浅析BIM技术在全过程造价管理中的应用

(天津市建筑工程职工大学，天津 300074)

1 BIM技术概述

1.1 BIM技术的含义

建筑信息模型(Building Information Modeling，简称BIM)是将建筑产品的物理特性和功能特性转化为数字化的信息，进行模型的构建。通过在三维模型(3D)基础上添加“工期”维度形成4D模型，再集成“造价”维度信息构建5D模型，形成从项目概念到项目运营全寿命周期的信息模型。通过对项目信息的整合集成，统一管理，为实现正确的决策，提高生产效率提供有力的保障，最终实现控制成本，缩短工期的目的。

1.2 BIM技术在我国的发展现状

2004年，Autodesk公司实施“长城计划”，在我国首次系统介绍BIM技术，引起国内学术界广泛关注。2011年起，国家颁布一系列政策，意图推动和支持BIM技术的应用，在《十三五发展规划》中明确指出“推进建筑信息模型(BIM)、基于网络的协同工作信息技术应用”；在《2016-2020年建筑信息化发展纲要》中提出“推进基于BIM 进行数值模拟、空间分析和可视化表达；推广基于BIM的协同设计，开展多专业的数据共享和协同，优化设计流程，提高设计质量和效率”。这些政策反映了国家层面对此项新技术发展前景的肯定态度，也为我们预测了未来建筑行业将向数字化发展的趋势。

为了紧跟国家对建筑行业应用BIM技术的新要求，各省也纷纷制定各自的政策，鼓励和推动BIM技术的发展。2014年9月，广东省建设厅提出“到2020年年底，全省建筑面积2万平方米及以上的工程普遍应用BIM技术”。2016年4月，重庆市建委提出“到2020年年末形成建筑工程BIM技术应用的政策和技术体系”。2017年10月，上海市政府提出“到2020年，上海市政府投资工程全面应用BIM技术，全市主要设计、施工、咨询服务等企业普遍具备BIM技术应用能力”。各省通过制定相关制度的方式，对BIM技术的应用提出具体的指标性要求，更加有利于BIM技术的落地。

2016年10月由天津市建委牵头成立了天津市BIM技术创新联盟，来自全市建筑及相关行业80余家单位成为联盟首批成员，这其中除了项目建设过程中涉及到的各参建方，还包括了高校和BIM技术咨询机构，基本覆盖了天津市建筑行业全产业链。该联盟通过开展海河杯BIM设计评奖、培训交流等工作，稳步扎实推进BIM的推广应用工作，有效提升了我市建设行业整体设计水平。

2 全过程造价管理

全过程造价管理(Whole Process Cost Management，WPCM)是指将建设项目视为一个包含决策、设计、招投标、施工和竣工验收等阶段的完整过程，而与这些阶段相对应的工程造价的确定和控制也是一个过程。这也就意味着需要在项目进行的全过程中始终贯穿着对造价的动态控制和管理，以满足提高投资效益、保证工程质量、加快施工速度、降低工程造价的目的。它与传统的基于消耗的、相对静态的造价管理方法不同，要从分析项目具体活动与具体活动过程入手，依据开展项目活动的过程和开展项目活动所用的技术方法与工效水平去确定出项目的资源消耗及占用，最终确定出项目的造价。下图可以准确反映项目建设各个阶段所对应的造价管理需要控制的因素。

图1 项目全过程造价管理

3 BIM技术在全过程造价管理中的应用

BIM 模型作为一个工程信息的载体，既提供了建筑全生命周期中的构件几何模型信息、构件功能信息等工程所需的基础数据，还整合了建设过程信息如工程进度、工程费用、运营维护等信息，它作为设计阶段的一个重要成果，通过在项目进行的过程中对造价信息进行更新，建立起各阶段相应的造价模型，使得造价数据的提取更加方便和准确，为工程造价精细化管理提供了重要的技术支撑。

3.1 决策阶段

决策阶段是工程造价控制的重要阶段，对工程造价以及项目建成后的经济效益有着决定性的影响。该阶段主要是通过选择技术上可行、经济上合理的建设方案，依此编制投资估算，全面准确地估算建设项目的总造价，实现资源的合理配置和使用。而BIM技术则可以通过建模将项目技术方案与财务评价指标体系融入模型，通过修改关键的指标，进而实现对其他相关指标的变化情况进行实时的监测，以达到提高决策的水平和准确程度的目的。以下就对BIM技术在投资估算和方案选择两方面的应用情况分别进行阐述。

