淺析基于BIM 的工程項(xiàng)目全壽命周期造價(jià)管理

翟穎

（西安培華學(xué)院，陜西 西安 710000）

自2009 年以來，建筑業(yè)增加值占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比例始終保持在6.5%以上，建筑業(yè)國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的地位穩(wěn)固。隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，建筑企業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營規(guī)模的不斷擴(kuò)大，工程造價(jià)管理工作越來越受到重視。工程造價(jià)的管理也從只關(guān)注施工階段和竣工結(jié)算階段的工程造價(jià)管理逐步轉(zhuǎn)向全壽命周期的工程造價(jià)管理。BIM 技術(shù)是建筑業(yè)具有創(chuàng)新性的里程碑式技術(shù)，被廣泛視為將顛覆建筑業(yè)傳統(tǒng)生產(chǎn)范式[1]。BIM 技術(shù)的出現(xiàn)，讓二維的圖紙變成了三維、四維甚至N 維的模型。BIM模型整合了建筑全壽命周期的各類信息，在其協(xié)助之下，工程造價(jià)管理將打破原有分離式造價(jià)管理模式，實(shí)現(xiàn)了各專業(yè)、各階段的工程造價(jià)管理整合，是當(dāng)下建筑業(yè)渴求的全過程造價(jià)管理模式[2]。

1 全壽命周期工程造價(jià)管理

全壽命周期工程造價(jià)管理的概念是20 時(shí)期七八十年代由英美的相關(guān)學(xué)者和專家提出的。傳統(tǒng)的工程造價(jià)管理和全壽命周期的工程造價(jià)管理對(duì)比見圖1。所謂全壽命周期，指的是建設(shè)工程項(xiàng)目的決策階段（DM）、實(shí)施階段（PM）和使用階段（FM）[3]。其中，實(shí)施階段分為實(shí)施準(zhǔn)備、設(shè)計(jì)和施工三個(gè)過程。全壽命周期的工程造價(jià)管理就是從建筑工程項(xiàng)目的長效經(jīng)濟(jì)出發(fā)，全面、綜合考慮以上各階段的工程造價(jià)管理，以期實(shí)現(xiàn)全壽命周期內(nèi)的最優(yōu)成本。

圖1 傳統(tǒng)造價(jià)管理與全壽命周期的造價(jià)管理對(duì)比

全壽命周期的工程造價(jià)管理從理論的提出發(fā)展至今，逐步形成了較為完善的理論和方法體系，其發(fā)展主要經(jīng)歷了以下三個(gè)階段：①初步提出階段，主要指20 世紀(jì)70 年代。1974 年，A·Gordon 在《建筑與工料測量》季刊上發(fā)表了《3L 概念的經(jīng)濟(jì)學(xué)》，在其文中首次提出了全壽命周期的工程造價(jià)管理。隨后，其他建筑師協(xié)會(huì)、學(xué)者也開始了相關(guān)的內(nèi)容研究。②迅速發(fā)展階段，主要指20 世紀(jì)70 年代末-80 年代后期。全壽命周期的工程造價(jià)管理體系基本形成，并在造價(jià)管理的各位學(xué)者、工作者的努力下，取得了一系列的應(yīng)用成果。③完善和繼續(xù)創(chuàng)新階段，主要是指20世紀(jì)80 年代后期至今。計(jì)算機(jī)和信息網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)讓工程造價(jià)管理工作開始走向模型化和數(shù)字化，造價(jià)管理的理論和方法都有了新的進(jìn)展。

我國的工程造價(jià)管理偏重于施工階段的工程造價(jià)管理，對(duì)于其他各階段的工作還有很多不足?，F(xiàn)階段我國工程項(xiàng)目管理的組織結(jié)構(gòu)把開發(fā)管理、實(shí)施階段的業(yè)主方項(xiàng)目管理和物業(yè)管理分割開來，兩部分相對(duì)獨(dú)立，導(dǎo)致了在使用階段的造價(jià)管理工作難以和其他階段統(tǒng)一起來。同時(shí)，大部分的建設(shè)開發(fā)單位眼光還不夠長遠(yuǎn)，還不能夠從全壽命周期的角度來考慮成本，對(duì)于建設(shè)項(xiàng)目可持續(xù)發(fā)展還處于概念化的階段。但是，根據(jù)相關(guān)資料顯示，項(xiàng)目使用階段占全壽命周期總成本的60%～66%，對(duì)全壽命周期的造價(jià)管理也有著極為重要的意義。隨著綠色建筑、可持續(xù)性發(fā)展的推進(jìn)，全壽命周期造價(jià)管理的地位顯得越來越重要。通過合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，采用節(jié)能、節(jié)水的設(shè)施，環(huán)保的材料，加強(qiáng)可回收物的收集和儲(chǔ)存，在全壽命周期內(nèi)造價(jià)最低的前提下，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、生態(tài)平衡，提高建設(shè)工程項(xiàng)目的外部效應(yīng)[4]。

