基于BIM技术的建筑工程造价控制与管理

文明球 三峡生态环境投资有限公司工程师

闫礼国 长江三峡水电工程有限公司

随着我国城市化进程的飞速推进，建筑行业已经成为我国的支柱产业之一，根据统计数据来看，2020 ～2021 年，我国的GDP 总量为101 万亿元，而建筑行业的生产总值则达到26.4 万亿元，并呈现逐年上涨的趋势，但值得关注的是，建筑行业的市场发展已经减缓，将逐渐进入微利时代。在建筑行业市场逐渐饱和的背景下，对于项目建设成本的控制也就显得格外重要[1]。

对于项目的全过程而言，设计阶段的投入较少，但是该阶段会直接影响整个项目的投入和收益，属于事前控制。但是在实际的工作中，因为急于拿到项目、急于进行项目等原因，实际留给设计造价概预算的时间较少，甚至建设单位大多都是处于边勘测、边建设、边出图的工程模式中，对于成本的控制也只是在施工阶段进行，导致实际上很难达成预期效果[2]。并且传统建设模式中在工程设计阶段难以预判工程现场的实际情况，工程各部门之间专业人员的沟通也十分有限，将导致信息延误、设计频繁变更等情况，进而延误工程进度、降低品质、减少收益。

在项目进行过程中的成本控制与管理只能保证工程建设的成本不超出预期，只有在造价控制中做好事前管理，才可以达到盈利目的。因此，在信息化协同发展的背景下，将BIM 技术引入工程的造价控制和管理阶段，通过BIM 技术三维可视化、信息传输方便以及协同作业高效等诸多优点进行项目的建设设计和成本管控，从而保证工程管理的质量[3]。

1 BIM 技术的优势

BIM 技术被称为建筑行业的第二次革命，为建筑行业的发展做出了很大贡献。在传统的建筑设计过程中，设计师需要利用平面图纸中的线条来绘制平、立、剖3 个方向的图纸，共同展示自己的设计思路和成品。但是对于现在的建筑而言，其体量越来越大，内部空间的划分和功能也越来越复杂，仅依靠工程师的平面图纸很容易在设计和建设阶段出现错误[4]。

BIM 技术的基本思路则是将建筑中的结构和构造构件，例如梁、板、柱、墙以及门窗等通过实体建模的方式完整地展示出尺寸、位置、型号等。利用BIM技术完成的设计成品是三维的，这样设计师可以完整地呈现出自己的设计思路，建设单位和业主也可以全面了解成品的形式，保证了沟通交流的通畅。

1.1 有利于数据共享

在当前的造价工作中，工作数据一般使用Excel表格或Word文件进行保存，但是这些方式基本都是独立存在，而联网共享文档不是专门针对造价工作设计的，使用较为烦琐。一个工程项目的进行过程中会涉及庞大数量的造价文件和其他工作文件，借助BIM 技术可以建立专业的工程文件共享数据库，进行准确的定位查找，调取方便，而且每个得到授权的项目参与者都可以进行数据的上传和下载，保证数据及时更新[5]。此外，若一个建筑企业利用BIM 技术建立了工程项目的数据库，则可以积累工作经验，企业员工在面对新项目时，可以根据需求调用既往工程项目的通用数据，既能够减少工作量，又可以实现精准控制造价。BIM 技术的造价部分还可进行自动折减，工作人员不必花费大量时间翻阅工程计算规范，可快速开展工作。

1.2 有利于合理分配资源，实现造价精细化管理

在应用BIM 技术前，工程师在对工程量进行估算后，一般需要按照既往的工作经验对人员、材料以及设备等进行安排，具有较强的主观性。在BIM 技术模型中，有时间和成本控制，可以根据工程的动态时刻提供造价管理工作用到的信息。例如，通过模型可以得到工程某一时间段内的工程量和造价信息，进行准确的定量控制，使管理精确化，从而更合理地分配资源，避免超出预算[6]。

1.3 有利于减少计算量

项目的工程量是决定一个项目造价的关键因素之一，早期的工程中，工程量一般是人工计算，造价员对照设计蓝图给出计算结果，再根据定额进行预算，不但工程量很大，而且效率较低，难免还会发生错误。在应用BIM 技术后，模型建立阶段就设置了各结构构件的几何属性，由软件进行运算，并且自动进行扣减，工程量的计算变得非常简单，且工程量计算结果还可以通用。在造价计算软件中进行导入与数据库管理，最终输出造价报表。这样不仅可节约大量的时间，而且计算结果准确。

2 BIM 技术在工程造价全过程中的应用

在工程造价的全过程周期中，BIM 技术可以提供包括投资决策、交易、施工等诸多过程所需要的信息，且只需要进行单次输入。编制概预算计划时，借助三维模型可以快速地计算工程量。在工程进行阶段，管理部门可以用模型对建造过程进行试验，以发现问题。进行结算工作时，仿真模拟结果也可以快速地进行统计和变更。

