基于BIM技术的工程造价实践与分析

李雪梅 （四川建筑职业技术学院，四川 成都 610000）

0 前言

国民经济高质量发展，建设市场管理也由粗放式向精细化转变，建设工程领域投资也由单一向多元转变，多元利益体利益的保障与实现冲突逐渐凸显。从工程造价管理、成本控制等方面着手，使投资利润的最大化已经成为施工方、建设方等多方企业的核心竞争力。建设工程领域承接方式多样，例如EPC、BOT、PPP等，无不是通过建设资金投入把设计图纸上的建筑变成能产生使用价值的建筑物过程，资金投入、项目管理、施工工艺、图纸变更等多因素、多环节直接影响工程造价的精准性，影响投资、收益的决策。传统的工程造价方式、方法对多数据运用、实时数据采集等面临极大的挑战。基于BIM技术，运用动态数据方式，对现场多维度数据采集与分享，对投资、进度、施工现场、材料供应商等起到最优的管控与决策，进而为各方主体实现利润最大化实现创造最优路径。

1 工程造价面临的挑战

1.1 数据量多，不易决策

建设工程高度越来越高、采用新技术越来越多、特殊结构形式越来越复杂、建造成本越来越大、设备种类越来越多、建设周期越来越短、资金周转越来越快，由此带来短时间数据量剧增，使精确为项目决策、判定变得困难重重。随着信息化快速发展，建设工程全寿命周期的工程造价逐渐推广，整个过程周期、数据链长，过程中动态调整信息多，不容易做到多数据耦合，相互关联互动。再加之由于工程投资等特殊原因，工程滞后现象时常发生，合同与现实环境差异大。

1.2 数据来源渠道多、管理不易统一

建设工程项目实施过程中，工程造价数据主要来源于商务合约、物资设备、工程管理等具体岗位及人员，通过施工图工程量计算、实际材料库存、资源调配、施工现场、会计、合同变更等计算而得。项目管理中很少有软件平台能实现多端口数据输入与调整，从而造成数据与实际工程中准确计算工程量存在不准确或滞后现象，对项目决策与实施带来偏差。

1.3 数据标准不统一、精细化程度不高

由于数据来源的人员多，多数不是工程造价专业的专业人员，造价数据采集相互间标准不统一，导致造价数据采集不能够准确与当地定额匹配。由于工程造价模型建立精细化程度不够，计算值与实际值存在较大偏差，加之在施工过程中，未及时将工程施工过程数据与计算值比对，模型未得到有效的修正，工程结束时才发现预算和结算数据严重偏离预期目标，给企业资金带来极大的压力，甚至导致企业一蹶不振。

2 基于BIM技术的整体解决路径

2.1 五维数据集成、提升决策精准与可靠

为了解决目前工程造价面临的挑战，把工程造价人员从工程量计算中解放到对多维数据管理上来，BIM5D概念应运而生。在传统的建筑模型三维的空间展示基础上，耦合“时间信息”与“造价信息”两个纬度，形成由3D(实体)+1D(进度)+1D(造价)的五维建筑信息模型，即BIM5D，相比较于BIM3D，BIM5D统筹了工程量、工程进度、工程造价等，从工程量而言不仅统筹了土建、机电、钢结构、幕墙等各个建筑模型单元，还检查了各个工程量之间的衔接问题。以集成模型为载体，把项目建设过程中的进度、合同、成本、质量、安全、图纸、原材料等信息集成在一起，运用BIM5D模型形象直观，能够计算分析的特性，帮助项目管理人员高效决策和精准管理。

2.2 数据适时修定，解决了数据时效、准确

国家标准《建筑信息模型施工应用标准》GB/T51235的颁布，为BIM软件数据交付提供了可靠依据。例如运用BIM5D软件平台可直接导入GCL格式模型，该模型有IFC格式接口，Revit软件也可存为IFC格式后，接着输入BIM5D模型中。通过数据平台，实现模型与施工合同、工程量清单、相关定额、工程图纸等进度信息互相关联。运用这个软件，项目管理者在模型中点击某个建筑构件，就可查看构件的种类、材料组成和外观形状等相关属性，可进行有效的决策，实现精细管理、节约成本和提升效率。工程变更、现场签证、工程进度等实时数据通过各个软件输入，造价管理人员可以准确方便的统计已完部位的工程量，向建筑工程项目的五方责任主体提供数据，大大提高效率。通过实时数据分析，造价人员也可进行静态、动态的盈亏平衡等分析，让管理者决策科学、可靠。

2.3 多数据拟合、提升模型的精准性

工程中土建、机电、钢结构、幕墙等各个建筑模型单元数据的输入，包括特殊构件，例如处理变截面柱、斜墙、异形墙构件、错层和跃层复杂标高、构件与管线设备物理空间关系等，对模型的精准度提出了不小的挑战，只有模型达到精度空间模型才能闭合。加之实时在线数据信息输入，分类查看构件工程量，依据各地的清单项目特征自由进行工程量汇总统计。这些特性显著的解决了传统模型单一、不易比对的缺陷，大大提升了模型的精度，计算精度也显著提高。

3 案例对比分析

成都市高新区某新建商业用房、旅游运营中心、绿化工程及附属设施项目，框剪结构；地下3层，高度12.3m；地上24层，高度95.65m；总建筑面积为26229.2m2。对比依据为：工程量清单所示内容及设计院的图纸、设计问题回复单与变更单。图纸、变更工程、结算的三个阶段主要指标与图纸指标增减情况如表1所示。

由表1可知工程在施工过程中以图纸工程量为基数量，工程中变更量的比例与结算量比例不尽相同，不同指标间存在差异。由于图纸、变更、结算建立的模型、人员素质等原因，量的变化值不尽相同，其变化趋势为结算量大于图纸量与变更量值，各个指标差异明显。

该项工程历经3年，图纸价为6810.59万，变更价为1021.1万，结算价为8201.12万，如果该项目投资采用等额投资，按年利率8%折算，一次性支付现值的系数为0.794。分析下列两种情况：情况一：图纸价加变更价同时进行支付，图纸价加变更价合计为7831.69万，图纸加变更的价与结算价差为369.43万，折算资金为293.3万，对施工单位而言效益减少0.9%；情况二：如果把变更价计入结算内，图纸与结算价差为1390.53万，一次性支付现值为1104.081万，对施工单位而言效益减少4%。显然计入资金时间价值后，传统工程造价带来的挑战显而易见。

主要指标的图纸与变更的工程量 表1

4 小结

在目前工程项目中工程造价面临数据量多、不易决策；数据来源渠道多、管理不易统一；数据标准不统一、精细化程度不高的三大挑战。基于3D(实体)+1D(进度)+1D(造价)的五维建筑信息模型，即BIM5D，实现了解决工程造价面临的三大挑战的途径，可实现五维数据集成、提升决策精准与可靠；数据适时修定，解决了数据时效、准确；多数据拟合、提升模型的精准性。通过算例分析由于图纸计算、变更、结算的模型、人员素质等原因，工程量变化大小不尽相同，其变化趋势为结算量大于图纸量与变更量值，各个指标差异明显。如果图纸价加变更价同时进行支付对施工单位而言效益减少0.9%，把变更价计入结算内对施工单位而言效益减少4%。显然计入资金时间价值后，传统工程造价带来的挑战显而易见。BIM技术把工艺、变更等可选择因素变为最优因素，为企业资金投入的效益最大化奠定坚实的理论与实践基础。