2 BIM 技術(shù)

BIM（Building Information Modeling）技術(shù)是建筑業(yè)信息化發(fā)展的主要技術(shù)之一。經(jīng)過十多年全球范圍內(nèi)的討論，BIM 已成為工程項(xiàng)目管理的核心技術(shù)。在過往的多個(gè)大型項(xiàng)目中，BIM 技術(shù)都展現(xiàn)了其優(yōu)越性，在進(jìn)度管理、質(zhì)量管理和費(fèi)用管理方面發(fā)揮出巨大的作用。BIM 是建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必經(jīng)之路。

在BIM 技術(shù)出現(xiàn)之前，設(shè)計(jì)師通過平面圖、立面圖和剖面圖來表達(dá)設(shè)計(jì)思想和成果。而如今，在計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的協(xié)助下，通過BIM 技術(shù)可以協(xié)同建立建筑信息模型，精準(zhǔn)地將建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)容輸入模型中，形成三維立體的虛擬建筑產(chǎn)品。通過三維模型，可以提取各種視角的二維圖紙。立體的虛擬建筑產(chǎn)品比起二維CAD 圖紙更加直觀，通過碰撞檢驗(yàn)，可以在模型中發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問題，在施工前就進(jìn)行修正，減少了施工過程中返工的成本[5]。

在BIM 模型中，各構(gòu)件的信息、特征都有記錄。工程量統(tǒng)計(jì)的工作不再需要造價(jià)師建模計(jì)算，而是在BIM 模型中進(jìn)行提取和匯總，有利于節(jié)約人力和物力，節(jié)約時(shí)間，提高工作效率。BIM 模型對(duì)于數(shù)據(jù)的收集和整理，不僅有利于單個(gè)項(xiàng)目的造價(jià)控制，還在這個(gè)過程中集成了各項(xiàng)目的資料。足夠的項(xiàng)目資料形成了資料庫，能夠?yàn)榻ㄖこ谈鞣矫娴臎Q策提供必要的依據(jù)和參考。

3 基于BIM 的工程項(xiàng)目全壽命周期造價(jià)管理措施

建筑工程項(xiàng)目造價(jià)的形成過程較為復(fù)雜，確定依據(jù)繁多，不同階段的計(jì)算方法均不同。傳統(tǒng)的造價(jià)計(jì)算方式和過程將各個(gè)階段割裂開來，重復(fù)的數(shù)據(jù)計(jì)算、統(tǒng)計(jì)讓造價(jià)師的工作異常繁重。如果有BIM 做支撐，造價(jià)管理的工作會(huì)變得更加便捷、高效。

3.1 決策階段

項(xiàng)目的決策和初步設(shè)計(jì)階段對(duì)工程造價(jià)的影響約為75%～95%，是對(duì)工程造價(jià)影響力最大的階段，也是實(shí)現(xiàn)造價(jià)節(jié)約最關(guān)鍵的階段。在這一階段，通過分析已建的BIM 模型、信息、成本，可以構(gòu)建出更準(zhǔn)確的擬建建筑模型。造價(jià)工作人員可以據(jù)此模型計(jì)算出更為準(zhǔn)備的投資估算，為投資決策和資金籌措提供依據(jù)。

3.2 設(shè)計(jì)階段

設(shè)計(jì)階段所占用的工程造價(jià)雖然只有1%～3%，但是這一階段對(duì)工程造價(jià)的影響卻高達(dá)35%～75%。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)分專業(yè)制二維圖紙，需要依賴有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師或施工員在大腦中對(duì)圖紙進(jìn)行整合，以此來檢查圖紙是否有錯(cuò)誤。BIM 技術(shù)的引入規(guī)避了二維視角下信息不直觀，各張圖紙或各專業(yè)圖紙互相矛盾的問題?？梢酝ㄟ^模型整合，把各專業(yè)設(shè)計(jì)師建筑的模型整合到一起，使用碰撞檢測功能去發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而由各專業(yè)設(shè)計(jì)師討論、修正圖紙。圖紙更加準(zhǔn)確，造價(jià)才能更加準(zhǔn)確。

由于設(shè)計(jì)階段的工作量大而復(fù)雜，工程造價(jià)的計(jì)算錯(cuò)誤或疏漏是常會(huì)出現(xiàn)的問題?；贐IM 設(shè)計(jì)階段的工程造價(jià)管理，免去了照著二維圖紙去計(jì)算工程量的過程，只需將BIM 模型導(dǎo)入相應(yīng)的軟件中，軟件從模型提取工程量，再進(jìn)行設(shè)計(jì)概算或施工圖預(yù)算的編制與審查。

3.3 招投標(biāo)階段

在招投標(biāo)階段，招標(biāo)人要完成工程量清單、招標(biāo)控制價(jià)的編制和審查，投標(biāo)人要完成投標(biāo)標(biāo)價(jià)的編制和審查。依托于BIM 模型，招標(biāo)人可以自動(dòng)提取工程量清單，免去了人工計(jì)算的繁瑣過程。從可視化的BIM 模型中，各類資源及其用量更加明確，招標(biāo)控制價(jià)也更加準(zhǔn)確。投標(biāo)人從以往的工程模型中積累相關(guān)數(shù)據(jù)，在投標(biāo)時(shí)將新建工程的模型和數(shù)據(jù)庫相結(jié)合，一方面可以精準(zhǔn)的計(jì)算工程量，和工程量清單中的數(shù)據(jù)形成對(duì)比；另一方面可以根據(jù)企業(yè)自身情況合理報(bào)價(jià)，避免為中標(biāo)報(bào)低價(jià)，最終損害自身利益。

