淺析BIM技術(shù)在全過程造價管理中的應(yīng)用

(天津市建筑工程職工大學(xué)，天津 300074)

1 BIM技術(shù)概述

1.1 BIM技術(shù)的含義

建筑信息模型(Building Information Modeling，簡稱BIM)是將建筑產(chǎn)品的物理特性和功能特性轉(zhuǎn)化為數(shù)字化的信息，進行模型的構(gòu)建。通過在三維模型(3D)基礎(chǔ)上添加“工期”維度形成4D模型，再集成“造價”維度信息構(gòu)建5D模型，形成從項目概念到項目運營全壽命周期的信息模型。通過對項目信息的整合集成，統(tǒng)一管理，為實現(xiàn)正確的決策，提高生產(chǎn)效率提供有力的保障，最終實現(xiàn)控制成本，縮短工期的目的。

1.2 BIM技術(shù)在我國的發(fā)展現(xiàn)狀

2004年，Autodesk公司實施“長城計劃”，在我國首次系統(tǒng)介紹BIM技術(shù)，引起國內(nèi)學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注。2011年起，國家頒布一系列政策，意圖推動和支持BIM技術(shù)的應(yīng)用，在《十三五發(fā)展規(guī)劃》中明確指出“推進建筑信息模型(BIM)、基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同工作信息技術(shù)應(yīng)用”；在《2016-2020年建筑信息化發(fā)展綱要》中提出“推進基于BIM 進行數(shù)值模擬、空間分析和可視化表達(dá)；推廣基于BIM的協(xié)同設(shè)計，開展多專業(yè)的數(shù)據(jù)共享和協(xié)同，優(yōu)化設(shè)計流程，提高設(shè)計質(zhì)量和效率”。這些政策反映了國家層面對此項新技術(shù)發(fā)展前景的肯定態(tài)度，也為我們預(yù)測了未來建筑行業(yè)將向數(shù)字化發(fā)展的趨勢。

為了緊跟國家對建筑行業(yè)應(yīng)用BIM技術(shù)的新要求，各省也紛紛制定各自的政策，鼓勵和推動BIM技術(shù)的發(fā)展。2014年9月，廣東省建設(shè)廳提出“到2020年年底，全省建筑面積2萬平方米及以上的工程普遍應(yīng)用BIM技術(shù)”。2016年4月，重慶市建委提出“到2020年年末形成建筑工程BIM技術(shù)應(yīng)用的政策和技術(shù)體系”。2017年10月，上海市政府提出“到2020年，上海市政府投資工程全面應(yīng)用BIM技術(shù)，全市主要設(shè)計、施工、咨詢服務(wù)等企業(yè)普遍具備BIM技術(shù)應(yīng)用能力”。各省通過制定相關(guān)制度的方式，對BIM技術(shù)的應(yīng)用提出具體的指標(biāo)性要求，更加有利于BIM技術(shù)的落地。

2016年10月由天津市建委牽頭成立了天津市BIM技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，來自全市建筑及相關(guān)行業(yè)80余家單位成為聯(lián)盟首批成員，這其中除了項目建設(shè)過程中涉及到的各參建方，還包括了高校和BIM技術(shù)咨詢機構(gòu)，基本覆蓋了天津市建筑行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈。該聯(lián)盟通過開展海河杯BIM設(shè)計評獎、培訓(xùn)交流等工作，穩(wěn)步扎實推進BIM的推廣應(yīng)用工作，有效提升了我市建設(shè)行業(yè)整體設(shè)計水平。

2 全過程造價管理

全過程造價管理(Whole Process Cost Management，WPCM)是指將建設(shè)項目視為一個包含決策、設(shè)計、招投標(biāo)、施工和竣工驗收等階段的完整過程，而與這些階段相對應(yīng)的工程造價的確定和控制也是一個過程。這也就意味著需要在項目進行的全過程中始終貫穿著對造價的動態(tài)控制和管理，以滿足提高投資效益、保證工程質(zhì)量、加快施工速度、降低工程造價的目的。它與傳統(tǒng)的基于消耗的、相對靜態(tài)的造價管理方法不同，要從分析項目具體活動與具體活動過程入手，依據(jù)開展項目活動的過程和開展項目活動所用的技術(shù)方法與工效水平去確定出項目的資源消耗及占用，最終確定出項目的造價。下圖可以準(zhǔn)確反映項目建設(shè)各個階段所對應(yīng)的造價管理需要控制的因素。

