全过程工程造价管理中BIM技术应用

杨丽萍

(大理州标准定额造价管理处，云南 大理 671000)

1 引言

BIM是三个英文首字母组成的，即Building Information Modeling，即建筑信息模型，是经过应用电脑虚拟建模技术，把建筑建设信息归纳构建成模，达成工程建设的模拟计算，来解决建筑建设过程的各种问题，推动建筑施工造价的改善。为促进BIM技术在施工造价管理中取得更好的应用，本文对BIM技术的特征、应用价值和具体应用进行分析，具有一定积极意义。

2 BIM技术的应用特点

2.1 实现造价过程的可视化

BIM技术可以实现对造价过程的可视化，通过三维渲染将整个建筑物的整体外观、内部结构、部件构造等完整呈现出来，这是平时看到的建筑施工二维图上无法表达的。可视化设计过程的实现如图1所示，通过3D模拟构建施工中的环境模型、建筑结构模型以及施工设施模型等，并与施工步序、时间等任务要求关联，进行4D虚拟施工的模拟，最后生成可视化文件。

图1 基于BIM施工方案的可视化设计过程

2.2 促进项目造价各方的协调性

BIM技术的优势就在于能够充分实现为建筑工程施工协调帮助的服务，利用采集各方信息，并借助信息化汇总形成协调信息，为建筑工程施工造价设计提供协调帮助的服务，并贯穿在施工全环节的造价管理中去，及时沟通，及时协调，及时解决。

2.3 实现建筑施工的模拟与成本优化

BIM技术对项目相关施工流程进行数学建模，过程具体见图2所示，通过创建3D模型，设计施工工序、施工过程4D模拟、过程动态检查，分析方案与评价等，测试施工流程，对作业环节形象化重现，实现施工全环节造价的时时监察和动态控制，促进成本优化。

图2 基于BIM施工方案的模拟与优化过程

3 BIM技术对于工程造价管理的价值

3.1 BIM有助于建设项目全过程的造价控制

众所周知，我国现有的工程程造价管理在设计、交易、施工和竣工等阶段一般采用的是阶段性造价管理，而不是连续的全过程造价管理，导致各阶段的数据不够连续，无法共享。各流程之间的协同共享有一定障碍。从BIM技术自身发展来看，其能够为参建各方的集成管理和项目全生命周期管理提供集成管理环境，基于统一的信息模型，促进协同共享与信息集成化，确保工程造价各流程、各阶段的数据互通，实现多方协同。

3.2 BIM有助于工程造价管理水平的提升

基于对参建各方主体的调研，BIM技术可有效提高工程造价的管理水平，这一点已经被一些项目实践所证明。BIM技术应用的最大意义在于，提升了企业的成本控制能力。造价从业人员通过对BIM技术的学习及掌握，在工程造价领域不仅能够提升工作效率，对自身业务素质的提升也有所帮助。

3.3 BIM技术有助于造价数据积累，为可持续发展奠定基础

工程造价要全过程、全生命周期管理，在这过程中，各个阶段都可以运用BIM的模型。以模型为载体，在全过程中赋予并输出每个阶段的信息和数据，有利于数据的积累和沉淀。与此同时，通过数据的再组合与再加工，有利于工程造价人员更好地提取所需指标，并建立面向对象分析的知识库。特别是针对造价咨询单位来说，数据才是核心竞争力。

4 应用BIM技术支撑全过程造价管理解决方案

造价控制方面，运用BIM技术对施工方案、建筑结构等进行优化，剔除冗余设计，从而有效节约建筑材料的消耗。在项目全生命周期中，BIM模型不是“静止”的，而是“动态”生成的。从定义上理解，BIM的模型应该相互统一，虽然在不断更新换代，且集成项目生命周期各流程的信息，但依然可以被参建各方使用。但从实际应用上来看，BIM的模型是动态自动生成，在不同的阶段会产生不同的模型，保留着各个阶段的信息和数据并且出现不同版本的模型，为参建各方所应用，实现数据共享与交换。

