基于BIM技術(shù)的土建工程造價控制研究

劉世敏

(中大信(北京)工程咨詢有限公司山東分公司,山東 濟南 250002)

0 引 言

作為近年來的一項新技術(shù)，BIM(建筑信息模型)在建筑業(yè)中的應(yīng)用越來越普遍。從業(yè)人員借助建模軟件，構(gòu)建數(shù)字信息模型實現(xiàn)對建筑物的直觀認(rèn)識，便于從建設(shè)項目的設(shè)計，施工和運營等方面進行管理。該平臺促進了所有參與者的水平信息控制和垂直信息交換，從而使項目的所有參與者都可以在各個階段實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，并更好地進行協(xié)作和交流等。通過研究發(fā)現(xiàn)，過去只有不到13%的人使用BIM技術(shù)，而最近兩年的調(diào)查顯示，其中約有50%的人使用了BIM技術(shù)。BIM技術(shù)在造價控制中的應(yīng)用，主要是限制實際成本以使其小于估計成本。本文主要從優(yōu)化施工組織設(shè)計，工程量計算，項目計劃等方面探討B(tài)IM技術(shù)的重要作用。BIM技術(shù)的應(yīng)用推動了土建工程造價行業(yè)的發(fā)展，使得工程造價人員與時俱進，掌握BIM技術(shù)，并結(jié)合實際工程項目情況，創(chuàng)新造價控制的模式，在提高項目管理的信息化水平的同時，實現(xiàn)更好的經(jīng)濟效益(圖1)。

圖1 基于BIM技術(shù)的工程造價控制框架

1 土建工程造價控制存在的問題

土建工程與人們的生活、生產(chǎn)息息相關(guān)，對帶動國民經(jīng)濟的發(fā)展具有重要作用。建筑業(yè)的加速發(fā)展，使得建筑業(yè)的競爭日益加大，對開發(fā)商來說，既要擴大市場占有率，還要加強造價管理工作。作為一種管理行為，造價控制需要從工程的整體出發(fā)，從多方面進行控制，實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化。由于涉及復(fù)雜的內(nèi)容，在實際的過程中具有一定的難度，主要存在于造價計算方法、管理制度等方面。

1.1 工程策劃設(shè)計階段的問題

項目早期的設(shè)計，投標(biāo)和招標(biāo)階段對項目的成本控制具有巨大影響。前期階段，由于缺乏細(xì)致的判斷，相關(guān)人員對控制無法從多個方向預(yù)測項目的成本，缺乏對不同的部門的研究。另一方面，有關(guān)人員對設(shè)計圖紙的審查不夠嚴(yán)謹(jǐn)，對工程量的計算存在偏差，導(dǎo)致實際值和理論值之間的誤差過大，出現(xiàn)成本管理問題。

1.2 施工階段的問題

在工程施工過程中，任何環(huán)節(jié)都可能造成造價控制不合理，如材料實際使用量和計算量存在較大差距，施工人員返工或者因為技術(shù)問題改變施工方式等問題。這使得造價控制人員對工程量產(chǎn)生錯誤地計算，造成造價控制不合理。

1.3 完工階段的問題

土建工程完工后，需要對每個項目進行結(jié)算，并將其與成本預(yù)算進行比較，明確成本管理的有效性。往往出現(xiàn)的主要問題是造價與項目的實際建設(shè)不一致，無法達到造價控制的預(yù)期效果。問題的本質(zhì)還是在于部分人員對成本管理工作存在錯誤認(rèn)知，導(dǎo)致財務(wù)人員和管理人員割裂開來。一些財務(wù)人員對現(xiàn)場情況了解甚少，并且不熟悉某些技術(shù)更改，這也導(dǎo)致了問題的發(fā)生。