圖1 項目全過程造價管理

3 BIM技術(shù)在全過程造價管理中的應(yīng)用

BIM 模型作為一個工程信息的載體，既提供了建筑全生命周期中的構(gòu)件幾何模型信息、構(gòu)件功能信息等工程所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，還整合了建設(shè)過程信息如工程進度、工程費用、運營維護等信息，它作為設(shè)計階段的一個重要成果，通過在項目進行的過程中對造價信息進行更新，建立起各階段相應(yīng)的造價模型，使得造價數(shù)據(jù)的提取更加方便和準(zhǔn)確，為工程造價精細(xì)化管理提供了重要的技術(shù)支撐。

3.1 決策階段

決策階段是工程造價控制的重要階段，對工程造價以及項目建成后的經(jīng)濟效益有著決定性的影響。該階段主要是通過選擇技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理的建設(shè)方案，依此編制投資估算，全面準(zhǔn)確地估算建設(shè)項目的總造價，實現(xiàn)資源的合理配置和使用。而BIM技術(shù)則可以通過建模將項目技術(shù)方案與財務(wù)評價指標(biāo)體系融入模型，通過修改關(guān)鍵的指標(biāo)，進而實現(xiàn)對其他相關(guān)指標(biāo)的變化情況進行實時的監(jiān)測，以達(dá)到提高決策的水平和準(zhǔn)確程度的目的。以下就對BIM技術(shù)在投資估算和方案選擇兩方面的應(yīng)用情況分別進行闡述。

3.1.1 利用BIM技術(shù)進行投資估算。傳統(tǒng)項目的投資估算是隨著調(diào)查研究的不斷深入，信息資料及技術(shù)文件的完善而逐漸趨于準(zhǔn)確的一個過程。由于項目前期的不確定因素較多，因此，這個過程往往需要較長的時間。但是，隨著BIM技術(shù)的引入，情況將有顯著的改觀。BIM技術(shù)可以借助云平臺將以往類型工程的數(shù)據(jù)迅速調(diào)出，根據(jù)當(dāng)前項目的情況進行調(diào)整。由于模型均為參數(shù)化的，且本身攜帶技術(shù)、造價和物料等豐富信息，因此，只需要稍加修改和整合即可滿足當(dāng)前項目需要，快速、準(zhǔn)確的計算出投資估價。

3.1.2 利用BIM技術(shù)進行方案比選。與以往通過經(jīng)驗判斷和方案評分等包含較多主觀因素的方法不同，采用BIM技術(shù)可以更加客觀地實現(xiàn)多種技術(shù)和經(jīng)濟方案的比對。通過改變BIM模型中的某些參數(shù)，得到新的方案，利用BIM的自動修正功能進行調(diào)整使其更符合實際項目的需要，再借助數(shù)據(jù)庫中的歷史工程模型數(shù)據(jù)與之比對，實現(xiàn)方案優(yōu)選的目的。

3.2 設(shè)計階段

工程設(shè)計階段是建設(shè)項目最關(guān)鍵的階段，它對工程造價影響最深。國內(nèi)外大量實踐經(jīng)驗表明：在初步設(shè)計階段，影響工程造價的可能性為75～95%，而至施工圖設(shè)計結(jié)束，影響工程造價的可能性為35%～75%，由此可見，項目在作出投資決策后，控制造價的關(guān)鍵就在設(shè)計階段。按照國家對設(shè)計階段劃分的要求，這里主要討論BIM技術(shù)在初步設(shè)計階段和施工圖設(shè)計階段的應(yīng)用。

3.2.1 BIM技術(shù)在初步設(shè)計階段的應(yīng)用。BIM技術(shù)可以通過與工程量計算軟件的完美對接，實現(xiàn)信息的無損傳輸，避免造價人員二次建模和漏算、錯算等情況的發(fā)生。與此同時，設(shè)計人員的方案變更也能通過BIM模型的變化情況反饋給造價人員，使造價人員對設(shè)計概算及時作出調(diào)整，提高了工作效率，保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。

