基于BI M的全過程造價管理應(yīng)用探索

艾 新，張德海，韓進(jìn)宇

（沈陽建筑大學(xué)BIM工程中心，沈陽 110168）

在工程建設(shè)項目規(guī)劃、設(shè)計、施工、造價、維護(hù)各個階段中，數(shù)據(jù)的傳遞出現(xiàn)了很深的斷層，BIM技術(shù)的目標(biāo)就是解決這一問題，使工程造價全壽命周期的造價管理（Bu i l d i n g Li f e c y c l e M a n a g e m e n t， BLM） 成為現(xiàn)實(shí)。BIM技術(shù)的飛速發(fā)展帶動了一系列軟件的開發(fā)應(yīng)用，工程造價相關(guān)軟件也不例外?，F(xiàn)在市面上的工程造價管理軟件多數(shù)是基于二維平面的，在預(yù)算和結(jié)算上還比較實(shí)用，但是不能實(shí)現(xiàn)對造價的動態(tài)管理，對全過程造價信息管理更是無能為力。BIM技術(shù)的提出，使工程造價管理軟件也發(fā)生了變革，在可視的建筑信息模型中，工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以實(shí)時動態(tài)調(diào)整，造價人員可以更迅速準(zhǔn)確地獲得造價信息。對于提升工程造價管理水平，乃至實(shí)現(xiàn)整個建設(shè)工程項目壽命周期的信息化管理，BIM有著無與倫比的優(yōu)勢。

1 BIM在決策階段的應(yīng)用

BIM技術(shù)具有參數(shù)化、可運(yùn)算等特點(diǎn)，基于BIM可預(yù)先構(gòu)建出一些參數(shù)化構(gòu)件可循環(huán)使用。當(dāng)然也可借助以前構(gòu)造類似模型簡單地搭建BIM模型，這樣便可迅速提取工程量，再與BIM造價云系統(tǒng)結(jié)合，準(zhǔn)確地查詢調(diào)用人材機(jī)價格、各種經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，這樣在沒有完整的圖紙情況下，依然可以做出準(zhǔn)確的決策、完成投資估算。因此，在決策階段應(yīng)用BIM技術(shù)，可以迅速便捷地編制項目投資估算書，使決策更加準(zhǔn)確。基于BIM技術(shù)的投資估算借助造價師的經(jīng)驗，為決策提供了數(shù)據(jù)支撐，改變了傳統(tǒng)模式。只有這樣，才能使投資估算真正地為后期成本控制提供依據(jù)。

2 BIM在設(shè)計階段造價的應(yīng)用原理

建設(shè)工程項目的施工進(jìn)度、成本、工程質(zhì)量能否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，建成后能否給業(yè)主帶來經(jīng)濟(jì)效益都取決于工程設(shè)計。工程設(shè)計這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)對造價控制起著決定性作用。這里將從初步設(shè)計及施工圖設(shè)計兩方面進(jìn)行分析BIM對造價管理的影響。

2.1 初步設(shè)計階段的工程造價控制

在這一階段，我們所要做的是根據(jù)初步設(shè)計圖紙翻出BIM模型，快速提取工程量，導(dǎo)出文件，再導(dǎo)入有關(guān)計價軟件，實(shí)現(xiàn)工程基礎(chǔ)信息準(zhǔn)確鏈接。建模軟件有Re v i t、Te k l a、魯班等。利用價格信息平臺可以提取人材機(jī)費(fèi)用及各種經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，快速編制概預(yù)算，使價值工程分析及限額設(shè)計等過程擁有數(shù)據(jù)支撐。另一方面，當(dāng)模型建立完畢，也可以利用一些施工模擬軟件進(jìn)行碰撞檢測，例如Na v i s w o r k s，提前發(fā)現(xiàn)管線、構(gòu)件的碰撞沖突情況，這樣能夠大幅度降低后期返工率，也能減少成本損失及工期延誤情況。前期的限額設(shè)計及價值工程分析方法的實(shí)施需要數(shù)據(jù)信息的支持，BIM技術(shù)的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫可在設(shè)計師進(jìn)行模型數(shù)據(jù)拆分，為分析提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

