BIM在全過程造價管理中的應(yīng)用及障礙探究

文｜上海浦東發(fā)展銀行太原分行 張子茹/北京建筑大學(xué) 林睿穎 金珊珊

0 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的發(fā)展，各行各業(yè)都在進(jìn)入電子時代，在帶給人類便捷的同時，也帶來了挑戰(zhàn)。BIM 的推廣與應(yīng)用給建筑行業(yè)帶來了巨大的變革，我國建筑行業(yè)的發(fā)展之快，離不開近年來BIM 帶來的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)。造價工作自始便是貫穿整個建設(shè)周期、繁瑣復(fù)雜的任務(wù)，將BIM 應(yīng)用于全過程造價管理，必將是未來發(fā)展的趨勢，也必將為解決全過程造價咨詢中信息傳遞效率低提供有效途徑。

1 BIM 簡析

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，在我國2017年起實施的《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB/T51212-2016》中將其作如下定義：在建設(shè)工程及設(shè)施全生命期內(nèi)，對其物理和功能特性進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)，并依此設(shè)計、施工、運(yùn)營的過程和結(jié)果的總稱。簡稱模型。其本質(zhì)是信息化，它是建筑業(yè)信息化的核心手段。但BIM 并不是一個簡單的軟件或者數(shù)據(jù)模擬化，它需要多個軟件，如繪圖軟件CAD、建模軟件revit、廣聯(lián)達(dá)算量軟件等配合使用，需要各參與方，如設(shè)計單位和施工單位有機(jī)協(xié)同作用，這樣才能夠達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，實現(xiàn)價值最大化。BIM 可以動態(tài)模擬施工變化過程，實現(xiàn)進(jìn)度控制和成本造價的實時監(jiān)控。BIM 技術(shù)的成熟與應(yīng)用被稱為建筑行業(yè)的第二次革命。

2 BIM 在工程造價全過程管理中的應(yīng)用

造價管理作為項目管理中的重要內(nèi)容，對整個工程的實施具有重要作用，BIM 技術(shù)對項目造價管理發(fā)展具有很大推動作用。全過程造價管理是一項緊密相關(guān)、不可劃分的整體工作。但是，在我國的建設(shè)環(huán)境下，一般都是按照工程形成階段進(jìn)行人為地劃分，使造價管理工作被分割為不同階段的成本控制，導(dǎo)致造價管理工作脫節(jié) ，數(shù)據(jù)斷層，信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重。建筑信息模型（BIM）已廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施項目的整個生命周期，近年來，建筑信息模型的使用顯著增加，并被用于支持從設(shè)計到施工項目設(shè)施管理的不同階段的各種專業(yè)。

2.1 投資決策階段

BIM 具有參數(shù)化、可視化的特點(diǎn)，通過三維立體展示，能效、日照、熱能傳導(dǎo)、模擬等以及進(jìn)度控制（4D）、造價控制（5D）的模擬，使業(yè)主可以結(jié)合實際需求，對投資方案進(jìn)行合理選擇，對主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件整體和細(xì)節(jié)上達(dá)到有效的控制與管理，使得初期方案的決策更具有科學(xué)性。同時對于項目的總體造價進(jìn)行預(yù)估算，使用 BIM 技術(shù)能夠快速地編制項目投資估算書，改變了傳統(tǒng)模式。

2.2 設(shè)計階段

通過使用BIM 建立信息模型，可以對其進(jìn)行造型、體量和空間分析，利用其可出圖性，在初期的建筑設(shè)計圖的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行修改，優(yōu)化設(shè)計。利用其參數(shù)化性，一點(diǎn)修改，所有包含的參數(shù)同步更新，減少重復(fù)作業(yè)。碰撞檢查、3D 打印及掃描和項目漫游等諸多功能，進(jìn)行管線綜合排布和鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)深化設(shè)計，根據(jù)檢查結(jié)果修改設(shè)計方案，有助于降低工程返工帶來的諸多問題。

