BIM軟件在建筑預(yù)算中的應(yīng)用

【摘要】隨著我國經(jīng)濟(jì)日新月異的發(fā)展，建筑行業(yè)得到了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。計(jì)算機(jī)技術(shù)在建筑行業(yè)的廣泛應(yīng)用，為建筑行業(yè)的成本預(yù)算帶來了全新的成本控制管理辦法，許多建筑成本預(yù)算軟件被開發(fā)出來，并在建筑項(xiàng)目的成本預(yù)算和流程控制中得到了應(yīng)用，BIM軟件以其在數(shù)據(jù)兼容性和靈活性等方面的優(yōu)勢，在建筑成本預(yù)算中發(fā)揮了重要的作用。

【關(guān)鍵詞】BIM軟件；建筑工程；成本預(yù)算；應(yīng)用探討

引言：

我國目前傳統(tǒng)的工程造價是通過完成的設(shè)計(jì)圖進(jìn)行工程量計(jì)算，再依據(jù)計(jì)算的工程量數(shù)據(jù)完成工程造價的預(yù)算，這個過程中有多種因素會對計(jì)算的結(jié)果造成影響，因而計(jì)算的精確度難以得到保障。BIM軟件的的引入和普及，為建筑工程預(yù)算提供了可靠的方法。利用BIM軟件，建筑設(shè)計(jì)單位可以繪制直觀的三維施工圖，精確的計(jì)算出工程量，可以有效的提高建筑工程預(yù)算的準(zhǔn)確性和預(yù)算的效率，從而為建筑工程成本控制提供可靠的數(shù)據(jù)支撐[1]。

1、BIM概述

建筑信息模型（Building Information Modeling），是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。它具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性五大特點(diǎn)，可以將建筑各類信息以可運(yùn)算的形式表現(xiàn)出來，為決策者的決策提供數(shù)據(jù)支撐，以有效的實(shí)現(xiàn)建筑功能[2]。

建筑信息模型可以涵蓋幾何學(xué)、空間關(guān)系、地理信息系統(tǒng)、各種建筑組件的性質(zhì)及數(shù)量（例如供應(yīng)商的詳細(xì)信息）。建筑信息模型用數(shù)字化[3]的建筑組件模擬出真實(shí)世界中用來建造建筑物的各類構(gòu)件。相對于傳統(tǒng)電腦輔助設(shè)計(jì)用大量圖形構(gòu)圖來表示物體的設(shè)計(jì)方法來說是一個根本性的改變。

建筑工程預(yù)算的文件要求來自多個方面工程環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確信息，包括設(shè)計(jì)圖紙、材料采購細(xì)節(jié)、施工環(huán)境狀況、各類文件提交程序以及其它與建筑物品質(zhì)規(guī)格相關(guān)的文件。建筑信息模型可以為建筑工程提供有效的信息支撐，使其可以為設(shè)計(jì)、建筑業(yè)主者等建筑工程的參與者創(chuàng)建溝通的橋梁，提供處理工程專案所需要的實(shí)時相關(guān)信息。而提供準(zhǔn)確信息的方法是經(jīng)由工程的各個參與方在各自運(yùn)行工作的責(zé)任期間，實(shí)現(xiàn)信息之間的高效共享，依據(jù)各參與方所擁有的信息，對相關(guān)建筑信息模型進(jìn)行增添和提供有效參考?？梢杂行Ъ皶r處理建筑相關(guān)問題，例如，當(dāng)大廈發(fā)生了一些滲漏事件，大廈管理員首先可能不需要探索整棟大廈，而是可以轉(zhuǎn)向在建筑信息模型進(jìn)行位于嫌疑地點(diǎn)的閥門的查找工作，并且他可以依據(jù)適當(dāng)?shù)碾娔X計(jì)算能力，從數(shù)據(jù)庫中獲得閥門的規(guī)格、制造商和零件號碼等以及其它在過去曾被研究過的信息，然后有針對性的發(fā)現(xiàn)可能的原因所在。在建筑信息模型的應(yīng)用中，比如建筑材料的規(guī)格等結(jié)構(gòu)化的文件可以被輕易的搜索出來，并且可以滿足地區(qū)、國家或是國際標(biāo)準(zhǔn)。

美國建筑師學(xué)會進(jìn)一步定義了建筑信息模型，認(rèn)為它是一種“結(jié)合工程專案信息數(shù)據(jù)庫的模型技術(shù)” [4]。它反映了該項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)庫技術(shù)，基于數(shù)字化技術(shù)對建筑工程相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行歸納整理，構(gòu)建一個多維度的信息模型，使這個模型成為整個建筑工程生命周期內(nèi)的信息統(tǒng)計(jì)和信息處理平臺，并可以將該數(shù)據(jù)庫信息保存起來，為其他建筑工程項(xiàng)目提供可供參考的信息依據(jù)。

