BIM技術(shù)在工程管理及造價(jià)的應(yīng)用研究

趙潔 楊娜 楊傳婷 谷祖穎 郭小藝

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的急速，落后的手工算量已不能滿足建筑行業(yè)的需求。BIM成為解決這一問題的關(guān)鍵手段本文我們將對(duì)分析 BIM技術(shù)在建筑工程造價(jià)全過程管理各個(gè)階段中的應(yīng)用，對(duì)應(yīng)用中存在的問題進(jìn)行總結(jié)， 并根據(jù)這些問題提出了相應(yīng)的解決方案，探究BIM技術(shù)未來(lái)發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);工程造價(jià)管理;應(yīng)用前景

一、BIM技術(shù)的簡(jiǎn)介

張建平教授認(rèn)為BIM是對(duì)工程項(xiàng)目設(shè)施實(shí)體與功能特性的數(shù)字化表達(dá)，也是建筑信息模型建模和應(yīng)用過程。其特點(diǎn)為：可視化，協(xié)調(diào)性，模型性，優(yōu)化性，可出圖性，一體化性，參數(shù)化性，信息完備性。

二、BIM技術(shù)的應(yīng)用

一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的全生命周期主要包括方案策劃階段、設(shè)計(jì)階段、施工階段、竣工驗(yàn)收階段和運(yùn)維階段，各個(gè)階段管理目標(biāo)不同，參與方不同，BIM技術(shù)主要應(yīng)用技術(shù)和應(yīng)用深度亦不同（如下關(guān)系圖）。

（一）BIM技術(shù)在決策階段的應(yīng)用

決策階段是工程造價(jià)的基礎(chǔ)性階段，其主要任務(wù)是對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行定義，在該階段，企業(yè)實(shí)施造價(jià)管理的重點(diǎn)集中在投資規(guī)模及投資估算上。

在投資規(guī)模上，建設(shè)單位要根據(jù)自身?xiàng)l件、意愿，通過使用BIM技術(shù)，為管理者提供概要現(xiàn)狀模型，并結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)項(xiàng)目方案進(jìn)行分析、模擬，從而提高方案的經(jīng)濟(jì)性、安全性并縮短工期。在投資估算上， 建設(shè)單位利用構(gòu)件的可運(yùn)算性的特點(diǎn)，結(jié)合以往類似項(xiàng)目估算項(xiàng)目工程量，提高了估算的效率。BIM可結(jié)合造價(jià)系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，提高預(yù)算的工程量的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。

（二）BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目成果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，基本決定了項(xiàng)目模型。

設(shè)計(jì)人員可從BIM構(gòu)件庫(kù)中直接選擇構(gòu)件建造模型，設(shè)計(jì)完成后可根據(jù)BIM分析模型查看建筑構(gòu)造是否符和要求，對(duì)不合理的材料進(jìn)行修改，不合理的結(jié)構(gòu)完善，從而減少材料資源的浪費(fèi);設(shè)計(jì)階段，通過BIM技術(shù)應(yīng)用能預(yù)先模擬建筑設(shè)備管線走向， 進(jìn)行碰撞檢測(cè)試驗(yàn)， 不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終達(dá)到工程造價(jià)精細(xì)化管理的目的;管理者還可以利用BIM模型具有互用性，是項(xiàng)目成為一個(gè)綠色可持續(xù)發(fā)展項(xiàng)目。

（三）BIM技術(shù)在投標(biāo)報(bào)價(jià)階段應(yīng)用

為了提高報(bào)價(jià)的準(zhǔn)確性和公平性，越來(lái)越多的工程在招投標(biāo)階段就引入了BIM技術(shù)，有些建設(shè)單位更是把BIM技術(shù)寫進(jìn)招標(biāo)文件里，作為招標(biāo)文件的一部分，項(xiàng)目無(wú)BIM技術(shù)應(yīng)用就會(huì)失去競(jìng)標(biāo)機(jī)會(huì)。

