建筑工程造價管理中的BlM技術應用研究

周桂香，蔣鳳昌，董 杰

（1.泰州職業(yè)技術學院，江蘇 泰州 225300；2.上?？迫鹇匦畔⒓夹g有限公司，上海 200092）

“工程造價”是建筑工程建設項目管理的關鍵指標之一，主要包括工程量統(tǒng)計和工程計價兩項基本工作。由于建筑工程項目的規(guī)模越來越大、結構形式越來越復雜、新材料新工藝越來越繁多，導致工程量統(tǒng)計的工作量變得巨大，工程造價管理人員將在“工程量統(tǒng)計”方面花費大量的時間和精力。研究表明，傳統(tǒng)的手工計算工程量要占據(jù)整個造價管理過程的50%～80%的時間[1]。

隨著大數(shù)據(jù)和信息化技術在建筑業(yè)中的發(fā)展，BIM技術已逐步應用于建筑工程造價管理領域。上海市胸科醫(yī)院科教綜合樓為上海市第一批BIM試點項目中“設計-施工-運維”全過程應用BIM的項目，應用BIM技術進行了工程造價管理，相關BIM應用與研究成果可供類似工程借鑒。

1 工程概況

上海市胸科醫(yī)院科教綜合樓項目（圖1）位于上海市徐匯區(qū)淮海西路，總建筑面積24208平方米，其中地上建筑面積18868平方米，地下建筑面積5340平方米；地上十三層，建筑高度約58米；三層地下室，深度至-10.3米。最初總投資估算控制在21754萬元，后經法改委審批確定：批復的投資估算18596萬元，批復的投資概算為18509萬元。該項目是上海市“創(chuàng)雙優(yōu)”示范項目，對工程造價的管理控制非常嚴格，不允許突破上海市發(fā)改委的批價。因此，應用BIM技術進行造價管理，旨在達到預期的管理目標。

圖1 綜合樓的方案設計BIM

BIM技術的引入使工程造價軟件發(fā)生了根本性的轉變，從2D變成了3D，完成了工程量統(tǒng)計的自動化；由靜態(tài)管理變成了動態(tài)管理，從3D轉變成4D（3D+時間）進一步發(fā)展了5D（BIM+時間+造價），實現(xiàn)工程建設全過程造價管理的BIM信息集成與共享。

2 BIM造價管理的應用價值研究

BIM技術應用于建筑工程造價管理，首先實現(xiàn)信息集成，即將三維幾何信息模型、施工進度、工程造價融為一體，形成BIM-5D模型，構建實時模擬和核算的BIM模型，形成強大的工程數(shù)據(jù)庫[2]。實踐研究表明，BIM在建筑工程造價管理中的應用價值主要包括以下五個方面。

2.1 顯著提高工程量計算與統(tǒng)計的準確性

建筑工程BIM是一個幾何尺寸精準、材料性能清晰、數(shù)據(jù)內容豐富的綜合平臺，借助這些信息，計算機可以自動地分類識別出建筑物中墻、梁、板、柱等構件的屬性，根據(jù)BIM模型中有關各種構件的類型及所在區(qū)域（標段）、空間位置（樓層）統(tǒng)計出數(shù)量，實現(xiàn)自動分類。通過BIM-5D實時造價數(shù)據(jù)庫，快捷而精確地匯總分析，將造價工程師從繁雜的工程量計算與統(tǒng)計中解放出來。并且動態(tài)更新BIM數(shù)據(jù)庫中的造價數(shù)據(jù)，消除累計誤差，顯著提高造價數(shù)據(jù)與工程進展的匹配性，進一步提高工程量匯總分析的準確性。

2.2 保證建筑工程造價數(shù)據(jù)的時效性

基于構建實際造價BIM模型，實時監(jiān)督各造價指標與數(shù)據(jù)的盤點工作，實時更新數(shù)據(jù)。從而實現(xiàn)BIM數(shù)據(jù)庫隨著施工的進展和市場的變化而動態(tài)調整，保證工程建設的各參與方均可分享實時的最新數(shù)據(jù)，避免造價指標與市場脫節(jié)的情況。