2.3 招投標(biāo)階段

（1）招標(biāo)方在發(fā)放招標(biāo)文件時，可以將BIM 模型和工程量清單一起發(fā)放給擬投標(biāo)單位，投標(biāo)方可根據(jù)BIM 模型進(jìn)行提取工程量或核對工程量，參考數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，模型清晰，使其與招標(biāo)方的信息保持一致性，降低索賠。有利于政府對招投標(biāo)過程的管控，防止貪污受賄現(xiàn)象，促進(jìn)招投標(biāo)的透明化。

（2）投標(biāo)時，投標(biāo)方要先復(fù)核模型與清單，再利用BIM5D 技術(shù)將成本、工期等問題融合在BIM 模型中，對招標(biāo)文件實質(zhì)性響應(yīng)，隨投標(biāo)文件一并發(fā)給招標(biāo)單位，直觀地動態(tài)展示給業(yè)主，更加具有說服力。

（3）評標(biāo)時由投標(biāo)單位負(fù)責(zé)人利用BIM 以答辯的形式向評標(biāo)委員會進(jìn)行展示，并將答辯成績以一定權(quán)重納入評審中，綜合考察投標(biāo)單位的實力，選擇出最合理的方案，使得評標(biāo)結(jié)果更加的公平公開。

2.4 施工階段

通過BIM 技術(shù)的應(yīng)用，一方面可以實行施工模擬，利用其自動優(yōu)化工期和縮短關(guān)鍵線路的功能對施工方案進(jìn)行優(yōu)化，確保變更施工的準(zhǔn)確性和合理性。加快工程建設(shè)進(jìn)度，提高了工程建設(shè)質(zhì)量和效率。另一方面還可以對資源和資金進(jìn)行合理規(guī)劃，減少不必要的成本支出，實現(xiàn)對工程造價的合理管控。宋曉剛等認(rèn)為由于BIM可以準(zhǔn)確直觀地記錄變更款項信息，從而減少了超付和延付現(xiàn)象，大大降低了索賠等情況的發(fā)生。

2.5 竣工結(jié)算階段

竣工結(jié)算涉及到的造價資料非常繁雜，傳統(tǒng)的結(jié)算方法大多造價員是通過手算或者電子表格基于2D 圖紙對工程量進(jìn)行逐個核查，工作量大且易錯，再加上每個造價員的核算方法和計算書格式不盡相同，誤差較大。從設(shè)計階段到施工階段再到最后的竣工階段，由于圖紙已被優(yōu)化多次，施工方案發(fā)生變化等也可能導(dǎo)致最后造價員拿到的資料與實際工程有出入。而我國建筑法要求造價人員對造價結(jié)果負(fù)完全責(zé)任，這樣不僅責(zé)任不明確且使造價人員壓力大，而利用BIM 可永久保存的優(yōu)點(diǎn)，避免造價員手中圖紙不一致且代人受過的問題。最終計算還可以利用其成本信息，材料清單等功能，直接在計價軟件中進(jìn)行匯總計算然后導(dǎo)出所有計價表，加快結(jié)算速度，減輕結(jié)算人員工作量，節(jié)省結(jié)算成本。

3 BIM 在全過程造價管理中的障礙探究

公開數(shù)據(jù)表明，我國建筑信息化程度仍然處于較低水平。根據(jù)中國建筑業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)，2018年，中國建筑信息化占總產(chǎn)值的比例僅為0.1%，而美國等發(fā)達(dá)國家投入可達(dá)1%。分析BIM 的應(yīng)用現(xiàn)狀，得出幾下幾方面阻礙因素：

3.1 國家政策尚待完善

一項新的技術(shù)，若想能夠在短時間內(nèi)大力推行并取得成效，必須有宏觀的項目環(huán)境的支持。據(jù)資料顯示，美國是世界上第一個由政府組織制定了BIM 技術(shù)應(yīng)用發(fā)展具體目標(biāo)的國家，2006年，美國陸軍工程兵團(tuán)( USACE)就發(fā)布了為期15年的BIM 發(fā)展規(guī)劃，承諾未來將BIM 技術(shù)應(yīng)用于所有的軍事建筑項目，隨后推出了3D-4D-BIM 計劃，該計劃推行至今，超過80%建筑項目已經(jīng)開始應(yīng)用BIM。英政府一直強(qiáng)制要求使用BIM，2016年前企業(yè)實現(xiàn)3D-BIM 的全面協(xié)同。我國雖然近幾年已經(jīng)陸續(xù)出臺BIM 的相關(guān)政策，但起步時間較晚，2011年住建部才發(fā)布《2011-2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》，首次將BIM 納入信息化標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)內(nèi)容；直到2017年，國家和地方加大BIM 政策與標(biāo)準(zhǔn)落地，《建筑業(yè)十項新技術(shù)2017》將BIM 列為信息技術(shù)之首。相比部分發(fā)達(dá)國家，我國在主動推動BIM技術(shù)推廣應(yīng)用的路上還需要繼續(xù)努力。

