BIM在工程造價管理中的應用

田 帥 徐 蓉 王旭峰（同濟大學，上海 200092；2恒大地產集團北京有限公司，北京02200）

1 概述

BIM(Building information Model)這個新技術近年來在計算機輔助建筑設計領域出現(xiàn)，它是規(guī)劃、設計、施工和使用數(shù)字模型的建筑物運行的全過程。采用BIM技術可以在設計、施工和運行維護階段，整個項目能夠有效地實現(xiàn)建立資源規(guī)劃，控制財務風險，節(jié)約能源，節(jié)約成本，減少污染，提高效率，實現(xiàn)全壽命周期項目管理中的現(xiàn)實意義。而建筑工程全壽命周期基于BIM在造價管理體系中從設計階段到施工階段、建后維護、運營管理再回到設計階段。BIM 技術從傳統(tǒng)的 2D、3D 的建模，到 4D、5D的信息建模發(fā)生了突破性的改變，從而真正實現(xiàn)了協(xié)同設計。通過技術的推廣與應用，成為業(yè)主決策階段的有效輔助工具，設計和施工單位承接大項目的必備能力。

2 國內外研究現(xiàn)狀

2002年，行業(yè)分析家Jerry Laiserin和Wang Xin第一次完整的提出BIM（Building Information Modeling）概念，從此，BIM作為一個專有名詞開始在工程建設行業(yè)被廣泛使用。如今BIM技術的發(fā)展與應用，已被公認為繼CAD技術之后建筑業(yè)的二次科技革命，不再停留在個人或者個別公司研究的層面，各個國家已經將其提升到國家發(fā)展戰(zhàn)略高度之上。而美國在這條道路上領先已久。目前美國在大多新建建筑項目中已經開始應用BIM，BIM的應用種類繁多，從設計到施工以及后期的管理與維護都有BIM的應用。而且美國還存在各種BIM協(xié)會，由他們出臺了各種BIM標準。根據麥格勞·希爾的調研，2012年工程建設行業(yè)采用BIM的比例從2007年的28%增長至2009年的49%直至2012年的71%。其中74%的承包商已經在實施BIM，超過了建筑師（70%）及機電工程師（67%）[1]。

2004年，隨著Autodesk（歐特克）在中國發(fā)布Autodesk Revita 5.1，BIM概念開始隨之引入中國。隨著概念的不斷完善與發(fā)展，BIM技術不僅在建筑工程設計中用于繪制完工圖紙，而且可以創(chuàng)建與施工現(xiàn)場完全一致的完整三維工程數(shù)字模型?？梢怨芾砉ぞ咄瓿晒芫€與結構之間，管線之間碰撞等。同時能夠基于BIM模型進行結構及建筑綠色性能分析，進一步使復雜空間結構、綠色建筑成為可能[2]。 2010年上海世博會帶給世人的建筑盛宴中，世博演藝中心、德國館、上海案例館、國家電力館等多個項目均在BIM技術的支持下，得以順利完成。與此同時基于BIM的造價管理軟件業(yè)運營而生如廣聯(lián)達、清華斯維爾、魯班，以上海魯班軟件（集團）公司為例：對建設工程全壽命周期造價管理的BIM應用進行詳細的研究與探討，并陸續(xù)推出了魯班BIM瀏覽器、魯班造價、Luban PDS系統(tǒng)等一系列軟件，實現(xiàn)工程基礎信息網絡化共享以及協(xié)同工作。

3 BIM在造價管理中的應用分析

3.1 目前工程造價的技術局限

隨著大型復雜的工程項目日益增多，每個工程對象的數(shù)據項目成本管理的工作越來越困難。先拋開我們傳統(tǒng)的造價管理問題如：造價管理部門太多，分工不明；工程設計標準難以控制，嚴重浪費；部分新型材料價格失真，導致工程造價虛增；“三超現(xiàn)象”普遍存在等不說。就技術層面：造價分析數(shù)據細度不夠，功能弱；造價難以實現(xiàn)過程管理；項目群企業(yè)級管理能力不強；難以實現(xiàn)數(shù)據共享與協(xié)同，數(shù)據積累困難等這些造價管理技術局限已經大大制約了工程管理水平的提高。

圖1 BIM瀏覽器

圖2 BIM管理駕駛艙

因此十分有必要建立基于BIM的全壽命周期造價管理解決方案，如圖3所示。即全壽命周期造價管理信息系統(tǒng)創(chuàng)建階段：創(chuàng)建預算BIM模型；創(chuàng)建施工的BIM模型；清單、定額套項；準確快速計算工程量；基于BIM資源分析。管理階段：BIM數(shù)據的分層歸類和自動累計；提供數(shù)據安全性保障。應用階段；按需求、提高協(xié)同效率；各部門、各崗位直接調用模型；提供決策依據；云資源，查詢、調用快速方便；BIM數(shù)據二次挖掘、應用[3]。

