效率。

图6基于模型自动算量

  对变更费用的控制是工程审计的重要内容,审计人员可针对涉及变更部分的模型对其变更前后进行对比,图7为变更前后变化对比,系统根据变化会自动得出变更前后工程价格的变化,实现审计的高效率并能保证结果的准确性。

图7 变更前后变化对比

  BIM平台上所有录入的数据都是经建设方及监理等相关责任方认可的,并通过系统相关流程审核过,对于参建各方来说都是公开共享的,各方都认可,且不易造假,所以BIM平台上的数据客观且唯一,可靠性很高。审计人员通过对这些工程数据进行分析所得到的审计结果也是客观、公正的,保证了审计质量。另外,由于上述数据能得到参建各方的认同,可减少审计人员的审查时间及与各方的沟通时间,也提高了审计效率。

  伴随工程的进行,设计变更、现场签证、计量支付、材料设备管理等相关信息被不断录入与更新,BIM模型也在实时更新,与工程实际状态保持同步,且数据已得到各方认可,到结算和决算阶段的审计时,模型内的数字化信息已覆盖到了工程实体的各个方面,审计人员只需对模型进行检查并核对工程量即可快捷地完成审计工作,并保证了审计质量,提高了审计工作效率。

  利用模型数据的实时性,审计人员可将计划模型与实时更新的模型进行对比,并借助模型的可视性,即可直观发现进度、投资等方面的异常情况,提醒相关各方及时采取有效措施,避免项目失控。

  五、结语

  利用BIM技术,可实现对建设项目全生命周期的管理,其范围已覆盖了建设项目全过程跟踪审计的范围,而且BIM管理平台本身所具有的资料完整性、共享性和可靠性,以及平台在可视化、数字化、智能化、一体化等方面的功能,可以为全过程跟踪审计在质量和效率方面带来重大进步和提高。

  BIM模型需要伴随工程进展而进行高质量、高效率的实时维护,这是决定BIM管理成败的至关重要因素,也直接影响着依托于该平台的审计工作质量,这是利用BIM技术进行审计而带来的审计风险。

  (如需转载,需经原作者同意)

  作者:兰州市轨道交通有限公司 杨小刚 张尚鹏

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