2、我國傳統(tǒng)的建筑工程預(yù)算中成本核算困難的原因

我國傳統(tǒng)的工程預(yù)算存在著許多方面的不足，在建筑的預(yù)算過程中存在著如數(shù)據(jù)滯后性、數(shù)據(jù)共享困難、數(shù)據(jù)處理困難等問題，導(dǎo)致進(jìn)行建筑預(yù)算中成本核算困難。

2.1建筑工程計(jì)價受到區(qū)域性影響

我國各個地區(qū)有著不同的地方定額標(biāo)準(zhǔn)以及建筑相關(guān)材料的計(jì)價標(biāo)準(zhǔn)[5]，這就使得工程預(yù)算人員的預(yù)算經(jīng)驗(yàn)信息不能得到發(fā)揮，地域的差異性使得工程預(yù)算人員已經(jīng)積累的預(yù)算經(jīng)驗(yàn)被浪費(fèi)掉，不能適用于不同地域的工程預(yù)算，積累的預(yù)算數(shù)據(jù)信息也就沒有保存的價值而被作為無用信息處理，這就使得預(yù)算工程師到不同的地區(qū)后，進(jìn)行新的建筑預(yù)算就需要全部重新開始，無法有效的應(yīng)用原有的預(yù)算經(jīng)驗(yàn)和預(yù)算積累數(shù)據(jù)，沒有可供利用的數(shù)據(jù)資料，這就會極大的影響到預(yù)算的效率。

2.2建筑工程各類項(xiàng)目的預(yù)算數(shù)據(jù)信息共享的程度不夠

我國的建筑工程建設(shè)中，由于企業(yè)組織管理模式是平級架構(gòu)的，形成各個不同專業(yè)之間的數(shù)據(jù)共享相對困難、程序繁瑣的局面，導(dǎo)致預(yù)算工程師難以及時有效的掌握各類預(yù)算數(shù)據(jù)，如滿足工程所需的實(shí)際采購數(shù)據(jù)等，而進(jìn)行實(shí)際成本核算，當(dāng)前情況下需要預(yù)算、材料、倉庫、施工、財(cái)務(wù)多部門多崗位協(xié)同分析匯總提供數(shù)據(jù)，才能匯總出完整的某時點(diǎn)實(shí)際成本，一個或幾個部門不能有效的完成數(shù)據(jù)共享工作，就會導(dǎo)致整個建筑工程成本預(yù)算難以完成。這種信息上的溝通困難使得預(yù)算工程師難以及時的掌握預(yù)算動態(tài)，從而導(dǎo)致工程預(yù)算超標(biāo)。

2.3預(yù)算數(shù)據(jù)不能及時更新，導(dǎo)致預(yù)算的精確度難以保證

我國建筑預(yù)算主要采用的仍舊是定額計(jì)價模式，面對市場的快速發(fā)展，這種計(jì)價模式有著較為明顯的缺陷[6]，定額中的各類建筑材料價格有著較長的更新周期，導(dǎo)致預(yù)算工程師都會采用各個不同地區(qū)的消耗指標(biāo)，而這些指標(biāo)不具備市場競爭力，這種數(shù)據(jù)信息的滯后性導(dǎo)致其可靠性降低，這就從源頭上引發(fā)了建筑預(yù)算的不精確程度，使預(yù)算難以依據(jù)具體情況進(jìn)行及時的數(shù)據(jù)調(diào)整和更新，導(dǎo)致工程預(yù)算超標(biāo)成為常態(tài)。

2.4建筑工程各類數(shù)據(jù)量龐大，傳統(tǒng)的預(yù)算方式難以勝任

建筑工程是一個復(fù)雜的綜合性工程，建筑材料種類多樣，價格各異，資金的耗費(fèi)量和支付的過程情況十分復(fù)雜，涉及到建筑項(xiàng)目的多個部門，同時還會發(fā)生具體施工中的各類變化導(dǎo)致投入的成本發(fā)生變化，這些多方面因素的影響會產(chǎn)生一個十分龐雜的數(shù)據(jù)集團(tuán)，沒有一個有效的平臺對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納整理，而需要預(yù)算工程師來完成對工程各個組成部分的預(yù)算數(shù)據(jù)分析以及統(tǒng)計(jì)過程，這是一個十分巨大并且繁瑣的工程。在傳統(tǒng)計(jì)價方式下，預(yù)算工程師需要投入大量的時間和精力去完成這項(xiàng)工作，這就使得建筑工程預(yù)算需要耗費(fèi)較長的時間，不利于預(yù)算的及時進(jìn)行，也就難以保障建筑工程預(yù)算的效率[7]。