圖3 基于BIM的全壽命周期的造價管理解決方案

3.2 BIM在造價管理中的價值

針對傳統(tǒng)造價管理的弊病，以造價形成的基本要素為出發(fā)點，探索BIM在造價管理的應用價值，可以主要從微觀和宏觀兩個層面來分析：

1）微觀層面：主要體現(xiàn)在快速、準確地處理工程量信息，改變傳統(tǒng)思維以及工作方式等方面。

工程量計算準確度：引入BIM技術后，基于參數(shù)化模型，依據空間拓撲關系和3D布爾運算規(guī)則，造價人員只需依據當?shù)毓こ塘坑嬎阋?guī)則，在BIM軟件中相應的調整扣減計算規(guī)則，系統(tǒng)將自動完成構件扣減運算，更加精確、快速地統(tǒng)計出工程量信息。

圖4 基于BIM軟件的復雜構件扣減關系

如圖4所示：現(xiàn)代建筑工程規(guī)模越來越大，復雜結構的運用越來越多，借助BIM完成工程量計算工作，不僅使預算人員從繁瑣枯燥的手工算量中解放出來，把更多的時間和精力用于更有價值的工作，如詢價、風險評估、編制精準預算等，同時有效地降低了因人為因素而導致的錯誤率，符合精細化管理理念。

資源計劃：利用BIM三維模型，加入時間、成本維度組建SD建筑模型，實現(xiàn)動態(tài)實時監(jiān)控，可以更加合理地安排資金計劃、人員計劃、材料計劃和機械計劃等。通過SD模型，能夠得知任意時間段的各個項目的工作量，進而把該時間段的造價進行核算，可以更加準確地制定派工計劃和資金計劃，這是實施精細化造價管理的前提條件。

設計變更、索賠管理：引入BIM技術，可以直接將設計變更的內容關聯(lián)到模型中去。當發(fā)生變更的時候，只需將模型稍加調整，軟件就會自動匯總相關工程量的變化情況，快捷而且準確。在5D模型中，甚至可以將變更引起的成本變化直接導出來，讓設計人員清楚認識設計方案的變化對成本的影響。

多算對比：傳統(tǒng)只重視兩頭價格(合同價、結算價)的情況，將在BIM技術下徹底顛覆。在BIM模型中，每個構件都被賦予參數(shù)化信息，如進度、材料、位置、工時消耗、工序安排等，我們可以任意組合各構件信息，為工程項目的多算對比提供有力的技術支持。

2）宏觀層面：BIM技術應用于全過程造價管理中，不僅僅是一個理念或者技術的簡單應用。更重要的是，基于BIM技術的BLM徹底打破建設工程造價管理的橫向、縱向信息共享與協(xié)同的壁壘，促使工程造價管理進入實時、動態(tài)、準確分析時代。BIM的應用，提高了工程項目各參與方對成本控制的能力，也同時為各方節(jié)約了成本。BIM技術與互聯(lián)網的關聯(lián)，有效地提高了建筑市場的透明度，有利于我國建筑行業(yè)行為的規(guī)范化，有效地規(guī)避了招投標及采購過程的貪污腐敗。同時，加快了我國建筑業(yè)由粗放型向集約型轉變，有利于提高建筑業(yè)生產效率，加快建筑產業(yè)集中度提升。有利于精細化管理的實施，減少浪費，有利于低碳建造，符合我國經濟發(fā)展趨勢。[4]

4 結 語

基于BIM的全壽命周期造價管理有利于建筑的可持續(xù)發(fā)展，符合我國的基本國情和對建筑業(yè)的要求，是我國今后造價管理的主要流行模式。而建設項目管理信息化要求盡快建立針對全壽命周期造價管理信息系統(tǒng)，以支持造價管理工作的順利進行。BIM作為全壽命周期造價管理的基礎，是信息系統(tǒng)的核心，充分利用 BIM 的強大功能，滿足不同使用者的個性化功能需要，建立縱向連接各階段橫向集成各參與方，實現(xiàn)系統(tǒng)和軟件集成的信息系統(tǒng)則是當今全壽命周期造價管理的當務之急。

中國建筑業(yè)到現(xiàn)在為止仍然還是一個比較復雜的行業(yè)，而且市場化程度相對比較低，占據絕對主導地位的一直是國有大型的建筑企業(yè)。在這種情況下，行業(yè)內要想引入一個新技術，企業(yè)往往是比較被動的。特別是BIM技術引發(fā)行業(yè)的透明化，對行業(yè)利益格局產生嚴重的沖擊，會導致利益重分配。因此對新技術的質疑態(tài)度，行業(yè)規(guī)模限制及技術難度，從業(yè)人員自身的素質等因素制約了BIM的推廣力度，需要政府主管部門，工程建設參與各方進一步統(tǒng)一認識積極探索實踐。

［1］Mc Graw Hill，The Business Value of BIM in North America[M].2012.

［2］ 麥格勞-希爾建筑信息公司在中國發(fā)布首份關于BIM的中文調研報告——建筑信息模型[R].2009:1-7

［3］魯班咨詢;基于BIM的造價全過程管理解決方案[EB/OL].http://www.baidu.com/link?url=TFjbyzW4kV1TjxFZk BF91aT8B21V8P,2013-06-14.

［4］蘇永奕.建筑信息模型在建設項目全過程造價控制中的應用研究[J]-洛陽理工學院學報（社會科學版）2012(3):1-6