對(duì)于招標(biāo)單位可以根據(jù)設(shè)計(jì)單位提供具有豐富信息的BIM模型數(shù)據(jù)庫(kù)，就可以獲得精準(zhǔn)的工程信息，然后在綜合項(xiàng)目的具體狀況進(jìn)行工程量清單的制作，利用BIM三維模型數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行招標(biāo)文件、標(biāo)底文件的構(gòu)建，有效地避免了出現(xiàn)漏項(xiàng)、錯(cuò)算等問題。

對(duì)于投標(biāo)單位，將BIM技術(shù)和造價(jià)軟件有效結(jié)合，使投標(biāo)報(bào)價(jià)更加準(zhǔn)確;利用BIM模型的的可視化特點(diǎn)，將工程量以三維形式展現(xiàn)給招標(biāo)單位，提高競(jìng)爭(zhēng)率。

（四）BIM在施工階段應(yīng)用

施工階段是建筑工程周期最長(zhǎng)的一個(gè)階段，影響范圍廣，因此將BIM技術(shù)充分合理的運(yùn)用到施工階段的工程造價(jià)管理中，不僅降低造價(jià)管理的難度，也能更好的實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的質(zhì)量及其成本目標(biāo)。在施工階段，BIM主要用于對(duì)工程質(zhì)量、工程造價(jià)和工程進(jìn)度的控制。

1.使施工階段與設(shè)計(jì)階段更好的銜接。利用BIM技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)施工模擬，施工人員可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的紕漏，通過與設(shè)計(jì)單位協(xié)商減少后期設(shè)計(jì)變更的幾率;利用BIM模型的參數(shù)化特點(diǎn)，減少設(shè)計(jì)人員的工作量，比如在平面圖上修改了一扇門的參數(shù)，那么相應(yīng)的平面圖、立面圖及剖面圖都會(huì)相應(yīng)修改。

2.模擬施工，有效協(xié)同。在每次施工之前運(yùn)用BIM技術(shù)施工工序進(jìn)行模擬和分析，預(yù)先發(fā)現(xiàn)問題，避免不必要的返工從而降低成本、節(jié)約時(shí)間，提高了造價(jià)管理的質(zhì)量和水平。

3.對(duì)施工款項(xiàng)的下發(fā)以及資金利用情況進(jìn)行合理規(guī)劃，減少不必要的成本支出。

4.利用BIM技術(shù)可實(shí)現(xiàn)施工過程工程造價(jià)管理的動(dòng)態(tài)化、精細(xì)化、實(shí)時(shí)化。實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目的綠色施工和質(zhì)量安全管理。

（五）BIM技術(shù)在工程結(jié)算階段應(yīng)用

工程結(jié)算階段則是工程造價(jià)管理的總結(jié)階段。在這個(gè)階段，主要是對(duì)工程質(zhì)量的驗(yàn)收和工程數(shù)據(jù)的保存。首先，驗(yàn)收人員可以接住BIM模型，直觀的掌握施工現(xiàn)場(chǎng)情況并對(duì)一些精細(xì)、局部不易檢查的部位進(jìn)行校核;其次，項(xiàng)目完成后，相關(guān)管理人員應(yīng)對(duì)該項(xiàng)目數(shù)據(jù)整合保存到企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)項(xiàng)目完成的情況橫縱向分析，橫向與當(dāng)時(shí)市場(chǎng)數(shù)據(jù)對(duì)比分析，縱向與企業(yè)歷史數(shù)據(jù)分析，對(duì)施工中出現(xiàn)的狀況，工程質(zhì)量及工程變更問題進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

（六）運(yùn)維階段

運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段占用了建筑結(jié)構(gòu)生命周期的55%～75%，在這個(gè)階段，BIM技術(shù)主要運(yùn)用在資產(chǎn)管理、設(shè)備維護(hù)、應(yīng)急管理方面。

在資產(chǎn)管理方面：基于BIM的可視化數(shù)據(jù)模型，將竣工完成后圖紙、設(shè)備材料信息、合同信息、廠家信息等全部包含在模型中，防止數(shù)據(jù)丟失造成未來(lái)維修方面的困難，從而加強(qiáng)了對(duì)資產(chǎn)管理對(duì)象設(shè)施信息的有效管理。