3.1.1 利用BIM技术进行投资估算。传统项目的投资估算是随着调查研究的不断深入，信息资料及技术文件的完善而逐渐趋于准确的一个过程。由于项目前期的不确定因素较多，因此，这个过程往往需要较长的时间。但是，随着BIM技术的引入，情况将有显著的改观。BIM技术可以借助云平台将以往类型工程的数据迅速调出，根据当前项目的情况进行调整。由于模型均为参数化的，且本身携带技术、造价和物料等丰富信息，因此，只需要稍加修改和整合即可满足当前项目需要，快速、准确的计算出投资估价。

3.1.2 利用BIM技术进行方案比选。与以往通过经验判断和方案评分等包含较多主观因素的方法不同，采用BIM技术可以更加客观地实现多种技术和经济方案的比对。通过改变BIM模型中的某些参数，得到新的方案，利用BIM的自动修正功能进行调整使其更符合实际项目的需要，再借助数据库中的历史工程模型数据与之比对，实现方案优选的目的。

3.2 设计阶段

工程设计阶段是建设项目最关键的阶段，它对工程造价影响最深。国内外大量实践经验表明：在初步设计阶段，影响工程造价的可能性为75～95%，而至施工图设计结束，影响工程造价的可能性为35%～75%，由此可见，项目在作出投资决策后，控制造价的关键就在设计阶段。按照国家对设计阶段划分的要求，这里主要讨论BIM技术在初步设计阶段和施工图设计阶段的应用。

3.2.1 BIM技术在初步设计阶段的应用。BIM技术可以通过与工程量计算软件的完美对接，实现信息的无损传输，避免造价人员二次建模和漏算、错算等情况的发生。与此同时，设计人员的方案变更也能通过BIM模型的变化情况反馈给造价人员，使造价人员对设计概算及时作出调整，提高了工作效率，保证了数据的准确。

3.2.2 BIM技术在施工图设计阶段的应用。进入施工图设计阶段之后，随着设计的细化和深入，各专业设计师之间的协调问题逐渐突显出来。由于设计的关注点不同，就导致了各专业图纸之间不能匹配，出现碰撞的问题，如果这样的问题没有得到及时解决，延伸到了施工阶段，则会带来设计变更，从而提高造价。而BIM模型的碰撞模拟技术却可以通过前期的建模，发现这些矛盾和错误，在设计过程中消化解决，将对施工进程和造价的影响降到最低。

3.3 招投标阶段

3.3.1 基于BIM技术的招标控制价编制。由于时间的限制，以往招标控制价的计算往往比较粗略，经常出现错误和漏项，这就给招标人带来了潜在的风险。但是运用BIM技术之后，通过设计阶段的碰撞检查和方案优化之后，设计文件已经相当成熟，可以直接利用之前的模型抽取项目的工程量信息，有效避免错漏的发生，使招标控制价的准确性得到有效保证。与此同时，招标人的造价管理人员也有足够的时间收集最新的市场价格信息，对价格的构成进行分析，应对投标过程中报价的策略和陷阱。

3.3.2 基于BIM技术的投标报价编制。传统的投标报价虽然都是根据招标人提供的工程量清单进行报价，但是投标人在编制投标报价的时候还是需要对工程量清单的项目和数量进行复核，以做到心中有数，而这样做也浪费了大把的宝贵时间，压缩了后期制定投标策略的日程。采用BIM技术之后，投标人在招标人提供的BIM模型基础上可以直接完成对清单工程量的核对，加快了报价编制的进程，还可以利用数据库和云平台获取价格信息，有充分的时间和精力进行报价分析，制定投标策略，提高报价的竞争力。

3.3.3 基于BIM技术的中标人选定。利用BIM技术进行评标，可以直接利用模型的报价信息，来审核商务标的部分，将节省下来的时间用于技术标的审核与论证，对投标人的施工方案和进度安排的合理性进行充分考察，保证中标人满足招标人对于技术和商务的双重要求。

3.3.4 基于BIM技术的招投标过程监管。招投标管理部门可以利用BIM技术和网络技术实现对招投标全过程的监督和指导，实时注意整个过程的动向，及时解决突发的问题，避免暗箱操作的出现，使招投标过程更加公正和透明。

