BIM技術(shù)在建筑工程造價管理中的應(yīng)用

摘要：BIM建筑信息模型技術(shù)使傳統(tǒng)的建筑工程造價管理模式發(fā)生了根本性的變化，解決了諸多傳統(tǒng)工程造價管理中存在的問題，并指明了今后建筑工程造價管理行業(yè)的發(fā)展方向。文章就BIM技術(shù)的定義、原理以及在工程造價管理領(lǐng)域中所具有的優(yōu)勢和對工程造價管理各階段產(chǎn)生的影響等問題進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；建筑信息模型；工程造價管理；5D建筑模型；計價軟件；算量軟件 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TU717 文章編號：1009-2374（2015）28-0051-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.28.025

我國目前的工程造價主要根據(jù)設(shè)計院的施工藍(lán)圖進(jìn)行工程量計算，再通過計算出來的工程量進(jìn)行價格的組定，這個過程需要根據(jù)工程量計算規(guī)則進(jìn)行大量繁瑣的加減、歸類；其計算結(jié)果受到多種因素的影響，在精度上難以得到保證。隨著BIM技術(shù)在國內(nèi)建筑行業(yè)的普及和發(fā)展，建筑設(shè)計院基于該技術(shù)繪制的三維施工圖已可直接精確地輸出工程量，這不僅大幅提高了工程造價的準(zhǔn)確性和

效率，也對工程造價管理的各個階段產(chǎn)生了重大影響。

1 BIM的定義、原理

1.1 BIM定義

BIM是建筑信息模型（Building Information Modeling）的縮寫，國際標(biāo)準(zhǔn)組織設(shè)施信息委員會將BIM的定義為：建筑信息模型是在開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)下，對設(shè)施的物理和功能特性及其相關(guān)的項(xiàng)目生命周期信息的可運(yùn)算的形式表現(xiàn)，從而為決策提供支持，以更好地實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的價值。

1.2 BIM原理

BIM是建筑產(chǎn)品和生產(chǎn)過程的信息化，是對項(xiàng)目組織、流程的信息化，是建筑工程項(xiàng)目其工程特性的數(shù)字化表達(dá)，它完全從虛擬的角度去模擬現(xiàn)實(shí)中的建筑項(xiàng)目，將建筑項(xiàng)目在整個生命周期內(nèi)所有的工程信息都錄入在三維模型中，通過共享平臺，實(shí)現(xiàn)跨部門、多任務(wù)、多專業(yè)的協(xié)同工作。BIM技術(shù)使過去在二維平面圖紙上難以表述的設(shè)計方案、設(shè)計說明，通過數(shù)字化的三維模式表現(xiàn)出來。也將傳統(tǒng)算量軟件需分專業(yè)建立的三維模型完全整合在了一起，更加清晰地展現(xiàn)出了各專業(yè)間的構(gòu)件對象。

2 BIM技術(shù)在建筑工程造價管理領(lǐng)域中的優(yōu)勢

BIM技術(shù)在工程造價領(lǐng)域的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下四個方面：

2.1 打破了工程造價管理的條塊分割狀況

BIM技術(shù)使工程造價的管理實(shí)現(xiàn)了實(shí)時、動態(tài)、精確分析，改變了建設(shè)工程造價管理的橫向、縱向信息難以共享與協(xié)同的狀況，提高了工程項(xiàng)目參與方對成本控制的能力，有效地提高了建筑市場的透明度。

2.2 提高了工程量計算的準(zhǔn)確度與效率

工程量是工程項(xiàng)目造價管理的關(guān)鍵性要素，是進(jìn)行造價測算、工程招標(biāo)、商務(wù)談判、合同簽訂、進(jìn)度款支付等一切造價管理活動的基礎(chǔ)。而基于BIM的專業(yè)算量軟件融合了國家規(guī)范和計算規(guī)則，通過精確的3D布爾運(yùn)算和實(shí)體扣減，其工程量計算精度遠(yuǎn)大于手工，而且可以自動形成電子文檔進(jìn)行交換、共享、遠(yuǎn)程傳遞和永久存檔；同時不同專業(yè)無需再重復(fù)建模，避免數(shù)據(jù)的重復(fù)錄入，極大地加強(qiáng)了各專業(yè)的協(xié)同、融合，大幅提高了造價工作的效率，也有利于把造價管理資源投入到商務(wù)談判、工程招標(biāo)、合同管理等更有價值的造價控制領(lǐng)域中。

