BIM+区块链在建筑业施工过程结算的应用
摘要：
本文讲述BIM和区块链技术在建筑业施工过程结算的应用，通过基于BIM和区块链智能合约的施工任务划分及其工程结算机制，探讨如果利用BIM和区块链技术提升工程过程结算的效率，优化工程过程结算流程。
7月24日，住建部印发工程造价改革工作方案，明确要求严格施工合同履约管理，加强工程施工合同履约和价款支付监管，全面推行施工过程价款结算和支付，包括河南、湖南、浙江、山西、四川、广东、北京、重庆等各省市也都推出了相关政策，推进施工过程结算，其中尤其对人工费用的结算周期做了更为严格的规定。众所周知，建设项目施工队伍中，农民工是主力军，推进施工过程结算和支付，有助于减轻施工单位经营压力，进而减少拖欠农民工工资的情况发生。中国的农民工太惨了，大量的农村劳力背井离乡，投入中国轰轰烈烈的城市建设中，但他们头上依然还是脱不掉“农民”的帽子。他们在万千建筑工地上抛洒汗水、辛苦劳作，默默承担生活的重担，为了能每月给滞留老家的“留守儿童”和“白发老娘”寄回点生活费，甘愿抛妻弃子，冒严寒、耐酷暑的劳作，如果还不能按时拿到微薄的工资，那真是这世上最令人扼腕的事。住建部和各省市住建部门推进施工过程结算和支付的指导政策非常重要，确实是关系到社会稳定、经济发展的重要举措。不过再好的政策也要加强落地和执行，本文从技术角度，探讨BIM+区块链技术在建筑业推行施工工程款过程结算和支付方面的应用思考。
阅读本文时请忘记比特币，我们要讨论的是区块链。她是用于记录交易的分布式记账系统，并且在建筑行业中正在取得快速进展和应用。
“分布式记帐（distributed ledger）技术可帮助简化和优化项目开发过程以及关联系统的工作流程，而且，分布式记账技术可消除对中介机构或第三方的依赖，从而可以减少开支并提高相关业务水平。”
类比银行的集中式记账系统，由银行集中管理账本，上面记录了人们进行的每笔银行转账。该账本告诉我们谁已投资、撤资、支付、接收等款项。该账本由银行集中控制，因而其安全性和可信性完全依赖于账本管理机构—银行—本身的信用。当然银行系统一般有更为完备的数据安全机制和管理制度，我们一般可以相信银行有良好的信用。但如果黑客或不法人员非法访问和更改账务信息，从理论上讲这些记账信息是可以被篡改的。
区块链和银行的账本系统类似，但是是去中心化的，这意味着账本不会保存在一个集中的中心，也不是由一个实体拥有和控制。而是由参与交易的多方（无论是金融交易还是数据交换）在共识机制下共同管理，从而从理论上避免了集中管理模式中完全依赖管理者自身信用的问题。区块链技术中的智能合约，即在各方共识下达成的、可自动运行的程序代码，可在特定条件下自动触发和执行，任何一方都不能私自篡改和干预其执行，从而保证其公正性。
那么，区块链和建筑业有什么关系？和BIM又有什么关系？毕链科技认为，BIM+区块链技术可以在如下两个方面对建筑业有所建树：
- 通过消除与合同处理、账务付款等相关的大多数中间环节，可以节省成本、加速过程结算和支付效率。（因为没有中间环节，从而节省时间和资金，相关行政、合同、流程处理等的相关费用将减少）。
- 它将简化项目的交付和付款的流程，提高项目交付和付款效率。
基于BIM+区块链的施工过程结算
在下面的说明中，我将结合BIM过程来阐述，虽然如果不用BIM这种方式也可以很容易的实施，但结合BIM将使整个过程更直观和高效。在项目建设过程中，BIM模型可以视为项目甲方、施工方和分包商之间的合同要件，即实际建筑的物理建造需要与其BIM设计模型相匹配。如果在施工过程中偏离BIM模型，则甲方可以要求施工方停止施工并按照BIM模型的原始设计整改和修复。如果在施工过程中发现模型有冲突或错误，施工方则可以提出变更单，并通过完善和BIM模型的方式予以确认。