2.3 精細化控制設計變更

在BIM造價控制模型中，造價信息與三維幾何信息進行了數(shù)據(jù)一致性關聯(lián)，當發(fā)生設計變更時，修改幾何信息模型，BIM系統(tǒng)將自動檢測更改內容，并直觀顯示變更結果，統(tǒng)計變更的工作量，反饋給造價管理人員，及時反饋設計變更對工程造價的影響。變更的工程量計算精細，并在模型中詳細記錄設計變更其他信息。

2.4 提升方案選優(yōu)的準確性和效率

在建筑工程多方案選優(yōu)時，基于BIM-5D模型，可以快速建立將三維幾何模型與人工、材料、機械等價格信息聯(lián)合在一起，分析各個實施方案的任意部位、任何時間段的工程造價，快捷地實現(xiàn)分項比較，提升方案決策的準確性和效率。

2.5 多算對比分析

基于BIM-5D技術的應用，能夠將模型、造價、流水段、工序和時間等不同維度信息進行關聯(lián)和綁定，在建筑工程施工過程中，能夠快速地從時間、工序、空間等維度進行分析對比，實現(xiàn)任意維度的統(tǒng)計、分析和決策，保證多維度成本分析的高效性和精確性，實現(xiàn)成本控制的有效性和針對性。

3 全過程造價管理的流程框架

建筑工程的造價管理貫穿于整個項目的全生命周期，在工程建設的不同實施階段都必然涉及至造價管理?；诠こ虒嵺`，構建BIM-5D模型造價管理的流程框架（見圖2）：BIM算量模型→模型算量→方案優(yōu)化→施工模擬→變更管理→采購管理→計量支付→成本動態(tài)分析→工程核算。

圖2 BIM-5D模型造價管理的流程框架

3.1 招投標階段的BIM造價管理

在招投標階段，由于趕進度，傳統(tǒng)的造價管理通常僅能精確核算建筑工程的重點單位工程，或重點分部工程進行的核算，其他部分估算成份較多，偏差較大，風險也較大。應用BIM技術進行造價管理，在前期招標清單編制過程中，將工程量清單直接載入BIM模型。在發(fā)售招標文件時，就可以將含有工程量清單的BIM模型一并發(fā)放到投標單位，保證了設計的完備性和連續(xù)性，可獲得良好的BIM造價管理效果。

3.2 施工階段的BIM造價管理

施工階段的造價管理，充分應用BIM技術的可視化和參數(shù)化特性，進行動態(tài)的工程量進度計量、工程款精準支付、變更管理。施工單位基于信息共享的BIM模型，及時準確編制各類資源配套計劃。可以實現(xiàn)不同區(qū)段（標段）、不同樓層、不同部位的工程量動態(tài)核算和BIM造價控制。

3.3 竣工階段的BIM造價管理

建筑工程的結算數(shù)據(jù)基礎為多次修改變更后的竣工圖紙，同時還包括施工過程中形成的洽商簽證、工程計量、價差調整等相關資料。傳統(tǒng)的工程結算，資料多而雜、計算量大、時間長。BIM技術將眾多的過程記錄在BIM模型上，使得單據(jù)具備量、價、時間屬性，大大提高了工程結算的效率和準確性。應用BIM云平臺的數(shù)據(jù)記錄與分析功能，在竣工結算階段，可以更加快速地實現(xiàn)施工單位與投資監(jiān)理核對工作量的進程，直接拿BIM平臺所導出工程量與平臺中所有反應的設計變更與對方審核，快速、準確、精細地實現(xiàn)項目竣工階段的BIM造價管理。

4 醫(yī)院項目造價管理實施

上海市胸科醫(yī)院科教綜合樓工程項目，基于BIM技術，建立造價的BIM-5D模型，以各WBS單位工程量人機料單價為主要數(shù)據(jù)進入造價BIM中，能夠快速實現(xiàn)多維度的分析，從而對項目造價進行動態(tài)控制。