在設(shè)備維護(hù)方面：BIM技術(shù)優(yōu)秀的建筑空間操作和表現(xiàn)能力，可以實(shí)現(xiàn)三維動(dòng)態(tài)地觀察設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)，獲取各系統(tǒng)和設(shè)備空間位置信息，把原來(lái)基于面積的管理提升到三維狀態(tài)，更加直觀形象且能方便快速地定位照明、消防等各系統(tǒng)。

在應(yīng)急管理方面：公共建筑、大型建筑和高層建筑等作為人流聚集區(qū)域，突發(fā)事件的響應(yīng)能力非常重要，所以可將BIM技術(shù)運(yùn)用于實(shí)際項(xiàng)目的應(yīng)急管理，如將BIM技術(shù)與GIS技術(shù)結(jié)合，建立生命線地震災(zāi)害預(yù)測(cè)功能模塊;將BIM技術(shù)和BAS進(jìn)行對(duì)接，形成了三維智能化運(yùn)維管理的框架。還可將BIM技術(shù)應(yīng)用于對(duì)突發(fā)事件的管理，如消防系統(tǒng)，該管理系統(tǒng)可在感應(yīng)到著火信息時(shí)，在BIM信息模型界面中自動(dòng)觸發(fā)火警警報(bào)，迅速定位著火區(qū)域，控制中心可及時(shí)查詢相應(yīng)環(huán)境情況和設(shè)備情況，為及時(shí)疏散人群和處理災(zāi)情提供重要信息。

三、BIM存在的問題

通過對(duì)現(xiàn)有情況的分析，即使很多工程管理都在大力應(yīng)用BIM技術(shù)，但這種技術(shù)在工程造價(jià)管理應(yīng)用中仍處在初步萌芽階段，并未完全發(fā)揮出BIM 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。說(shuō)明BIM技術(shù)仍存在一些不可避免的問題，而2017年的BIM行業(yè)報(bào)告調(diào)研顯示， 企業(yè)缺乏BIM實(shí)施經(jīng)驗(yàn)和方法是企業(yè)碰到的主要問題， 達(dá)36.7%。通過對(duì)現(xiàn)階段的應(yīng)用研究問題所在并找出解決的措施。

（一）BIM 技術(shù)應(yīng)用投入費(fèi)用較高

BIM 技術(shù)作為一種全新的技術(shù)，對(duì)硬件設(shè)備的要求較高，相應(yīng)的設(shè)備也需要經(jīng)常更新?lián)Q代，使之投入成本變高;并且購(gòu)買 BIM 軟件也需要一定的費(fèi)用，因此前期成本投入費(fèi)用較大;較高的投入但收取的效果確一般，一定程度的降低了建設(shè)投資方應(yīng)用 BIM 技術(shù)的積極性。

措施：

（1）現(xiàn)在的中國(guó)市場(chǎng)環(huán)境要求政府對(duì)其進(jìn)行必要的行政干預(yù)和宏觀調(diào)控，通過一些有利必要的手段，促進(jìn)新興技術(shù)的發(fā)展。如政府投資項(xiàng)目中多加應(yīng)用 BIM 技術(shù)，充分展現(xiàn)BIM 技術(shù)的價(jià)值優(yōu)勢(shì)，使投資方增加對(duì)BIM技術(shù)的認(rèn)可。

（2）通過制定相應(yīng)的政策來(lái)激勵(lì)BIM 技術(shù)在工程造價(jià)行業(yè)市場(chǎng)方面的應(yīng)用。在市場(chǎng)推廣的初期，政府有關(guān)機(jī)構(gòu)及行業(yè)管理部門頒布與BIM技術(shù)有關(guān)的政策可以作為外部驅(qū)動(dòng)力增強(qiáng)BIM技術(shù)在市場(chǎng)上的需求，推動(dòng)行業(yè)的發(fā)展。如可以對(duì)應(yīng)用BIM技術(shù)的建設(shè)工程項(xiàng)目給予相應(yīng)的應(yīng)用補(bǔ)貼，通過降低成本來(lái)激勵(lì)企業(yè)應(yīng)用BIM技術(shù)，推動(dòng)BIM技術(shù)在工程造價(jià)行業(yè)上的進(jìn)步;還可以整改取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)和定額，保證投資者的付出與回報(bào)成正比或得到的收益比成本更多。