一般而言，一项施工任务确认完成工作后，施工方将获得相应报酬并进行结算支付。这通常可以由业主方代表、施工方代表、监理方代表和BIM顾问共同验证该任务是否已完成，可以通过人工确认施工成功，或使用3D激光扫描仪等工具与BIM模型进行比较来进行验证。
规划实施本方案时，项目各方按照约定的工程量计算规范，统一工程项目划分、特征描述、计量规则和计算口径，确定项目的关键里程碑。业主方按照多方共同验证的关键里程碑达成状态，检查该关键里程碑是否已实现，实现关键里程碑即可自动触发财务付款流程。类似的，总包商和其分包商的任务分解也采用更为详细的里程碑定义。当分包商完成里程碑规定的任务时，也会发生类似的过程。
其实现在可能也是这么做的，但由于这个过程设计到多个部门，各部门都要处理相关合同、签证等合同文书工作和财务流程，费时费力。如何简化上面的流程呢？答案就是区块链智能合约。
想象一下这样的场景，业主方有整个项目的预算，并且将其保存在一个特定的钱包中（这个钱包就是他们的银行帐户，但将其视为专用的项目资金账户）。项目总包也有一个钱包，所有分包商也都有类似的钱包。业主的部分资金用于给付建筑师和工程师用来创建三维BIM模型，然后由交给施工总包，该施工总包会确定项目中的关键里程碑，以及对应要释放的部分资金。施工总包并将这些里程碑与BIM模型的各个区域相关联，形成一列系的“智能合约”。
“智能合约是确保人与组织之间已记录协议的安全，执行和执智能合约（英语：Smart contract ）是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议。智能合约允许在没有第三方的情况下进行可信交易，这些交易可追踪且不可逆转。智能合约的目的是提供优于传统合约的安全方法，并减少与合约相关的其他交易成本。”
分包商也做同样的事情，从而形成一系列不同粒度的、和付款关联的任务清单，每个任务项都有可验证的里程碑。这些可验证元素中的每一条目都在BIM模型上体现，例如：一层楼施工完成，电气设备完成安装，其任务状态将被记录并保存在区块链的信息块中。每个参与该项目的公司都可以提交其完成的工作，并且经过验证后，将其任务完成情况添到区块链中，并同时更新BIM模型状态，确保每个人都在查看最新模型。
按照这样的模式，每完成一个里程碑，便会自动履行一份智能合约。我完成了一个电器设备的安装，总包、监理验收通过，合同完成，资金自动从总包的钱包账户转移到我自己的钱包中。没有繁复的文书工作，支付的金额也跟随工作的进行被划分成一笔一笔的小额支付。相关各方都不用担心现金流的问题，更重要的是，由于任务划分是基于统一的的BIM模型，不会造成工作任务重复分配，以及施工过程中的返工问题。 付款金额也可以与日程安排联系起来，从而鼓励各方及时完成工作。
所以想象一下，由于整个过程都基于时间戳，记录到区块链上，施工的过程一直推动着整个链条的生长。每个智能合约的执行完成都显示为模型上的进度，也同时反应实体建筑的建成过程。业主可以看到他们的BIM模型逐渐从虚拟过渡到现实，并看到与进度相关的相应支出。由于只有在约定的任务完成时时才（通过智能合约）释放资金。业主也会看到他们账户中现金逐渐减少，依次通过总包和各级分包的工作逐渐变成实体建筑物。
简短的总结…
- 项目进度表在基于BIM的共同数据环境下形成数百个智能合约，所有人都可以看到。
- 每个智能合约都有其附加的任务价值。
- 智能合约的完成和验证会触发从一个钱包到另一个钱包的自动付款。
- 该项目在区块链出块时利用该信息块中已完成的工作和项目来更新BIM模型。
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