3.2.2 BIM技術(shù)在施工圖設(shè)計階段的應(yīng)用。進入施工圖設(shè)計階段之后，隨著設(shè)計的細(xì)化和深入，各專業(yè)設(shè)計師之間的協(xié)調(diào)問題逐漸突顯出來。由于設(shè)計的關(guān)注點不同，就導(dǎo)致了各專業(yè)圖紙之間不能匹配，出現(xiàn)碰撞的問題，如果這樣的問題沒有得到及時解決，延伸到了施工階段，則會帶來設(shè)計變更，從而提高造價。而BIM模型的碰撞模擬技術(shù)卻可以通過前期的建模，發(fā)現(xiàn)這些矛盾和錯誤，在設(shè)計過程中消化解決，將對施工進程和造價的影響降到最低。

3.3 招投標(biāo)階段

3.3.1 基于BIM技術(shù)的招標(biāo)控制價編制。由于時間的限制，以往招標(biāo)控制價的計算往往比較粗略，經(jīng)常出現(xiàn)錯誤和漏項，這就給招標(biāo)人帶來了潛在的風(fēng)險。但是運用BIM技術(shù)之后，通過設(shè)計階段的碰撞檢查和方案優(yōu)化之后，設(shè)計文件已經(jīng)相當(dāng)成熟，可以直接利用之前的模型抽取項目的工程量信息，有效避免錯漏的發(fā)生，使招標(biāo)控制價的準(zhǔn)確性得到有效保證。與此同時，招標(biāo)人的造價管理人員也有足夠的時間收集最新的市場價格信息，對價格的構(gòu)成進行分析，應(yīng)對投標(biāo)過程中報價的策略和陷阱。

3.3.2 基于BIM技術(shù)的投標(biāo)報價編制。傳統(tǒng)的投標(biāo)報價雖然都是根據(jù)招標(biāo)人提供的工程量清單進行報價，但是投標(biāo)人在編制投標(biāo)報價的時候還是需要對工程量清單的項目和數(shù)量進行復(fù)核，以做到心中有數(shù)，而這樣做也浪費了大把的寶貴時間，壓縮了后期制定投標(biāo)策略的日程。采用BIM技術(shù)之后，投標(biāo)人在招標(biāo)人提供的BIM模型基礎(chǔ)上可以直接完成對清單工程量的核對，加快了報價編制的進程，還可以利用數(shù)據(jù)庫和云平臺獲取價格信息，有充分的時間和精力進行報價分析，制定投標(biāo)策略，提高報價的競爭力。

3.3.3 基于BIM技術(shù)的中標(biāo)人選定。利用BIM技術(shù)進行評標(biāo)，可以直接利用模型的報價信息，來審核商務(wù)標(biāo)的部分，將節(jié)省下來的時間用于技術(shù)標(biāo)的審核與論證，對投標(biāo)人的施工方案和進度安排的合理性進行充分考察，保證中標(biāo)人滿足招標(biāo)人對于技術(shù)和商務(wù)的雙重要求。

3.3.4 基于BIM技術(shù)的招投標(biāo)過程監(jiān)管。招投標(biāo)管理部門可以利用BIM技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)對招投標(biāo)全過程的監(jiān)督和指導(dǎo)，實時注意整個過程的動向，及時解決突發(fā)的問題，避免暗箱操作的出現(xiàn)，使招投標(biāo)過程更加公正和透明。

3.4 施工階段

施工階段是實現(xiàn)建設(shè)工程價值的主要階段，也是資金投入量最大的階段，運用BIM技術(shù)進行施工階段的造價控制主要通過工程進度款的控制、工程變更費用的控制、預(yù)防并處理好費用索賠等幾個方面來實現(xiàn)。

3.4.1 利用BIM技術(shù)控制工程進度款。工程進度款的支付，一般按月實際完成工程量進行結(jié)算，但是由于施工現(xiàn)場的管理通常較為粗放，因此導(dǎo)致工程量的測量誤差較大，且需要浪費大量人力來進行此項工作。引入BIM技術(shù)之后，可以根據(jù)實際施工情況，對BIM模型進行實時更新，使其與施工進度保持一致。在統(tǒng)計工程量時，可以直接從BIM模型中提取，即保證了準(zhǔn)確性，又節(jié)約了人力和物力資源，實現(xiàn)對進度款支付的有效控制。