基于BIM的全过程造价管理，包括了：决策阶段，依据方案模型进行快速的估算、方案比选；设计阶段，根据设计模型组织限额设计、概算编审和碰撞检查，招投标阶段，模型编制工程员清单、招标的控制价、施工图预算的编审；施工阶段，进行成本控制、进度管理、变更管理等，每个阶段都会有BIM不同的应用和不同的价值，每个阶段同样有不同的软件去支撑我们的应用，去支撑BIM发挥这些作用和价值。对这些软件来说，又有一个问题，就是现在也不存在一个大而全的软件把整个项目全过程所有的应用都涵盖，目前也没有一家软件公司能提供各个阶段的产品。所以这时候需要标准，各个阶段的软件本身也是要遵从国际的标准、行业的标准，依据这些标准进行数据的交换和协同的共享。仅有这些还不够，因为模型相对来说还是个个体，那么模型之间的交换、模型之间的版本控制、基于模型的协同工作也需要提供一个平台，也就是说BIM平台的软件。那么像BIM模型服务器就是典型的一个BIM平台软件的形式，也就是说通过这个平台来承载和集成各个阶段BIM的应用软件，然后它们可以通过平台基于标准进行数据交换，基于平台员后形成协同共享和集成网管理，这样我们的造价全过程就会打通，从而全过程的应用是连贯的、集成的，是一个持续的过程。

4.1 BIM在设计阶段的主要应用

设计阶段是模型产生的重要阶段，也是造价BIM模型创建的阶段，而且这个阶段从难点和障碍来说，是设计软件模型能否复用到下游阶段的招投标阶段，从而再复用到施工阶段。模型之间能不能很好地进行交互，以及进行集成的共享，一般传统的方式会在招投标阶段重新建立模型或者通过二维CAD识图进行翻模。这样不但效率低，也容易出错。从BIM的内涵来说，BIM倡导模型的复用，信息的共享与集成。因此在设计阶段，将设计软件模型顺利导入到算量软件中是关键。导入的基础是基于统一的建模规范和标准建立模型．基于IFC标准进行数据的交换。但是，BIM设计模型和BIM算量模型因为各自用途和目的不同，导致携带的信息存在差异：BIM设计模型存储营建设项目的物理信息，其中最受关注的是几何尺寸信息．而BIM算量模型不仅关注工程量信息，还需要兼顾施丁方法、施工工序等约束条件信息。

4.2 BIM在交易阶段的应用

建设项目招投标阶段也是BIM在造价领域应用最集中的环节之一，工程量清单编制、招标控制价编制、施工图预算编审，都可以借助BIM技术进行高效便捷的工作。招投标阶段，工程量计算是核心的工作，而算量工作约占工程造价管理总体工作量的60%左右，利用BIM模型进行工程量自动计算、统计分析，形成准确的工程量清单。专门为建设项目提供从项目策划到造价咨询的公司可参照设计方提出的含有大量丰富详实的BIM模型及时查阅和摘取工程量信息，根据工程量计算规则编制精确的清单，杜绝错项和漏项，可以有效降低施工阶段因工程量计算不准确的问题而引起的不必要纠纷。在招投标阶段，建设方也可以将建项目BIM模型在发放公开招标或邀标邀请时，以招标文件的形式予以公开或发放给投标单位，以便于投标方可以依据BIM设计模型，知晓精确的工程量，从而制订出更有针对性的投标策略。

4.3 BIM在施工阶段的应用

建设项目施工阶段，基于BIM的商务应用主要集中在5D BIM的施工管理应用。在施工阶段，需要将各专业的深化设计模型集成在一起，形成一个全专业的模型，集成在一起之后，再进行信息的关联，关联进度、资源，成本的相关信息，以此为基础进行过程控制。基于5D BIM的商务应用，首先是基于进度计划这条主线去进行过程的中期的结算，辅助中期的支付。传统模式下的工程计量管理，申报集中、额度大、审核时间有限，无论是初步计量还是审核都存在与实际进度不符的情况，根据5D BIM的撅念，基于实际进度快速计算已完工程量，并与模型中的成本信息关联，迅速完成工程计员工作，解决实际工作中存在的困难。