2.3 提高了資源計劃管理的水平

BIM三維模型與時間、成本維度組建成的5D建筑模型，通過動態(tài)實(shí)時監(jiān)控，可以更加合理地安排資金、人員、材料和機(jī)械等。5D建筑模型能夠?qū)崟r獲得任意時間段各個項(xiàng)目的工作量信息，然后把該時段的造價進(jìn)行核算，可以更加準(zhǔn)確地制定派工和資金計劃，以實(shí)現(xiàn)精細(xì)化造價管理。

2.4 改變了傳統(tǒng)設(shè)計變更、索賠管理、多算對比的落后狀況

BIM技術(shù)直接將設(shè)計變更的內(nèi)容與模型關(guān)聯(lián)。變更時將模型微調(diào)，算量軟件即可將變化后的工程量數(shù)據(jù)快速、準(zhǔn)確地自動匯總，成本的變化亦可直接導(dǎo)出，設(shè)計人員可隨時了解設(shè)計方案的變化對成本的影響。BIM技術(shù)下也根本性地改變了傳統(tǒng)造價只重視合同價、結(jié)算價的狀況。BIM模型中的每個構(gòu)件都被賦予參數(shù)化信息，通過任意組合各構(gòu)件信息，為工程項(xiàng)目的多算對比提供了相應(yīng)的技術(shù)支持。

3 我國工程造價管理中存在的問題

3.1 建筑工程造價缺乏各方認(rèn)同的協(xié)作平臺

建設(shè)、設(shè)計、施工、監(jiān)理等相關(guān)單位之間缺乏各方認(rèn)同的協(xié)作平臺以及較為系統(tǒng)的工程造價管理模式，這造成了工程造價全過程綜合管理意識的缺失，統(tǒng)一的造價目標(biāo)和相互溝通機(jī)制難以形成。

3.2 工程造價分析數(shù)據(jù)細(xì)度、功能不足，數(shù)據(jù)難以積累

項(xiàng)目造價在概算、預(yù)算、結(jié)算編制階段的參編人員對項(xiàng)目各階段的要求不同，因而在各階段形成了相對孤立的編制數(shù)據(jù)，雖然在造價結(jié)果的比較方面起到了一定的控制作用，但整個項(xiàng)目的編制數(shù)據(jù)缺乏關(guān)聯(lián)度，這導(dǎo)致了不同階段造價編制工作的被動，耗費(fèi)了大量的人力、物力。

3.3 模型數(shù)據(jù)難以實(shí)現(xiàn)共享

建筑行業(yè)缺乏共有的交互平臺，造成行業(yè)結(jié)構(gòu)處于條塊分割的狀態(tài)。信息的流失、傳遞的失誤同時阻礙工程造價行業(yè)的信息交流。工程項(xiàng)目信息數(shù)據(jù)的零碎化導(dǎo)致信息無法整合和共享，信息的無序流動給項(xiàng)目也帶來了風(fēng)險。

4 基于BIM技術(shù)的工程造價軟件

4.1 BIM軟件的類型

BIM軟件按功能主要分為三類：（1）繪圖類的BIM：以Autodesk公司出品的Revit軟件為代表，它等同于把CAD軟件增加了Z軸方向的向量；（2）專業(yè)類的BIM：如建筑設(shè)計方面的天正建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的PKPM、工程造價方面有廣聯(lián)達(dá)、魯班軟件、斯維爾等。暖通、水電、弱電、監(jiān)控等也有各自的專業(yè)軟件；（3）管理類的BIM：以美國的Archibus為代表，它屬于全周期管理的領(lǐng)域。