（二）BIM技術(shù)信息分享和管理方面存在漏洞

BIM技術(shù)價(jià)值體現(xiàn)的關(guān)鍵因素就是信息程度，其最大的優(yōu)勢(shì)就是可以在完善的平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)項(xiàng)目各個(gè)階段的相關(guān)數(shù)據(jù)的集成與共享。但是由于我國(guó)引進(jìn)BIM的時(shí)間較晚，這種完善的信息共享平臺(tái)還沒有建成，導(dǎo)致了BIM技術(shù)較難在市場(chǎng)上大面積交流推廣，BIM技術(shù)的有關(guān)信息數(shù)據(jù)也無(wú)法得到及時(shí)快速的更新與分享。

措施：

（1）早日完善信息共享平臺(tái)，加快開發(fā)BIM軟件，實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享，使建設(shè)企業(yè)和施工單位可以遠(yuǎn)程操作來(lái)調(diào)整更新工程的有關(guān)數(shù)據(jù)信息，從而有效的降低施工成本。

（2）加強(qiáng)對(duì)信息的管理。信息共享的前提是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也不能忽視后期的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，增強(qiáng)各類信息之間的溝通，加大對(duì)工程項(xiàng)目的管理力度，使施工效果更加有把握。

（三）模型所有權(quán)問題

BIM模型大部分是由設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)，由施工單位承接并繼續(xù)改進(jìn)，但迄今為止有關(guān)BIM模型建構(gòu)費(fèi)用的標(biāo)準(zhǔn)沒有明確的規(guī)定。現(xiàn)今模型基本是由設(shè)計(jì)單位建構(gòu)的，然而取得收益的則是業(yè)主，所以對(duì)于設(shè)計(jì)單位來(lái)說(shuō)則缺少了相應(yīng)的建構(gòu)動(dòng)機(jī)，但是如果由施工單位建構(gòu)則不能夠達(dá)到全生命周期的使用目的，并且建構(gòu)出來(lái)的模型的所有權(quán)不能由業(yè)主獲取。同時(shí)對(duì)于后期的模型的運(yùn)營(yíng)管理又存在著爭(zhēng)議。

措施：

1.業(yè)主持有模型的所有權(quán)，同時(shí)業(yè)主承擔(dān)著模型的正確性的責(zé)任。這種解決方法的優(yōu)點(diǎn)是所有權(quán)唯一，便于后期的矛盾糾紛中的問題解決，個(gè)參與者之間的矛盾沖突會(huì)相應(yīng)減小。但是同時(shí)存在不足之處，在初期，業(yè)主的成本會(huì)相應(yīng)地增加，同時(shí)也需要獨(dú)自承擔(dān)相應(yīng)的發(fā)生錯(cuò)誤后的責(zé)任。

2.建模的所有權(quán)歸各種專業(yè)建模廠商取得。建模者有承擔(dān)建模正確性責(zé)任的義務(wù)。而這種所有權(quán)方式的優(yōu)點(diǎn)在于建模的所有權(quán)擁有者是建模者，業(yè)主便只需要支付授權(quán)使用費(fèi)，便可以對(duì)模型進(jìn)行使用，并且成本相應(yīng)較低。但是缺點(diǎn)是在項(xiàng)目進(jìn)行過程中，使用權(quán)與權(quán)力計(jì)算較為復(fù)雜，建模者可能會(huì)存在不愿意分享完整模型的問題。