2 BIM技術(shù)在土建工程造價控制中的應(yīng)用優(yōu)勢與局限性

2.1 應(yīng)用優(yōu)勢

土建工程建設(shè)規(guī)模的擴大，必然需要應(yīng)用更復(fù)雜的技術(shù)和方法，需要更多的專業(yè)人才，因此BIM技術(shù)的可視化和協(xié)司作用可以為用戶提供強大的技術(shù)支持，使他們能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)的造價控制。它創(chuàng)建一個完整的建筑模型，充當(dāng)該建筑所有元素的存儲庫。該模型提供了許多功能，為項目有關(guān)決策提供可靠的參考，為建筑師，業(yè)主，工程師，承包商以及建筑行業(yè)中的所有參與者提供了協(xié)同工作的平臺，可幫助項目建設(shè)團隊避免在項目建設(shè)過程中產(chǎn)生重大損失?？梢栽谠O(shè)計階段發(fā)現(xiàn)潛在問題，從而節(jié)省可觀的時間和成本。BIM技術(shù)具有以下特點：

2.1.1 組件參數(shù)化

構(gòu)建數(shù)字信息模型的過程中，各種建筑組件以參數(shù)的形式表示 使用參數(shù)對模型進行標(biāo)準(zhǔn)化時，模型才能顯示出最真實和具體的建筑現(xiàn)實。調(diào)整相關(guān)參數(shù)后，零部件將隨之變化，這也為造價的計算與控制奠定了良好的基礎(chǔ)。

2.1.2 數(shù)據(jù)相關(guān)性

將參數(shù)信息分配給BIM模型的組件后，修改不同的參數(shù)將更改關(guān)聯(lián)的基元，而無需修改每個部分。例如，當(dāng)改變墻壁上窗戶的大小和位置時，墻壁將自動連接到修改后的窗框，而無需改變墻壁的圖元，從而實現(xiàn)對墻壁的自動改變。信息并增加組件數(shù)據(jù)的相關(guān)性。

2.1.3 模型可視化

在BIM模型中，可以直觀地了解相關(guān)信息，以形成三維可視化效果。

更改了2D CAD圖紙的抽象和不可見性。不僅如此，BIM模型還可以隨時間模擬整個施工過程，為安全管理和控制提供更高層次的平臺，并為造價控制奠定良好的基礎(chǔ)。

2.1.4 協(xié)調(diào)性

BIM技術(shù)具有一定的協(xié)調(diào)性，在控制造價的過程中，造價員可以在BIM平臺上完成信息的交互，針對專業(yè)問題進行溝通和設(shè)計，加強對工程設(shè)計的完善，保證施工過程的有序進行。

3 BIM技術(shù)在土建工程造價控制中的具體應(yīng)用

在我國，造價管理的流程是由招標(biāo)方提供工程量清單，并由造價人員計算所需的費用。造價控制過程需滿足相關(guān)的法律法規(guī)，以此規(guī)范建筑行業(yè)的計價行為。項目建設(shè)是一個動態(tài)的過程，各種工程量的數(shù)據(jù)在不斷變化。這需要從業(yè)人員對圖紙和實際現(xiàn)場變更產(chǎn)生的工程量一起計算，適當(dāng)調(diào)整造價，調(diào)整的工作將占用從業(yè)人員的七成時間。社會的進步也促使人們提高了對建筑造型的要求，與之帶來成本和管理難度的增加。對項目成本的控制處于被動的局面，對成本數(shù)據(jù)缺乏及時的掌握。

作為一項管理技術(shù)，BIM技術(shù)的使用在全生命周期中成本控制中起著非常重要的作用。由于市場前景十分廣闊，BIM技術(shù)將來仍是研究的重點。BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)從設(shè)計階段到施工階段的造價控制。在開發(fā)可視化的模型時，首先是三維(3D)模型必須在BIM中運行。每個對象(例如，墻壁，屋頂?shù)?都有一個包含與該對象有關(guān)的所有信息的數(shù)據(jù)庫?？梢詫㈨椖繉ο髷?shù)據(jù)從BIM導(dǎo)出到中央數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建成本控制模型。