其次是成本计划管理，将进度计划与成本信息关联，则可以迅速完成各类时点如年度、季度、月度的资源需求、资金计划，同时支持构件、分部分项工程或流水段的信息查询。在施工阶段，变更管理是全过程造价管理的难点。传统的变更管理方式，工作员大、反复变更时易发生错漏、易发对相关联的变更项目扣减产生疏漏等情况。基于 BIM技术的变更管理，力求最大限度减少变更的发生；当变更发生时，在模型上直接进行变更部位的调节，通过可视化对比，形象直观高效，发生变更费用可预估、变更流程可追溯，有关联的变更清晰，对投资的影响可实时获得。

4.4 BIM在竣工阶段的应用

建设项目结算阶段，基于 BIM的主要应用包括结算管理、审核对量、资料管理和成本数据库积累。基于BIM技术的结算管理，是基于模型的结算晋理，对于变更、暂估价材料、施工图纸等可调整项目统一进行核理，不会有重复计算或漏算的情况发生。基于 BIM技术的审核对员可以自动对比工程模型，是更加智能、更加便捷的核对手段；可以实现智能查找员差、自动分析原因、自动生成结果等需求。不但可以提高工作效率，同时也摔减少核对中争议情况的发生。

建设项目备阶段 BIM模型中的信息进行积累形成原始数据库，其内容包括：估算、概算、预算、结算和原始案例工程库；对其进行分类整理，可以形成材价信息、标准构件信息、标识信息等内容；在此基础上进行数据分析，可以形成造价指标库、企业数据库。经过长时间的积累，可以形成集指标类、价格类、文档类等多类数据为一体的多维数据库。

5 工程造价管理应用BIM的发展趋势

5.1 数字造价思维转变为模型造价思维

从目前的情况来看，工程造价模式主要经历如下流程：可研性论证阶段，较大企业可以从第一手的、相近或相似项目的历史成本资料中获得相应数据(经验值法或历史数据法)，以此来作为项目估算的依据。设计阶段由设计方依据初步设计施工图得到设计概算；招投标阶段，利用详细施工CAD图(招标文件、图纸及清单)向算量软件中输入数据，以此对工作量和单价及总价进行计算，得到施工图预算。在施工阶段，通过人工方式对工程变工所产生的差价及纠纷处理等进行记录，并以此为依据调整预算和决算的造价。在BIM背景下，各个数据不再是孤岛，在最初的设计阶段就建立起标准建筑模型，通过招投标阶段的数据录入模型——得到模型工程量和造价——生成施工图预算，再到施工阶段的信息维护与决算，工程结束后将标准模型数据存入指标库，成为后续类似工程造价复用的重要参考。

5.2 基于单机的软件单专业转变为基于平台的多人协作

从全过程造价的角度上看，并非在每个环节中都会用到造价软件。实际造价过程中，一般将Excel作为估算与概算工具。实践中，许多企业只在招投标阶段做施工图预算的过程中才会用到造价软件。然而，由于没有建立统一平台，存在自建模的情况，对模型进行导入导出的步骤比较繁琐，沟通起来也不够畅通。综合运用大数据、云技术、物联网技术，以集成多专业的造价信息平台的形式出现，成为BIM的建筑模型的发展趋势。通过在这样一个统一的平台中录入不同专业的造价信息，利于在该平台上进行交流与合作，降低重复确认问题所耗费的时间，将更多的精力放在造价的精准性上。因此，BIM的未来发展将进一步向基于平台的多人协作上转变，对传统造价的思维模式带来冲击。

6 结束语

由于建筑物是复杂多样的实体，运用BIM技术实现全过程工程造价管理成为一项复杂的系统工程。通过BIM实现对建筑物众多的细部构件和功能的可视化设计，以可视化的管理方式为全过程工程造价管理提供平台，同时以数字化、信息化管理方式为工程造价全过程数据信息共享奠定基础，有效解决过去工程造价条块分割，工作量计算不精确与频繁更改的问题，极大地增强了建筑施工造价质量和效果。未来，BIM技术在工程造价管理上的应用会更加广泛，也更加成熟。

[1] 曾淑君主编，张建平.工程造价管理[M].南京：东南大学出版社，2016，(01).

[2] 姜轶.应用BIM模型加强建筑工程造价管理研究[J].中国高新技术企业，2016，(03).

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