（四）BIM技術(shù)人才缺乏

BIM技術(shù)引進(jìn)中國(guó)的時(shí)間不是很長(zhǎng)，導(dǎo)致BIM技術(shù)在我國(guó)的整體應(yīng)用發(fā)展較為緩慢，極少數(shù)人了解有關(guān)BIM技術(shù)的專業(yè)知識(shí)。所以BIM技術(shù)人才在工程造價(jià)行業(yè)十分缺乏，技術(shù)門檻及要求較高也使大多數(shù)人都沒有深入學(xué)習(xí)這種新型技術(shù)。

措施：

1、企業(yè)方面可以加強(qiáng)工程造價(jià)的管理，注重人才的培養(yǎng)，提高企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力。首要任務(wù)是提高企業(yè)工程造價(jià)精細(xì)化的管理，要重視企業(yè)員工對(duì)BIM技術(shù)的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，也不能忽視員工對(duì)節(jié)約成本的認(rèn)知和理解，從各方面培養(yǎng)員工的專業(yè)能力，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2、政府方面可以構(gòu)建有關(guān)BIM技術(shù)的教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，在建設(shè)工程注冊(cè)執(zhí)業(yè)資格考試中把BIM技術(shù)在作為其中的內(nèi)容，嘗試把高校和企業(yè)聯(lián)合起來(lái)的教學(xué)合作模式。

3、高校方面可以根據(jù)自身情況制定不同的BIM技術(shù)教學(xué)模式，利用強(qiáng)大的師資力量和合理的課程安排培養(yǎng)出可以滿足工程市場(chǎng)需求的復(fù)合型優(yōu)秀人才。將BIM技術(shù)列入教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)高校之間的交流和溝通，定期開展專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)研究會(huì)議，討論制定更加有效的BIM技術(shù)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)計(jì)劃。

（五）BIM在和法律監(jiān)管方面依然存在漏洞

隨著BIM的逐步發(fā)展，雖然我國(guó)已經(jīng)實(shí)施了一系列標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)，（如2018年1月1日正式實(shí)施BIM標(biāo)準(zhǔn)，在2019年5月11日正式規(guī)定計(jì)價(jià)基礎(chǔ)），但在我國(guó)BIM方面的法律方面仍然不完善，加之BIM咨詢公司，培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，門戶網(wǎng)站的極速發(fā)展，合同體系顯得更加不完善。

措施：

我們要借鑒國(guó)外做法，充分吸收國(guó)外經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)的同時(shí)，還要結(jié)合我國(guó)具體市場(chǎng)情況。針對(duì)一些BIM中的失誤，要形成誰(shuí)犯錯(cuò)誰(shuí)買單的責(zé)任到人的法律條文，對(duì)于BIM中的一些空白地帶的責(zé)任，要明確的加以規(guī)定，落實(shí)到具體工作中的每一個(gè)細(xì)節(jié)中去;還要培養(yǎng)專業(yè)的BIM法律團(tuán)隊(duì)，成立BIM法律研究協(xié)會(huì)，根據(jù)市場(chǎng)變化及時(shí)更新我們的法律要求，制定具體詳細(xì)規(guī)范，更加明確責(zé)任雙方的權(quán)利與義務(wù);還可以成立追蹤機(jī)構(gòu)，對(duì)于一些非法竊取其他人BIM信息模型的不法分子，追蹤機(jī)構(gòu)要及時(shí)打擊違法活動(dòng)，保護(hù)BIM信息模型的安全性。

四、總結(jié)

BIM技術(shù)在我國(guó)建筑市場(chǎng)存在巨大的潛力，它應(yīng)用于項(xiàng)目實(shí)施的各個(gè)階段，對(duì)我國(guó)建筑行業(yè)的進(jìn)步，起著至關(guān)重要的作用，但我國(guó)利用BIM技術(shù)還處于萌芽階段，并且在利用它時(shí)依然存在一些問題亟待我們解決，我們要充分利用它的優(yōu)點(diǎn)，改進(jìn)它的不足，同時(shí)從多方面促進(jìn)它并為其發(fā)展提供良好的環(huán)境，讓它更健康更穩(wěn)定的朝前發(fā)展。

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