3.2 技術(shù)規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)存在不足

BIM 已是未來建筑行業(yè)信息化的核心手段，它的發(fā)展必定會大幅度提高項目運(yùn)行的效率，促進(jìn)我國建筑行業(yè)的發(fā)展。周冀偉通過對不同BIM 軟件算量的對比，得出造成差異的主要原因是各個軟件的計算規(guī)則和統(tǒng)計方式有很大差別。我國從2012年開始，設(shè)計、施工單位開始探討嘗試BIM 的標(biāo)準(zhǔn)，2016年由中國建筑科學(xué)研究院負(fù)責(zé)主編的《建筑工程信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》頒布，自2017年7月1日起實施，《建筑信息模型分類和編碼標(biāo)準(zhǔn)》已發(fā)布，自2018年5月1日起實施，但業(yè)界反應(yīng)，該標(biāo)準(zhǔn)中構(gòu)件的粒度等級還是略粗糙。所以可看出，我國將BIM 運(yùn)用于全過程造價管理中還需要一定的時間，標(biāo)準(zhǔn)尚待完善。

3.3 軟件技術(shù)不完善

現(xiàn)階段，BIM 推進(jìn)緩慢很重要的一個方面是產(chǎn)品的功能不夠精確，BIM 技術(shù)不夠完善。

（1）復(fù)雜構(gòu)件不能在BIM 中體現(xiàn)。據(jù)建筑行業(yè)內(nèi)建模師、造價師等反映，對于一些復(fù)雜的工程來說，異形構(gòu)件的輸入是一個很大的難題，究其原因，終是模型不夠準(zhǔn)確，例如，現(xiàn)階段的廣聯(lián)達(dá)鋼筋算量軟件中的柱子，雖有構(gòu)造柱、異形柱、參數(shù)化柱等之分，但數(shù)量和類型總歸是有限的，而真正實際項目中的柱子，大多是異性結(jié)構(gòu)復(fù)雜的柱子。

（2）造價需要區(qū)分的做法不能在BIM中很好地體現(xiàn)。構(gòu)件中，鋼筋的搭建規(guī)則各不相同，目前軟件中只能粗略的將鋼筋輸入進(jìn)去，對于實際項目中數(shù)量和搭建工藝各不相同的鋼筋是無法精準(zhǔn)輸入和算量的。

（3）清單與定額計價與市場價格脫離，BIM 造價不準(zhǔn)確。其實無論傳統(tǒng)的概預(yù)算方法還是用BIM 算價，這個問題都是存在的。因為我國一直采用的是傳統(tǒng)的清單和定額計價的方式，定額更新周期一般為 2～5年，再加上我國的經(jīng)濟(jì)體制等原因，現(xiàn)行的版本嚴(yán)重滯后于市場化節(jié)奏，沒有做到與市場信息變動的匹配，導(dǎo)致所計算出的結(jié)果與工程的實際情況相脫離。此費(fèi)用的不對等容易出現(xiàn)貪污工款或者偷工減料，豆腐渣工程等現(xiàn)象，對項目十分不利。

（4）軟件信息不對稱，數(shù)據(jù)接口不統(tǒng)一導(dǎo)致工程量不準(zhǔn)確。目前我國建筑行業(yè)用BIM 做造價分為兩種方法，一是直接計算，例如用廣聯(lián)達(dá)軟件建立模型并進(jìn)行匯總計算，按照設(shè)定的計算方法和清單規(guī)則在廣聯(lián)達(dá)計價軟件進(jìn)行計價。二是間接計算，在專業(yè)軟件中繪制 BIM 模型，通過第三方插件實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，最后利用管理軟件統(tǒng)計分析、輸出數(shù)據(jù)。但無論是哪種方式，都存在算量不準(zhǔn)，計價粗糙的問題。