3.4 施工阶段

施工阶段是实现建设工程价值的主要阶段，也是资金投入量最大的阶段，运用BIM技术进行施工阶段的造价控制主要通过工程进度款的控制、工程变更费用的控制、预防并处理好费用索赔等几个方面来实现。

3.4.1 利用BIM技术控制工程进度款。工程进度款的支付，一般按月实际完成工程量进行结算，但是由于施工现场的管理通常较为粗放，因此导致工程量的测量误差较大，且需要浪费大量人力来进行此项工作。引入BIM技术之后，可以根据实际施工情况，对BIM模型进行实时更新，使其与施工进度保持一致。在统计工程量时，可以直接从BIM模型中提取，即保证了准确性，又节约了人力和物力资源，实现对进度款支付的有效控制。

3.4.2 利用BIM 技术控制变更费用。由于工程项目具有规模大、结构复杂、建设周期长的特点，因此各参建方在功能描述、勘察设计、工程量估算方面难免有不完善之处，加之不可预见事件的发生，在施工现场不得不做出局部调整，这也就导致了工程变更的出现，而这势必会引起成本的增加和进度的滞后。BIM技术的应用可以在最大程度上规避主观的失误，在设计阶段就将这些问题消化解决，降低变更发生的概率。而当出现不可预见事件时，也能通过模型的变化迅速做出应急反应，制定相应措施，将损失降到最低。

3.4.3 利用 BIM技术处理索赔。在施工过程中，对于并非己方过错，由对方承担责任造成的损失是可以提出经济补偿或工期顺延的索赔要求的。但是由于其中牵涉双方利益，因此索赔过程往往成为业主和施工方之间的“拉锯战”，一旦处理不当，不仅会影响工程顺利进行，还可能为之后的管理埋下隐患。利用BIM技术则可以有效规避这些风险。首先，BIM模型可以真实反映项目进行过程中出现的各种偏差，对于损失的责任方做出界定，避免相互推诿责任、扯皮的情况发生；其次，BIM模型能自动准确地计算出索赔事项引起的工程量变化情况和产生的费用，在节省时间的同时，提高了索赔处理的效率。

3.5 竣工阶段

在竣工验收阶段，从造价管理的角度来看，主要是工程竣工结算和竣工决算的办理和计算，如果没有及时完成，将会影响竣工验收及交付使用，这对能否发挥投资的经济效益影响非常重大，因此，要引起高度重视。

3.5.1 利用BIM 技术审核结算资料。以往审核结算资料，需要将整个项目实施期间的资料汇总、统计，工作量大，且由于时间跨度较大，资料缺失情况严重。而BIM模型，作为贯穿整个项目过程的技术平台，汇集了全部的工程信息和资料，审查人员可以根据需要任意调取，缩短了准备资料的时间，提高了审查的效率。

3.5.2 利用 BIM 技术审核结算工程量。传统方法审核结算工程量，一般是由双方造价人员按照各自的工程量计算书逐项进行核对，一旦出现偏差，还需要核对图纸或签证，溯源计算，过程漫长，效率低下。但是BIM技术可以通过比较招投标阶段和竣工阶段的模型和工程量信息，自动标记出变化的位置，迅速准确地找出差异，提高对量的工作效率。

3.5.3 利用 BIM 技术审核结算费用。结算费用的审查按照造价控制和管理的要求，分为预付备料款审查、工程进度款审查、工程结算款审查和预留保修金审查。采用BIM技术进行上述费用的审查，可以通过与互联网技术相结合，直接获取政府部门发布的最新造价信息和取费标准文件，并与合同文件进行比较，经过甲乙双方协商，确定结算费用的审查要求，保证审核结果的准确。

综上所述，BIM技术凭借其可视化、参数化、模拟性和信息集成的多种优势特性，逐渐融入到工程管理的各个阶段。对于造价管理来说，贯穿于从策划到竣工的全过程，构建起一个新的造价管理体系，实现了各专业之间信息的无障碍交流和传递，避免了管理脱节和重复工作导致的效率降低问题。与此同时，避免了人为原因造成的错误和障碍，保证了信息的准确性和客观性，提高了各参建方的造价管理能力，最终达到使项目增值的目的。