4.2 基于BIM技術(shù)的工程造價軟件的應(yīng)用

基于BIM的工程造價軟件在造價管理中所起的作用主要表現(xiàn)在以下兩個方面：（1）提高了造價編制的工作效率?；贐IM技術(shù)的算量軟件將按專業(yè)劃分的算量軟件整合在一起，保證了項(xiàng)目多專業(yè)的后期集成，同時分離了各專業(yè)的計算特性，專業(yè)計算特性集成方式與模型平臺有效整合，保證了模型的完整集成與計算特性的分離，這使得建模與計算更為高效，模型顯示更直觀，同時也保持了與BIM模型數(shù)據(jù)之間相互關(guān)聯(lián)性與統(tǒng)一性。（2）促進(jìn)計價軟件與算量軟件的協(xié)同與集成。整合算量和計價軟件以實(shí)現(xiàn)基于BIM編制造價的需求，不僅可提高造價編制的效率以及信息描述的準(zhǔn)確性、一致性和規(guī)范性，而且為基于建筑模型的清單項(xiàng)目編制建立數(shù)據(jù)信息通道，使得清單與模型實(shí)現(xiàn)有效連接，清單信息成為模型信息輸入、實(shí)時查詢、統(tǒng)計、分析的提供者，同時為后期造價指標(biāo)數(shù)據(jù)的積累和應(yīng)用提供了可視化的模型信息基礎(chǔ)，使指標(biāo)運(yùn)用合理化，為基于BIM的投資估算、項(xiàng)目指標(biāo)分析提供充分的后臺數(shù)據(jù)支撐。

5 BIM技術(shù)在建筑工程造價管理各階段的應(yīng)用

隨著工程建設(shè)行業(yè)市場化程度不斷提高，工程造價管理工作已經(jīng)滲入到工程建設(shè)的整個過程中，在項(xiàng)目的決策、設(shè)計、招投標(biāo)、施工、竣工結(jié)算階段都需要工程造價工作者全程參與，工程造價也正轉(zhuǎn)變?yōu)樵陧?xiàng)目建設(shè)全過程中的一個主導(dǎo)因素。

5.1 決策階段

項(xiàng)目投資決策階段的主要工作是協(xié)助業(yè)主（建設(shè)單位）進(jìn)行設(shè)計方案的比選，這個階段的工程造價，往往不是對分部分項(xiàng)工程量、工程單價進(jìn)行準(zhǔn)確掌控，更多是基于單項(xiàng)工程為計算單元的項(xiàng)目造價的比選。BIM技術(shù)的應(yīng)用有利于歷史數(shù)據(jù)的積累，并基于這些數(shù)據(jù)抽取造價指標(biāo)，快速指導(dǎo)工程估算造價。如通過類似工程的單方造價，即可估算這個項(xiàng)目的大致費(fèi)用。利用BIM數(shù)據(jù)庫中歷史工程的模型進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，就能估算出新建的項(xiàng)目的總體投資，提高了新建項(xiàng)目對投資額估算的準(zhǔn)確性，便于建設(shè)單位籌措充足的資金。

5.2 設(shè)計階段

設(shè)計階段的主要工作有設(shè)計概算和施工圖預(yù)算。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，設(shè)計階段影響工程造價的因素達(dá)到了35%～75%，因此，提高設(shè)計質(zhì)量、優(yōu)化設(shè)計方案對工程造價的控制具有極為關(guān)鍵的作用。利用BIM模型進(jìn)行工程造價的數(shù)據(jù)測算，可以大幅提高工程造價測算的準(zhǔn)確度和精度。通過企業(yè)BIM數(shù)據(jù)庫可以累積企業(yè)所有項(xiàng)目的歷史指標(biāo)，包括不同部位鋼筋含量指標(biāo)、混凝土含量指標(biāo)、不同大類不同區(qū)域的造價指標(biāo)等，使設(shè)計人員從中獲取歷史數(shù)據(jù)和相關(guān)設(shè)計指標(biāo)，很好地實(shí)現(xiàn)限額設(shè)計，避免建造成本甚至后期成本不必要的浪費(fèi)。