4.1 BIM提高設計圖紙質量

（1）基于BIM模型的編輯功能，融入系統(tǒng)優(yōu)化理念，優(yōu)化建筑結構、裝飾裝修、水暖電管道等專業(yè)設計，提高設計質量，節(jié)約施工材料，從而提高經濟效益。（2）基于BIM模型的可視化功能，對管線進行碰撞檢測，減少以致避免“錯漏碰缺”現(xiàn)象，進行三維管線綜合，優(yōu)化設計方案，提高設計圖紙文件的質量，避免施工階段的返工現(xiàn)象，從而節(jié)約工程的造價。（3）基于BIM三維漫游功能，實施建筑各部位的凈高分析，優(yōu)化設計，提高深化設計圖紙文件的質量，減少現(xiàn)場因凈高不足、影響使用功能等原因而造成返工和造價浪費。

4.2 BIM-5D減少造價管理的盲目性

通過BIM-5D施工模型，項目管理人員在施工之前提前預測建造過程中每個關鍵節(jié)點的施工現(xiàn)場布置、大型機械及措施布置方案，還可以預測每個月、每一周所需要的資金、材料、勞動力情況，提前發(fā)現(xiàn)問題并進行優(yōu)化。

在BIM-5D模型中，將進度計劃表和清單表導入，按照工序邏輯進行關聯(lián)，軟件會按照時間節(jié)點和施工工序關系對項目施工進度進行模擬，同時軟件對項目的資金和物資消耗進行計算，生成對應的消耗量數(shù)字，減少了造價管理的盲目性。通過BIM-5D施工模擬，可以分析工程造價管理的工作重點和優(yōu)化措施。

4.3 基于BIM的工程量計算

算量模型是基于BIM的工程造價管理的基礎。目前造價人員建立算量模型通常采用兩種方法：1）按照設計圖紙或模型在工程量計算軟件中重新建模；2）從工程量計算軟件中直接導入設計模型數(shù)據(jù)。如圖3所示，構建上海市胸科醫(yī)院科教綜合樓土建部分的BIM算量模型。算量模型建立后，各類構件的尺寸、型號、材料以及位置都被精確記錄，因此，BIM軟件可以快速將構件分類，實現(xiàn)工程量的自動計算。同時BIM可以快速、準確地輸出固定形式的工程量明細表。

圖3 綜合樓土建部分BIM算量模型

4.4 基于BIM-5D的動態(tài)造價管理

造價管理和控制一直都是施工單位造價管理中的重點，同時也是難點。施工造價隨著項目的變化而變化，靜態(tài)的資源管理很難滿足施工的動態(tài)變化，應用BIM模型集成3D模型、預算和工序之間關系的信息，構建BIM-5D數(shù)據(jù)庫。

在胸科醫(yī)院項目中，通過BIM技術將預算投入精確至每天，進行BIM-5D施工模擬，準確反映每個工序及其工程量。按照企業(yè)定額進行分析，預計當日現(xiàn)場人工投入數(shù)量以及工種情況，核算當日人工費等費用。同時隨著BIM-5D模型的推進，現(xiàn)場各項費用的投入也清楚地體現(xiàn)在模擬中，可以明確的表示任何一個階段所用的人工費、材料費、機械費以及施工費實現(xiàn)了動態(tài)的造價管理（表1）。并且，可以通過項目管理系統(tǒng)進行各業(yè)務板塊運行過程的實際造價管理和控制，形成實際業(yè)務造價數(shù)據(jù)，及時輸入BIM-5D模型中，就實現(xiàn)了收入、預算、實際造價的三個比對模型。

表1 BIM-5D模型動態(tài)造價管理

5 結語

通過對BIM技術在建筑工程造價管理中應用的研究，掌握了BIM-5D相關實施要點，并在上海市胸科醫(yī)院項目中進行BIM造價管理的實踐應用，獲得良好的效果：工程總造價節(jié)省約1800萬元，約節(jié)省10%。其中提前工期節(jié)省約400萬元，優(yōu)化圖紙和施工方案節(jié)省約600萬元，消除重大設計問題節(jié)省約500萬元，優(yōu)化連廊吊裝施工方案約100萬元，輔助工程量計算節(jié)省材料約200萬元。

參考文獻：

[1]馬朝暉.施工準備階段的成本預測與控制[J].鐵路工程造價管理,2013(3):40-43.

[2]姜泓列.施工圖設計階段BIM模型的工程算量問題研究[J].山東工業(yè)技術,2017(2):101-102.