3.4 施工階段

在施工階段，可以將BIM 三維模型與動(dòng)態(tài)施工組織結(jié)合起來。

（1）通過將BIM 模型中的構(gòu)件信息和價(jià)格信息與進(jìn)度計(jì)劃相結(jié)合，建立資金使用計(jì)劃。施工過程中，可以實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地將施工形象進(jìn)度與模型中的進(jìn)度計(jì)劃相對(duì)比，反映進(jìn)度進(jìn)展情況。亦可將資金使用計(jì)劃和成本核算部門統(tǒng)計(jì)的計(jì)劃相對(duì)比，反映資金使用情況。

（2）可以在模型中分類別提取工程量，經(jīng)統(tǒng)計(jì)、計(jì)算后用于采購。例如，利用相關(guān)軟件1：1 建立施工現(xiàn)場布置模型。施工現(xiàn)場往往是需要布置監(jiān)控?cái)z像頭的，但是攝像頭的視野需要反復(fù)調(diào)試。利用BIM 施工現(xiàn)場布置模型，在模型中設(shè)置攝像頭及其相關(guān)數(shù)據(jù)，模擬個(gè)攝像頭的安裝位置和視野范圍。據(jù)此，可統(tǒng)計(jì)出相關(guān)設(shè)施的規(guī)格、數(shù)量，便于材料部進(jìn)行精準(zhǔn)采購。

（3）根據(jù)BIM5D，在模型中設(shè)置施工進(jìn)度，可以快速提取工程量。提高了算量的精度和效率。相關(guān)數(shù)據(jù)用于結(jié)算，減少了成本核算部門的工作量。

（4）產(chǎn)生升級(jí)變更后，可以快速地對(duì)模型進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而對(duì)工程量、工程進(jìn)度、資金使用計(jì)劃等一系列文件進(jìn)行調(diào)整。

3.5 使用階段

使用階段主要涉及各種設(shè)備、設(shè)施的使用和維護(hù)。利用BIM 技術(shù)，可以在模型中添加各種設(shè)備、設(shè)施的位置、型號(hào)等信息。企業(yè)對(duì)于設(shè)備、設(shè)施等資產(chǎn)的記錄更加精確和詳細(xì)，同時(shí)對(duì)于維護(hù)費(fèi)用的統(tǒng)計(jì)計(jì)算也更加準(zhǔn)確。項(xiàng)目與項(xiàng)目之間依據(jù)此可以進(jìn)行對(duì)比分析，優(yōu)化使用階段的各項(xiàng)方案。根據(jù)BIM 技術(shù)，對(duì)每日能耗、維護(hù)成本、維修費(fèi)用進(jìn)行記錄和分析，建立數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)與建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位的共項(xiàng)，為其他工程的投資、設(shè)計(jì)和施工提供參考。BIM 技術(shù)還可以用于運(yùn)營中，例如，可以將BIM 模型與AR 相結(jié)合，遇到緊急逃離情況時(shí)，可以啟動(dòng)AR 系統(tǒng)識(shí)別各處的危險(xiǎn)等級(jí)，一方面據(jù)此在BIM 模型中規(guī)劃出合理、安全、快速的逃生路線，減少人員傷亡；另一方面為搶險(xiǎn)救災(zāi)提供線路和數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)快速搶險(xiǎn)，減少財(cái)產(chǎn)損失。

4 結(jié)論

建設(shè)工程項(xiàng)目全壽命周期的造價(jià)在各階段都有其管理的必要性和意義，全壽命周期的造價(jià)管理是工程造價(jià)管理發(fā)展的必經(jīng)之路。BIM 技術(shù)可以在模型中集成建筑信息。這種信息的集成使得在決策階段、設(shè)計(jì)階段、招投標(biāo)階段、施工階段和使用階段的造價(jià)管理都有了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。在此之上，工程的設(shè)計(jì)、計(jì)量、計(jì)價(jià)、預(yù)算、決算有變得更加準(zhǔn)確和便利?；贐IM 技術(shù)的全壽命周期造價(jià)管理提高了工程造價(jià)的準(zhǔn)確性，提升了工程造價(jià)管理工作的效率。本文在研究的過程中，僅對(duì)BIM 技術(shù)在各工程各階段工程造價(jià)管理工作中應(yīng)用的方式和可能性進(jìn)行了討論，未能在實(shí)際案例中進(jìn)行應(yīng)用，也就未能提供實(shí)際工程應(yīng)用BIM 技術(shù)前后工程造價(jià)管理工作的變化。在日后的研究中，應(yīng)對(duì)此方面展開進(jìn)一步的論證。