5.3 招投標(biāo)階段

在招投標(biāo)階段，工程量計算需工程造價人員花費(fèi)大量時間和精力，在目前工程量清單計價的模式下，招標(biāo)方、投標(biāo)方都需要計算兩遍工程量。招標(biāo)方既需要計算清單量，又要計算標(biāo)底定額消耗的工程量，并且需要對清單項(xiàng)目進(jìn)行詳細(xì)的項(xiàng)目特征描述。由于計算的人員不同、計算規(guī)則不同，兩遍計算得出的計算結(jié)果也不同。隨著BIM技術(shù)的推廣與應(yīng)用，建設(shè)單位或造價咨詢單位可以根據(jù)設(shè)計單位提供的富含豐富數(shù)據(jù)信息的BIM模型快速高效地抽調(diào)出工程量信息，根據(jù)具體的項(xiàng)目特征編制準(zhǔn)確的工程量清單，可以有效地避免清單漏項(xiàng)和錯算等情況，最大限度減少施工階段因工程量問題而引起的糾紛。

5.4 施工階段

施工階段工程造價控制的基本思想是把計劃投資額作為造價控制的目標(biāo)值。在進(jìn)行圖紙會審時，借助BIM模型有利于各專業(yè)開展數(shù)據(jù)整合和多維的碰撞檢測，能更直觀地發(fā)現(xiàn)問題，減少變更和返工的損失。利用3D-BIM模型加上成本、時間就可變成5D-BIM模型，建設(shè)單位能對資金計劃、進(jìn)度計劃進(jìn)行合理安排，及時審核工程進(jìn)度款的支付情況。對施工單位而言，借助BIM模型中材料數(shù)據(jù)庫的信息，施工單位可以在施工階段嚴(yán)格按照合同控制材料的用量，確定合理的材料價格，發(fā)揮限額領(lǐng)料的真正作用，實(shí)時把握工程成本信息，實(shí)現(xiàn)成本的動態(tài)管理，利于開展多算對比和成本分析的工作。

5.5 竣工結(jié)算階段

傳統(tǒng)基于二維圖紙的工程竣工結(jié)算極為繁瑣，需計算施工圖紙中的工程量，還要結(jié)合設(shè)計變更單、工程聯(lián)系單進(jìn)行工程量的計算。就工程量核對而言，雙方造價工程師需要按照各自工程量計算書逐個構(gòu)件地核對，當(dāng)遇到出入較大的部分，更需要按照各個軸線各個計算公式去核查工程量計算過程。通過BIM可實(shí)現(xiàn)三維可視化的審核對量，這對于結(jié)算資料的完備性和規(guī)范性具有很大的作用。

6 BIM技術(shù)對傳統(tǒng)工程造價咨詢行業(yè)帶來的挑戰(zhàn)

目前由設(shè)計院出具二維施工圖紙，造價工程師拿到圖紙后需要在專門的BIM圖形算量軟件中進(jìn)行二維圖紙翻三維模型的建模工作，并在模型中計算提取工程量。如果Revit等BIM設(shè)計軟件在設(shè)計院得到推廣，設(shè)計院出具的設(shè)計成果為三維的BIM建筑模型，設(shè)計單位很可能只需要增加少量的造價工程師就能很好地完成“設(shè)計+造價”的工作，這樣肯定會給傳統(tǒng)的工程造價咨詢行業(yè)帶來深遠(yuǎn)的影響。

7 結(jié)語

目前，BIM技術(shù)在造價管理領(lǐng)域的應(yīng)用有了長足的進(jìn)步，但仍處于初始階段，在全過程工程造價管理中的優(yōu)勢遠(yuǎn)未得到充分發(fā)揮，其應(yīng)用仍集中在招投標(biāo)階段的工程量計算和計價上。隨著BIM應(yīng)用環(huán)境的成熟，BIM技術(shù)在工程造價管理領(lǐng)域的應(yīng)用將會更加廣泛和深入，在應(yīng)用趨勢上也逐漸向BIM標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一化、BIM應(yīng)用的集成化和BIM與IPD結(jié)合的方向發(fā)展。這一切必然會給工程造價管理帶來革命性的變革，未來的工程造價管理必將是全過程、精細(xì)化、低成本、高效透明的管理。

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作者簡介：葉術(shù)娟（1982-），女，安徽阜陽人，中國建設(shè)銀行股份有限公司昆山分行工程師，研究方向：工程造價管理。

（責(zé)任編輯：陳 倩）