2.2 施工圖設(shè)計階段的工程造價控制

在施工圖設(shè)計階段，設(shè)計深度有所增加，各種工程信息在不斷更新的同時，BIM模型也同步更新，尤其在更細(xì)致的部分，例如裝飾工程、構(gòu)件明細(xì)表、門窗表等都在不斷完善。在做施工圖預(yù)算時，往往因為手工計算時出的錯誤，造成后期招投標(biāo)時的失誤，浪費(fèi)了大量時間，BIM模型中的構(gòu)件能夠自動扣減，迅速準(zhǔn)確地統(tǒng)計出工程量，節(jié)省了時間和人力，使預(yù)算人員能夠?qū)⒏嗟木ν度氲皆儍r或者工料機(jī)分析。同時，如果將時間進(jìn)度信息添加到BIM模型中即可構(gòu)建出4D建筑信息模型，利用此模型可以進(jìn)行模擬施工，方便施工方更加合理的進(jìn)行施工組織設(shè)計。為了保證傳輸數(shù)據(jù)時信息的完整與一致，在造價軟件中直接提取將代替手工錄入，這樣將會避免很多錯誤的發(fā)生。在建筑信息模型中包含工程量信息、進(jìn)度計劃信息、構(gòu)件三維結(jié)構(gòu)圖。因此，在模型中只要點(diǎn)選構(gòu)件即可獲得信息，直觀立體，而不僅限于傳統(tǒng)的造價軟件文本格式。這樣既能為后續(xù)的進(jìn)度款支付提供方便，也能為材料采購提供根據(jù)。

3 BIM在招標(biāo)投標(biāo)階段的應(yīng)用原理

在招標(biāo)階段，BIM的價值體現(xiàn)的最為明顯。設(shè)計院負(fù)責(zé)搭建出BIM模型，并在模型中添加材料、工程量、時間進(jìn)度等工程信息。建設(shè)單位或者招標(biāo)委托人就可以利用此模型快速地提取工程量，結(jié)合我國清單規(guī)范就可以編制工程量清單。這樣可以避免人工算量時錯誤的發(fā)生，有利于招標(biāo)工作順利的進(jìn)行。編制完工程量清單后，可以將清單附加到BIM模型中，招標(biāo)代理機(jī)構(gòu)發(fā)出招標(biāo)文件時，就可以將包含清單信息的模型一起發(fā)給投標(biāo)人，這樣就可以保證招標(biāo)信息與設(shè)計信息的完整性與連續(xù)性。BIM模型中的構(gòu)件具有一定的關(guān)聯(lián)性，構(gòu)件空間的位置對應(yīng)著一定的工程量數(shù)據(jù)，投標(biāo)人可以根據(jù)模型快速定位構(gòu)件，準(zhǔn)確提取并核算工程量，為選擇適當(dāng)?shù)耐稑?biāo)策略爭取時間?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)與BIM平臺有機(jī)地結(jié)合，更加有利于政府招投標(biāo)管理部門的監(jiān)督管理，有效地遏制了徇私舞弊等舞弊現(xiàn)象的發(fā)生，對于整個行業(yè)的健康發(fā)展十分有幫助。

4 BIM在施工建造階段的應(yīng)用原理

在施工管理的過程中，如何控制工程款、工程變更費(fèi)用、索賠是造價管理的主要內(nèi)容，同時造價人員也會努力挖掘造價的潛在價值來節(jié)約成本或者增加收益，當(dāng)然最重要的還是造價不能超過投資。本文將就優(yōu)化施工組織設(shè)計、計取工程量、工程變更、索賠管理、結(jié)算、資金使用計劃等方面來介紹基于BIM的造價管理是如何發(fā)揮作用的。

4.1 施工組織設(shè)計優(yōu)化

資源安排計劃在施工組織設(shè)計中，是一塊十分重要的內(nèi)容。在安排資源時，BIM技術(shù)就顯示出了它的優(yōu)勢。為了避免材料資源的浪費(fèi)，可以利用建筑信息模型的參數(shù)化特點(diǎn)，根據(jù)施工的時間進(jìn)度快速地算出人工、材料、機(jī)械的使用量。另一方面，4D-BIM技術(shù)可以幫助施工管理人員準(zhǔn)確地把握施工方案與進(jìn)度安排，能夠按計劃地實(shí)施流水施工，安排施工隊交叉施工、連續(xù)作業(yè)。這樣可以使工序間無縫對接，避免窩工。通過BIM平臺，既能夠保證施工有序進(jìn)行，提高安全系數(shù)，又可以控制造價。施工單位可以應(yīng)用BIM平臺，預(yù)先設(shè)定好每個班組的工作限度，準(zhǔn)確而快速地完成各個工種的工作量安排，電腦系統(tǒng)將自動檢測出各個班組在時間或空間上是否沖突。