对于全过程中的造价管理工作人员，其可以在决策阶段对投资进行估算，在方案设计的时候进行工程概算，在招投标工作中进行价格控制，在施工过程中进行工程量的动态变更和汇总，一直到竣工验收。BIM 在各阶段造价管理中的应用如表1 所示。

表1 BIM 技术在各阶段造价管理中的应用

2.1 投资决策阶段

投资决策阶段是整个项目建设的第一步，也是至关重要的一步，需要对不同的建设发展预案进行技术和经济方面的讨论，选择最优解。根据相关数据的计算，投资决策阶段将影响后续工程。决策阶段若出现误判，则会给后续项目的建设带来无法挽回的后果，甚至直接影响建筑企业的生存发展。对此，除了要高度重视投资决策阶段，相关的技术手段支持也非常重要。在建筑单位的投资决策阶段，BIM 技术可提供模型将项目的方案计划与财政的分析计算相结合，确定相关参数，得到最佳收益的投资目标。因此，在技术要求可以达到的情况下，对诸多方案进行估算是非常重要的步骤。投资阶段的预算精度要求如表2 所示。建设单位在投资决策阶段引入BIM 技术模型，可以通过修改相关参数，简便地获得各不同方案的估算信息，再进行系统计算，得到收益目标，并保证在决策阶段的预测效果[7]。

表2 投资阶段的预算精度要求

2.2 工程设计阶段

随着BIM 技术的引入，传统的CAD二维绘图被三维绘图模式取代，因为三维的绘图模式能够直观地表达出设计师的设计理念，也更容易被审核人员和业主理解，使得设计成果一目了然，并且在设计师与业主和后续步骤的工作人员进行方案交流、设计更改时，沟通效果也会显著提高。BIM 模型所包含的构件尺寸信息等十分全面，在设计阶段就可以精确地计算工程量，可以较好地规避碰撞等设计问题，得到更接近实际的工程量结果，而传统的工程量计算需要造价人员阅读二维的设计图纸，并对比构件表格进行工程量的逐条、逐项计算，不仅烦琐，而且错误率高。在使用BIM技术的三维工程量计算图时，既可以查看每个构件的参数信息，又可以通过软件直接提取工程量，快速得到计量结果。并且模型中的构件信息可以进行实时更新，出现设计变更后，只需更新图中的构件和结构，工程量表就可以自行更新为最新数据，不仅可以提高工作效率，还能及时发现施工中存在的问题。

2.3 工程施工阶段

施工阶段造价控制工作的重点在于管理建设成本，建设成本目标多以合同中的定价为依据，一般在项目结束或分部分项节点的工程完成后才对建设成本进行计算，但这些工作多为事后进行，无法对过程中的成本进行控制。这主要是因为传统的施工计划只涵盖工程的数量和时间等内容，无法根据项目的实际完成情况和未完成量进行变更。

此外，传统的项目施工安排多是由管理人员根据主观判断和以往经验来编制，必然会存在或大或小的偏差。而基于BIM 技术的施工安排根据实际结构情况进行编制，即使存在误差也非常小，不会影响施工进度和成本。BIM 模型是3D 建模，引入时间信息后成为4D 模型，可以精确地显示各阶段、分部分项工程的成本使用情况。

除此之外，还可以引入成本内容，成为5D 模型，不仅可以较为精确地控制各阶段和分部分项的员工数量、设备种类、材料消耗等信息，还可以有效地进行事前控制，避免出现资源不足或资源浪费的情况。

当前常用的BIM 软件，如广联达的BIM 5D 软件，可以通过绘制或导入BIM模型模拟工程进展，对施工阶段进行展示，直观地给出完成、在建、待建以及延误等信息，并进行管理和造价的估计。

2.4 工程竣工验收阶段

在前期应用BIM 技术的情况下，只需要简单地收集项目信息、整理相关数据，便可以快速得到结算成果。使用BIM技术可以准确地获得结算成果，并与合同价格进行对比，找出导致价格产生变化的原因，分析收益，为企业之后的工作提供帮助。

3 结语

BIM 技术应用于工程的造价控制工作并不是一个简单、独立的工作，需要建筑企业构建一个互联的信息平台，整合建设单位、设计单位以及施工单位等诸多部门，在工程的最开始就应用BIM 技术，使得大量信息可以对接与共享。若只是单纯地在造价控制时引入BIM技术，则会造成工作量大幅提升，且无法获得直接的数据，不能完整地展现出BIM 技术的优势。

本文着重分析了BIM 技术在造价工作中的应用，还对BIM 技术在工程建设的全过程以及与造价工作的结合部分进行了简要论述，未来的BIM 技术在建筑中的应用必然会达到一次输入，多部门使用的高效状态，实现工程的数据共享、及时更新、全方位协同。