3.4.2 利用BIM 技術(shù)控制變更費用。由于工程項目具有規(guī)模大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、建設(shè)周期長的特點，因此各參建方在功能描述、勘察設(shè)計、工程量估算方面難免有不完善之處，加之不可預(yù)見事件的發(fā)生，在施工現(xiàn)場不得不做出局部調(diào)整，這也就導(dǎo)致了工程變更的出現(xiàn)，而這勢必會引起成本的增加和進度的滯后。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以在最大程度上規(guī)避主觀的失誤，在設(shè)計階段就將這些問題消化解決，降低變更發(fā)生的概率。而當(dāng)出現(xiàn)不可預(yù)見事件時，也能通過模型的變化迅速做出應(yīng)急反應(yīng)，制定相應(yīng)措施，將損失降到最低。

3.4.3 利用 BIM技術(shù)處理索賠。在施工過程中，對于并非己方過錯，由對方承擔(dān)責(zé)任造成的損失是可以提出經(jīng)濟補償或工期順延的索賠要求的。但是由于其中牽涉雙方利益，因此索賠過程往往成為業(yè)主和施工方之間的“拉鋸戰(zhàn)”，一旦處理不當(dāng)，不僅會影響工程順利進行，還可能為之后的管理埋下隱患。利用BIM技術(shù)則可以有效規(guī)避這些風(fēng)險。首先，BIM模型可以真實反映項目進行過程中出現(xiàn)的各種偏差，對于損失的責(zé)任方做出界定，避免相互推諉責(zé)任、扯皮的情況發(fā)生；其次，BIM模型能自動準(zhǔn)確地計算出索賠事項引起的工程量變化情況和產(chǎn)生的費用，在節(jié)省時間的同時，提高了索賠處理的效率。

3.5 竣工階段

在竣工驗收階段，從造價管理的角度來看，主要是工程竣工結(jié)算和竣工決算的辦理和計算，如果沒有及時完成，將會影響竣工驗收及交付使用，這對能否發(fā)揮投資的經(jīng)濟效益影響非常重大，因此，要引起高度重視。

3.5.1 利用BIM 技術(shù)審核結(jié)算資料。以往審核結(jié)算資料，需要將整個項目實施期間的資料匯總、統(tǒng)計，工作量大，且由于時間跨度較大，資料缺失情況嚴(yán)重。而BIM模型，作為貫穿整個項目過程的技術(shù)平臺，匯集了全部的工程信息和資料，審查人員可以根據(jù)需要任意調(diào)取，縮短了準(zhǔn)備資料的時間，提高了審查的效率。

3.5.2 利用 BIM 技術(shù)審核結(jié)算工程量。傳統(tǒng)方法審核結(jié)算工程量，一般是由雙方造價人員按照各自的工程量計算書逐項進行核對，一旦出現(xiàn)偏差，還需要核對圖紙或簽證，溯源計算，過程漫長，效率低下。但是BIM技術(shù)可以通過比較招投標(biāo)階段和竣工階段的模型和工程量信息，自動標(biāo)記出變化的位置，迅速準(zhǔn)確地找出差異，提高對量的工作效率。

3.5.3 利用 BIM 技術(shù)審核結(jié)算費用。結(jié)算費用的審查按照造價控制和管理的要求，分為預(yù)付備料款審查、工程進度款審查、工程結(jié)算款審查和預(yù)留保修金審查。采用BIM技術(shù)進行上述費用的審查，可以通過與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，直接獲取政府部門發(fā)布的最新造價信息和取費標(biāo)準(zhǔn)文件，并與合同文件進行比較，經(jīng)過甲乙雙方協(xié)商，確定結(jié)算費用的審查要求，保證審核結(jié)果的準(zhǔn)確。

綜上所述，BIM技術(shù)憑借其可視化、參數(shù)化、模擬性和信息集成的多種優(yōu)勢特性，逐漸融入到工程管理的各個階段。對于造價管理來說，貫穿于從策劃到竣工的全過程，構(gòu)建起一個新的造價管理體系，實現(xiàn)了各專業(yè)之間信息的無障礙交流和傳遞，避免了管理脫節(jié)和重復(fù)工作導(dǎo)致的效率降低問題。與此同時，避免了人為原因造成的錯誤和障礙，保證了信息的準(zhǔn)確性和客觀性，提高了各參建方的造價管理能力，最終達(dá)到使項目增值的目的。