3、BIM軟件在建筑工程預(yù)算中的應(yīng)用。

當(dāng)前建筑的預(yù)算過程中存在著如數(shù)據(jù)不能實(shí)現(xiàn)充分高效的共享，數(shù)據(jù)處理困難等問題，建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術(shù)及其核心標(biāo)準(zhǔn)IFC的出現(xiàn)和發(fā)展可謂應(yīng)運(yùn)而生，為現(xiàn)有的困境解決提供了有效的方法，通過對建筑工程各類相關(guān)信息的集成化，基于三維數(shù)字技術(shù)，將建筑工程的相關(guān)信息進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)，可以詳盡地將該類信息變?yōu)榭蛇\(yùn)算的數(shù)字信息。同時它可以將建筑設(shè)計(jì)、建造過程以及管理集于一體，進(jìn)行數(shù)字化管理，將建筑工程的全過程進(jìn)行集成管理，將信息資源進(jìn)行集成利用，可以綜合各方面的因素對建筑工程進(jìn)行科學(xué)的預(yù)算，使建筑工程的相關(guān)參與方顯著提高工作的效率，以及降低在建筑工程生命期內(nèi)的風(fēng)險[8]。BIM軟件在建筑工程預(yù)算中的應(yīng)用價值可以在多個方面得到體現(xiàn)：

3.1BIM數(shù)據(jù)庫具備很強(qiáng)的時效性，并且可以有效完成數(shù)據(jù)的共享和數(shù)據(jù)積累，為建筑工程預(yù)算提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

BIM軟件數(shù)據(jù)庫中的信息可以依據(jù)設(shè)計(jì)的變更不斷的進(jìn)行調(diào)整和更新，并且這個數(shù)據(jù)庫是可以對工程項(xiàng)目中的所有參與人員共享的，通過BIM軟件構(gòu)建的集成化的信息平臺，依托多種數(shù)字化技術(shù)，可以將建筑相關(guān)的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，然后以電子資料的形式進(jìn)行存儲，方便調(diào)用，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理。這就可以有效的改善各個專業(yè)之間的信息共享狀況，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的及時交換，滿足各個專業(yè)的人員對相關(guān)數(shù)據(jù)的需要，可以及時的調(diào)用所需的工程相關(guān)數(shù)據(jù)，這就不僅可以利用數(shù)據(jù)為相關(guān)專業(yè)的工作提供指導(dǎo)作用，同時又可以將相應(yīng)的工作的信息反饋到BIM軟件數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，經(jīng)過歸納整理之后的全面詳盡的數(shù)據(jù)信息庫，可以為建筑工程預(yù)算提供良好的數(shù)據(jù)支撐條件。

3.2利用BIM軟件可以有效的進(jìn)行資源規(guī)劃，提升建筑工程預(yù)算的精確度。

BIM軟件可以通過集成數(shù)據(jù)庫，與時間進(jìn)度進(jìn)行良好的結(jié)合，來進(jìn)行建筑工程材料的資源計(jì)劃，安排各分項(xiàng)工程預(yù)算支出。通過BIM軟件構(gòu)建的3D模型，使之與工程成本以及工程進(jìn)度結(jié)合，可以完成對各個分項(xiàng)工程工程量的計(jì)算，計(jì)算相應(yīng)時間段的工程預(yù)算成本，從而為資源計(jì)劃提供更好的選擇方案[9]，實(shí)現(xiàn)對建筑工程各個環(huán)節(jié)的細(xì)分，為精細(xì)化管理創(chuàng)造條件，可以從各個具體細(xì)節(jié)上利用計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行建筑工程預(yù)算，使建筑工程的預(yù)算進(jìn)行的更為全面深入，進(jìn)而為預(yù)算的精確度提供保障。

3.3通過BIM軟件模擬工程決策，并且在工程設(shè)計(jì)階段就可以將工程的整個過程進(jìn)行虛擬完成，可以從全局的角度進(jìn)行精細(xì)的建筑工程預(yù)算。