招標(biāo)方可根據(jù)BIM模型編制招標(biāo)清單，可根據(jù)BIM模型進行檢查獲得工程量，與招標(biāo)方提供資料對比制定投標(biāo)策略。建立精準(zhǔn)BIM成本模型，BIM模型隨著施工進行相應(yīng)數(shù)據(jù)更新，模型信息數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。成本是決定項目經(jīng)濟效益重要指標(biāo)，BIM技術(shù)引入造價管理具有多方面優(yōu)勢。通過BIM模型，招標(biāo)人直觀地掌握工程信息，制定投標(biāo)清單，隨時檢查以獲取工程量的變化，適當(dāng)調(diào)整投標(biāo)策略。建立準(zhǔn)確的BIM成本模型。在構(gòu)建過程中，BIM模型將使用相關(guān)數(shù)據(jù)進行更新，并且模型信息數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。作為決定項目經(jīng)濟效益的重要指標(biāo)，成本管理中引入BIM技術(shù)具有許多優(yōu)勢。為了確保工程成本得到有效控制，建筑公司有必要在施工階段合理使用BIM技術(shù)。實現(xiàn)資源合理配置，以計算和分析整個項目成本。相關(guān)人員在處理完計算文件后形成一個粗略的成本文件，然后使用數(shù)字模型計算項目中的所有數(shù)據(jù)，并據(jù)此研究了在施工階段傳輸所有數(shù)據(jù)的機制。之后，采用通用的傳輸方式將系統(tǒng)與項目的各個部分互連起來，這樣一旦項目出現(xiàn)問題，各部門的工作人員都可以處理問題在項目中的位置，從而實現(xiàn)施工管理協(xié)調(diào)項目。在此期間，相關(guān)技術(shù)人員可以提供項目中的所有參數(shù)。在建筑信息模型中，然后使用信息模型中的信息傳輸機制對變更對項目的潛在影響進行深入分析，然后相關(guān)技術(shù)人員將比較該期間的所有參數(shù)變更。這不僅可以減少項目變更的影響，還可以使項目成本在項目變更期間實現(xiàn)同步的數(shù)據(jù)表示。相關(guān)技術(shù)人員使用BIM技術(shù)，在確認(rèn)各種項目數(shù)據(jù)后，相關(guān)人員將由于項目的變化以及資源消耗等而產(chǎn)生一系列的連接問題。相關(guān)且完整的解決方案，即工程技術(shù)人員如何使用BIM技術(shù)可以打破傳統(tǒng)的二維和三維模型的局限性，還可以幫助員工有效地控制項目的建設(shè)周期，并且該項目還可以幫助員工與當(dāng)前項目情況保持同步，以及在項目施工過程中可能發(fā)生的其他問題，以及在施工期間是否會增加工程成本等，不僅保證了項目在施工期間的平穩(wěn)運行，還可以充分滿足該項目的需要。

通過將BIM技術(shù)應(yīng)用于土建工程造價控制中，建立定量化的分析模型，有助于了解項目的實際運行狀況，預(yù)估BIM技術(shù)的實際效果：它可以縮減計算工程造價的時間到原來的35%，造價計算的偏差率控制在5%以內(nèi)，將設(shè)計變更產(chǎn)生的額外造價減少到70%；通過發(fā)現(xiàn)和解決問題，將合同價格降低了13%；項目施工時間也減少了10%，達到相對較快地獲得投資收益的目標(biāo)。BIM技術(shù)有助于提高建設(shè)項目的效率，提高其管理水平，具有很大的優(yōu)勢(表2、圖2)。BIM技術(shù)的使用可以提高設(shè)計質(zhì)量，快速確定項目成本，控制設(shè)計變更，避免返工，降低成本，并可以極大地避免在設(shè)計，投標(biāo)和執(zhí)行合同中遇到的問題。

表2 BIM技術(shù)的實際效果

圖2 BIM技術(shù)的實際效果

4 結(jié)束語

本文基于BIM技術(shù)的可視化和協(xié)同作用，在優(yōu)化施工計劃并提高安全生產(chǎn)效率的同時，合理地進行造價控制，為建筑行業(yè)的工程造價管理提供了重要的借鑒意義。實驗結(jié)果表明，它可以縮減計算工程造價的時間到原來的35%，造價計算的偏差率控制在5%以內(nèi)，將設(shè)計變更產(chǎn)生的額外造價減少到70%；通過發(fā)現(xiàn)和解決問題，將合同價格降低了13%；項目施工時間也減少了10%，可以相對快速地獲得投資收益。BIM技術(shù)可以收集，識別，分析，管理和控制建筑信息，實現(xiàn)工程造價的有效控制，為相關(guān)從業(yè)者提供了一定的借鑒意義。