4.2 工程變更

工程變更是項目建設(shè)過程中常發(fā)生的一種情況。一旦發(fā)生工程變更，工程量及施工進(jìn)度往往也會隨之發(fā)生變化，進(jìn)而造成對項目造價的影響。通過BIM技術(shù)，操作人員可以事先按照工程師簽發(fā)的變更簽證直接在BIM模型上作出修改，由于模型自帶的扣減計算、集合運(yùn)算關(guān)系，工程變更就可以快速地反映到工程造價上，更及時的反映出工程變更的經(jīng)濟(jì)意義。

4.3 索賠管理

索賠與變更對造價的影響大同小異，都是在工程量清單之外的工作內(nèi)容，或者是意外發(fā)生的事件，由發(fā)包方按照合同給予承包方一定的費(fèi)用或工期補(bǔ)償。具體在BIM體系中如何實(shí)行，與工程變更類似。此處不做過多解釋。

4.4 工程進(jìn)度款支付

在我國實(shí)行的結(jié)算方式有很多，例如按月結(jié)算、分段結(jié)算、竣工后一次結(jié)算、單項工程結(jié)算等方式。例如，應(yīng)用按月結(jié)算，甲方需在每月月中向施工單位撥付半個月的工程款，月末根據(jù)施工單位的實(shí)際完成量，再加上已完工程量報表和簽證，經(jīng)業(yè)主及監(jiān)理確認(rèn)后結(jié)算。在現(xiàn)如今的結(jié)算過程中，建筑工程信息多數(shù)來自二維CA D圖紙，工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)只是掌握在不同專業(yè)的造價員手上，數(shù)據(jù)之間沒有聯(lián)系，無法對工程造價進(jìn)行拆分，進(jìn)度款結(jié)算工作十分復(fù)雜繁瑣。在進(jìn)度款結(jié)算BIM技術(shù)的功能十分全面，值得推廣與應(yīng)用，比如框圖出量、框圖計價等功能，使工程量拆分匯總變得更加形象與方便。這樣可以形成造價進(jìn)度文件，為工程結(jié)算工作提供有效的支持。

4.5 資金使用計劃與偏差分析

工程造價管理中，編制資金使用計劃和進(jìn)行投資偏差分析是不可缺少的，也是十分重要的。BIM技術(shù)在編制資金使用計劃時的優(yōu)勢十分明顯。5D建筑信息模型包括了時間維度、造價信息及建筑結(jié)構(gòu)三維模型，可以使資金使用狀況在建設(shè)的過程中動態(tài)地展示出來。建設(shè)單位或者承包方能夠直觀地看到資金地投入過程，方便其根據(jù)自身情況制定資金安排計劃。

施工過程中的造價管理被稱作多算對比。即把計劃的投資額作為目標(biāo)金額，在施工進(jìn)行的過程中，將計取的階段造價與目標(biāo)金額進(jìn)行對比，從中找出誤差并分析原因。根據(jù)結(jié)果施工方可以采取有效措施來及時挽回?fù)p失，一次實(shí)現(xiàn)控制造價。利用BIM技術(shù)可以快速準(zhǔn)確地找到構(gòu)件以及與其相關(guān)的工程信息，可以很快的獲得多算對比文件，為資金偏差分析提供數(shù)據(jù)，以便盡早的發(fā)現(xiàn)并解決問題。BIM系統(tǒng)可顯示出工程合同價、實(shí)際支付價、實(shí)時結(jié)算價，并利用軟件平臺演示基于BIM的“三算對比”，可以對實(shí)時出現(xiàn)的偏差進(jìn)行分析與糾正。