BIM軟件的3D模型可以進(jìn)行虛擬建設(shè)，利用可視化功能，可以為決策者進(jìn)行工程方案比選提供直接支持[10]。建筑決策階段，調(diào)用類似項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)預(yù)算數(shù)據(jù)，可以迅速的獲取工程估算資金，提供決策和方案選擇的依據(jù)。建筑設(shè)計(jì)階段，利用BIM軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以得到積累了各項(xiàng)建筑設(shè)計(jì)信息的集成數(shù)據(jù)庫，這些數(shù)據(jù)是可運(yùn)算的，通過與時間結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對各階段設(shè)計(jì)成本的控制，施行限額設(shè)計(jì)。與此同時，利用BIM軟件的集成數(shù)據(jù)庫和可視化效果，虛擬施工過程，可以十分直觀的利用三維模型審查設(shè)計(jì)圖，發(fā)現(xiàn)各種設(shè)計(jì)問題以及碰撞問題，并且可以及時方便的進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，使建筑工程設(shè)計(jì)方案的變更數(shù)量減少，進(jìn)而有效的減少工程返工，防止形成額外的工程量和費(fèi)用，使建筑工程的預(yù)算更為精確。美國曾經(jīng)進(jìn)行過一個建筑成本浪費(fèi)的相關(guān)研究，顯示出工程建筑業(yè)的成本有一半被浪費(fèi)掉，主要的原因是設(shè)計(jì)圖紙的本身設(shè)計(jì)錯誤導(dǎo)致的較大設(shè)計(jì)變更、施工過程中設(shè)計(jì)的經(jīng)常性變更以及建筑工程信息的不能及時反饋等造成的。BIM通過集成建筑工程各項(xiàng)相關(guān)信息，成為工程成本預(yù)算的利器，可以降低40%的建筑預(yù)算外的設(shè)計(jì)變更，進(jìn)而可以使工程合同的價格降低10%。

3.4利用BIM軟件進(jìn)行不同維度的多算對比，提高建筑工程預(yù)算的精確度。

在建筑工程中，時間、空間、工序這三個方面構(gòu)成了工程的不同維度，是一個包含了多方面因素的復(fù)雜的綜合性工程。進(jìn)行多算對比，需要對相關(guān)建筑材料的實(shí)際消耗量以及預(yù)算數(shù)據(jù)等進(jìn)行整理，這是一個極其龐雜的數(shù)據(jù)集團(tuán)，因而工作量會十分龐大，如果單純依靠預(yù)算工程師去完成這項(xiàng)工作，難度是十分高的，并且由于人力的局限性，會導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯誤等影響預(yù)算精度的問題發(fā)生。通過BIM軟件將建筑工程多個維度的各類相關(guān)信息數(shù)字化處理，構(gòu)建BIM 模型，實(shí)現(xiàn)基于BIM軟件的四維或者五維度甚至更多維度的模型，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析整理，可以利用人工智能的可靠性進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算和模擬，可以有效保證建筑工程預(yù)算的精確度。

結(jié)束語：

進(jìn)行基于BIM軟件的建筑成本預(yù)算，可以極大的提升預(yù)算的速度以及預(yù)算的精確度，它還可以隨著設(shè)計(jì)的變更而進(jìn)行同步數(shù)據(jù)更新，具備著動態(tài)的控制功能。尤其是在已經(jīng)存在一個基于建筑信息模型的初始造價模型的條件下，建筑成本預(yù)算的效率甚至可以產(chǎn)生一個數(shù)量級的提高。因此通過BIM軟件構(gòu)建建筑成本信息模型進(jìn)行建筑成本預(yù)算，可以快速高效的完成十分精確的建筑預(yù)算，可以有效促進(jìn)我國的建筑行業(yè)的建筑成本預(yù)算的水平的提高。建筑工程造價的預(yù)算的效率和預(yù)算的精確度提升，可以提高建筑工程相關(guān)參與單位的成本控制水平，進(jìn)而推動建筑企業(yè)市場競爭力的提高，使建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊遠(yuǎn)豐，莫穎媚.多種BIM軟件在建筑設(shè)計(jì)中的綜合應(yīng)用[J].南方建筑，2014，（04）：26-33.

[2]婁喆.基于BIM技術(shù)的建筑成本預(yù)算軟件系統(tǒng)模型研究[D].清華大學(xué)，2009.

[3]張修德.基于BIM技術(shù)的建筑工程預(yù)算軟件研制[D].清華大學(xué)，2011.

[4]過俊，陳宇，趙斌.BIM在建筑全生命周期中的應(yīng)用[J].建筑技藝，2010，（Z1）：209-214.

[5]閻瑤.基于BIM的工程預(yù)算管理研究[D].華中科技大學(xué)，2013.

[6]姚德山.基于BIM技術(shù)的建筑工程成本管理系統(tǒng)[D].安徽大學(xué)，2014.

[7]葉術(shù)娟.BIM技術(shù)在建筑工程造價管理中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2015，（28）：51-53.

[8]鄭浩凱.基于BIM的建設(shè)項(xiàng)目施工成本控制研究[D].中南林業(yè)科技大學(xué)，2014.

[9]李菲.BIM技術(shù)在工程造價管理中的應(yīng)用研究[D].青島理工大學(xué)，2014.

[10]柴鑫偉.基于BIM的建筑工程動態(tài)造價信息庫構(gòu)建與實(shí)施研究[J].科技與管理，2013，（03）：67-70.