究其原因：(1）由于各個軟件的計算規(guī)則和統(tǒng)計方式不同，同一個工程由不同軟件建立模型后算出來的量和價是不同的，例如墻，墻在實際工程中有內(nèi)外墻之分，墻的涂料從材質(zhì)和做法上都千變?nèi)f化，而在軟件建模階段只能建立墻的一個實體，對于涂料的量、類別和不一的價錢并不能準(zhǔn)確地體現(xiàn)出來，只能按照墻的面積來算。所以墻在各個軟件中的計算結(jié)果差異是非常明顯的。

(2）軟件之間的交互方面出現(xiàn)問題。如學(xué)者林敏在研究此問題時的案例，將德國 RIB 軟件直接導(dǎo)入設(shè)計 BIM 模型后，如果直接用設(shè)計模型導(dǎo)出工程量，可能會造成最高可達(dá) 20%的計算誤差。例如，在設(shè)計BIM 模型構(gòu)件之間的交匯處，默認(rèn)的幾何扣減處理方式不符合國標(biāo)清單規(guī)范 GB50500 工程量計算規(guī)則的要求，從而由revit 默認(rèn)處理規(guī)則和國標(biāo)規(guī)范不一致，從而導(dǎo)致扣減嚴(yán)重。

3.4 管理方面的問題

（1）缺少復(fù)合型人才

BIM 開發(fā)軟件方面需要計算機(jī)人才，但是計算機(jī)的專業(yè)性無法與建筑業(yè)緊密融合，技術(shù)方面的專精無法保證他們在建筑業(yè)內(nèi)快速進(jìn)入工作狀態(tài)。針對于使用BIM進(jìn)行全生命周期的造價管理，不僅需要傳統(tǒng)的會做預(yù)算的造價人員，更需要有關(guān)軟件的熟練使用、數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建、建筑知識等方面的相復(fù)合型人才。

（2）未能實現(xiàn)協(xié)同

在建筑業(yè)中，協(xié)同管理指的是建設(shè)過程中，項目各方共同承擔(dān)建設(shè)責(zé)任的合作關(guān)系。將BIM 技術(shù)應(yīng)用于造價全過程管理中的協(xié)同既包括工作人員的協(xié)同，也包括資源的協(xié)同。

①項目的全壽命周期內(nèi)的各個階段都需要各方的協(xié)同，但往往項目組織之間溝通困難，業(yè)務(wù)合作上效率不高，交流溝通不及時。

②信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重。各軟件之間的信息不能很好的交換和共享，對于信息沒有同步更新和及時反饋，使得數(shù)據(jù)斷層，形成分散低效應(yīng)用。

4 推進(jìn)BIM 在全過程造價管理中應(yīng)用的建議

4.1 政府要重視政策和標(biāo)準(zhǔn)的制定

BIM 在造價中應(yīng)用的優(yōu)勢和前景清晰可見，政府應(yīng)該重視BIM 在造價管理中的應(yīng)用推廣。借鑒已經(jīng)成熟運(yùn)用BIM 的發(fā)達(dá)國家的政策，例如英美等，宏觀把控，壓力與激勵并存，推進(jìn)BIM 的開發(fā)和應(yīng)用。政府部門可以考慮通過組成專家智庫，制定完整的BIM 推廣應(yīng)用的方針政策，加速工程項目全面BIM 化。

4.2 加大優(yōu)惠政策，激勵各方推進(jìn)BIM技術(shù)

對于軟件技術(shù)不完善的問題，最根本的解決方法是從軟件功能角度著手，將軟件開發(fā)的更加完善，功能更加強(qiáng)大。

（1）對于BIM 軟件開發(fā)者，國家可給予創(chuàng)新產(chǎn)品獎勵政策的支持，激勵BIM 軟件的開發(fā)與完善。從源頭上解決軟件精度的、軟件之間接口的問題。