5 BIM在竣工移交階段的應(yīng)用原理

傳統(tǒng)的工程結(jié)算主要是依據(jù)二維CA D圖紙進(jìn)行的，這種方式相當(dāng)負(fù)責(zé)繁瑣。在計算工程量時，雙方的造價人員都會按各自的計算習(xí)慣逐個構(gòu)件計算，然后雙方再根據(jù)彼此的計算書進(jìn)行核算對比，遇到出入較大的地方，就要細(xì)究每個計算式、每條軸線上的構(gòu)件來進(jìn)行復(fù)核，工作量十分巨大。尤其是老預(yù)算員，基本都是手工算量。不同的人不同的書寫習(xí)慣，核查時難度相當(dāng)大，資料缺失或遺漏的情況比比皆是。解決這種竣工階段被動情況的途徑就是BIM技術(shù)。由于BIM模型具有參數(shù)化的特點(diǎn)，使得其不僅含有建筑工程的空間幾何信息還具有工程量信息、物理信息地質(zhì)資料、成本數(shù)據(jù)、材料明細(xì)及項目進(jìn)度信息。在設(shè)計與施工等階段開展的過程中，現(xiàn)場簽證和工程變更等信息不斷完善，BIM模型所包含的信息也在不斷積累擴(kuò)大，在工程竣工后模型的信息量將足夠表示一個工程實(shí)體。

BIM模型的出現(xiàn)提高了結(jié)算速度和結(jié)算效率，減少了雙方的糾紛，同時也能夠很大程度地節(jié)約雙方的結(jié)算成本。

6 工程造價BIM數(shù)據(jù)的共享

施工階段如果遇到有關(guān)造價及其流程的工作時，可以根據(jù)BIM技術(shù)提供的信息來做出決策。通過這些數(shù)據(jù)，施工過程中的審批、流轉(zhuǎn)速度很大程度上得到了提高，人員的工作效率也得到了大大的提高。工程人員通過各自的終端或數(shù)據(jù)接口將信息上傳，再由BIM后臺系統(tǒng)整理并共享，這樣無論是材料采購員、造價員、資料員還是雙方的企業(yè)管理人員都可以在統(tǒng)一的BIM平臺上獲得造價相關(guān)信息，保證了造價信息傳遞的流暢性與時效性。

7 結(jié)語

利用BIM技術(shù)的投資估算，再結(jié)合造價師的經(jīng)驗，將會使投資估算成為后期成本控制的依據(jù)；將互聯(lián)網(wǎng)與BIM平臺結(jié)合，更將有利于政府對行業(yè)的監(jiān)管，遏制了徇私舞弊現(xiàn)象；建設(shè)單位也能夠更加直觀的進(jìn)行資金安排，同時利用BIM系統(tǒng)能夠?qū)⒐浪泐A(yù)算結(jié)算的偏差降到最低，避免資金的浪費(fèi)；而且在施工的過程中遇到工程造價及其流程問題時，也可利用BIM來直觀地解決爭議。綜上所述，BIM技術(shù)應(yīng)用于工程造價管理領(lǐng)域是一個勢在必行的趨勢。

［1］ Ernstrom B，Hanson D.The constructors guide to BIM ［M］.New York， AGC of America，2005.

［2］楊寶明.工程造價管理新思維［N］.建筑時報，2010-12-20.

［3］劉保石.運(yùn)用魯班BIM 技術(shù)提升精細(xì)化管理水平［J］.新魯班，2012.

［4］賀啟明.BIM 技術(shù)在施工階段的應(yīng)用策略研究［J］.中安協(xié)高峰論壇，2010.

［5］張仕廉，竹隰生．建設(shè)項目全壽命周期成本控制理論與方法［M］．北京：中國計劃出版社，2007.

［6］陳彥，戴紅軍，劉晶，等．建筑信息模型（BIM）在工程項目管理信息系統(tǒng)中的框架研究［J］．施工技術(shù)，2008，37（2）：5-8.

［7］丁士昭．建設(shè)工程信息化導(dǎo)論［M］．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005.

［8］曾旭東，譚潔．基于參數(shù)化智能技術(shù)的建筑信息模型［J］．重慶大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2006，29（6）：107-109.

［9］王廣斌，張洋，譚丹．基于BIM 的工程項目成本核算理論及實(shí)現(xiàn)方法研究［J］．科技進(jìn)步與對策，2009，26（21）：47-49.

［10］張樹捷.BIM在工程造價管理中的應(yīng)用研究［J］.建筑經(jīng)濟(jì)，2012，2，：20-24.

［11］孟森，劉欣，張世洋.淺談基于BIM的工程造價管理［J］.工程建設(shè)，2012，44（5）：74-78.

［12］李靜，方后春，羅春賀.基于BIM的全過程造價管理研究［J］.建筑經(jīng)濟(jì)，2012，9：96-100.