（2）對于BIM 使用者，國家給予項目優(yōu)惠，解決BIM 軟件投入造價高的情況。

4.3 將BIM 與云結(jié)合構(gòu)成云端信息庫

現(xiàn)階段我國BIM 的應(yīng)用機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。隨著BIM 技術(shù)應(yīng)用范圍和應(yīng)用水平的不斷提升，很多企業(yè)和管理部門積累了大量的BIM 數(shù)據(jù)，但他們往往顧不上對大量BIM 數(shù)據(jù)的挖掘和利用，若能將這些數(shù)據(jù)利用起來，必定會促進(jìn)BIM 的推廣和應(yīng)用。國外學(xué)者Eissa Alreshidi 等人通過探索與BIM 采用和協(xié)作實踐相關(guān)的障礙，認(rèn)為為了克服BIM 的局限性，基于云的治理解決方案未來的方向。

（1）利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，將BIM 作為一個云端信息庫，將運(yùn)用BIM 的項目案例儲存在該信息庫中，對于后期新項目的可行性研究階段，可以從信息庫中提取相類似的歷史案例，縮短項目可行性研究階段的時間，汲取已有項目的經(jīng)驗。

（2）BIM 對項目信息的集成優(yōu)勢不僅可以體現(xiàn)在可行性研究，且可以作為清單計價規(guī)范更新的依據(jù)之一。如此一來，不僅使信息重復(fù)利用更加便捷，而且減少修訂清單定額時對于市場價格的信息搜集的時間，加快我國的清單和定額更新速度，與市場更加接軌。

（3）除此之外，實現(xiàn)基于云-BIM 的協(xié)同交流平臺。若施工方發(fā)現(xiàn)圖紙漏洞，上報給設(shè)計方，在不影響其他工程正常施工的情況下，設(shè)計方和施工方通過BIM 信息平臺進(jìn)行協(xié)同作業(yè)，優(yōu)化圖紙，不耽誤工期且提高工程的施工質(zhì)量?！奥?lián)動”的信息修改功能使得各方信息同步更新，有效提高施工效率。

4.4 創(chuàng)建復(fù)合型人才培養(yǎng)平臺

僅僅幾十年BIM 的發(fā)展便如此迅猛，無疑其將會是未來建筑行業(yè)的黑馬。未來BIM 造價人員需要同時掌握造價知識和軟件知識，這對人才的素質(zhì)提出了更高的要求，也為 BIM 技術(shù)在工程造價管理領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用帶來挑戰(zhàn)。對于個人來說，只有打破傳統(tǒng)思想，創(chuàng)新工作模式，從實務(wù)入手，掌握BIM 技術(shù)，在未來才會有廣闊的前景。對于國家來說，既需要高端的產(chǎn)品開發(fā)人員使BIM 技術(shù)更加完善，也缺少復(fù)合型的造價人才。所以，在單一型人才的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行培養(yǎng)，促進(jìn)造價管理行業(yè)快速轉(zhuǎn)型。政府可以創(chuàng)建復(fù)合型人才培養(yǎng)平臺，地方政府設(shè)立免費(fèi)學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)，企業(yè)也對造價人員多加培訓(xùn)，為造價行業(yè)的專家提供出國學(xué)習(xí)和交流的機(jī)會等，促進(jìn)傳統(tǒng)造價管理行業(yè)人員向復(fù)合型人才過渡。

5 結(jié)語

在大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等發(fā)展趨勢下，BIM 一定會越來越智能化、高效化、準(zhǔn)確化。通過分析BIM 在造價管理各階段的應(yīng)用現(xiàn)狀和優(yōu)勢，探究了BIM 技術(shù)應(yīng)用于全過程造價管理的障礙。針對信息孤島現(xiàn)象，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，傳統(tǒng)造價人員的限制等分別提出建議。BIM 的應(yīng)用和推廣在當(dāng)今看來，是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。隨著國家對BIM 的重視和推廣，企業(yè)對BIM 的利用和強(qiáng)化，工作人員對BIM 的熟悉和使用等，將BIM 運(yùn)用到全過程造價管理中，建立基于云端的BIM 協(xié)同平臺，開發(fā)BIM+，例如BIM ＋VR/AR，BIM+數(shù)字化加工，以BIM 的優(yōu)勢帶動造價管理的發(fā)展，改善功能，節(jié)約成本，創(chuàng)造價值，是未來要思考也要力行的方向。