基于BIM的全過程造價(jià)管理應(yīng)用研究

陳安琪

湖北工程學(xué)院新技術(shù)學(xué)院

1 全過程造價(jià)管理發(fā)展現(xiàn)狀

工程造價(jià)管理是以建設(shè)項(xiàng)目為研究對象，在項(xiàng)目實(shí)施的過程中為將造價(jià)控制在預(yù)期的計(jì)劃內(nèi)而在工程建設(shè)活動(dòng)中所進(jìn)行的對造價(jià)的控制、確定以及管理等工作。工程造價(jià)管理的核心是造價(jià)的控制，造價(jià)控制的核心是動(dòng)態(tài)控制。傳統(tǒng)的造價(jià)管理模式具有分離性、滯后性和區(qū)域的不平衡性。

不僅如此，我國目前的建筑市場還存在著部分混亂不堪的行為：建設(shè)單位擅自違規(guī)立項(xiàng)、報(bào)建報(bào)批以及招標(biāo)，肆意肢解工程分包，強(qiáng)行要求施工單位不斷墊資、拖欠工程款；施工單位串標(biāo)、圍標(biāo)，惡意競爭以獲取標(biāo)的，更有甚者不惜犧牲工程質(zhì)量而偷工減料，以此降低工程成本；政府相關(guān)行政部門、代理和中介機(jī)構(gòu)有失公允，部分地區(qū)隨意設(shè)定收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致建筑市場魚龍混雜，繼而引發(fā)腐敗行為。這些多方的失信行為都在一定程度上推升了工程造價(jià)成本[1]。

建筑行業(yè)的發(fā)展在社會(huì)變革中日新月異，全過程工程造價(jià)管理的概念應(yīng)運(yùn)而生。從投資決策階段至竣工驗(yàn)收階段，工程建設(shè)過程中的每個(gè)階段都有其獨(dú)立的側(cè)重點(diǎn)，然而又非完全分割的。將各階段建立成一條全過程的動(dòng)態(tài)銜接鏈，跨越整個(gè)壽命期對工程造價(jià)進(jìn)行貫穿式的管理，才能實(shí)現(xiàn)造價(jià)管理控制目標(biāo)，從而最終實(shí)現(xiàn)投資控制總目標(biāo)[2]。伴隨我國工程造價(jià)管理暴露出的諸多現(xiàn)實(shí)問題，不斷深入與完善全過程造價(jià)管理成為一種必然的趨勢。

2 基于BIM的全過程造價(jià)管理的技術(shù)革新

2002 年，Building Information Modeling 這一新興術(shù)語被美國建筑師協(xié)會(huì)自身建筑師杰里.萊瑟林（Jerry Laiserin）在《比較蘋果與橙子》一文中首次提出，并逐漸得到業(yè)界人士廣泛認(rèn)可[3]?，F(xiàn)今，BIM在全國范圍已為業(yè)內(nèi)人士所熟知。BIM時(shí)代的到來實(shí)現(xiàn)了將工程項(xiàng)目成本由設(shè)計(jì)的二維CAD圖，做成三維、四維甚至N 維的工程項(xiàng)目成本模型，該模型的建立過程中收集整個(gè)工程項(xiàng)目的各類理論技術(shù)信息，再利用它幫助項(xiàng)目各參與方預(yù)見和解決設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維中的各種潛在問題，幫助業(yè)主使整個(gè)項(xiàng)目各方面達(dá)到最優(yōu)化從而獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。BIM技術(shù)的革新與應(yīng)用將打破原有的分離式造價(jià)管理模式，實(shí)現(xiàn)當(dāng)下建筑業(yè)渴求的的全過程造價(jià)管理模式。

2.1 工具層面的革新

正是由于BIM 技術(shù)對建筑業(yè)作出的突出貢獻(xiàn)，它被賦予了建筑業(yè)的第二次技術(shù)革命的高度評價(jià)[4]。建筑物的語言主要是以平面圖、立面圖和剖面圖等不同視圖來表述。CAD時(shí)代，設(shè)計(jì)方需要分別繪制不同角度的視圖；而如今BIM 時(shí)代，不同的視圖從同一個(gè)模型中即可得到。BIM 技術(shù)的革新不僅于此，當(dāng)由于某種原因不得不改變模型中的一根梁或一堵墻的定義時(shí)，原有的CAD 時(shí)代設(shè)計(jì)師可能需要重復(fù)性地修改圖紙；而三維的BIM模型中，設(shè)計(jì)師只需一次性在模型中修改相應(yīng)的構(gòu)件即可。這樣有效地減少了設(shè)計(jì)師因重復(fù)操作而帶來的繁重工作量，也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)修改相應(yīng)構(gòu)件可能與其他整體發(fā)生的碰撞隱患（見圖1）。

圖1 某項(xiàng)目模型中的管道碰撞隱患

同時(shí)，設(shè)計(jì)師在項(xiàng)目建造的過程中需要做結(jié)構(gòu)計(jì)算、熱工計(jì)算、節(jié)能計(jì)算以及工程量統(tǒng)計(jì)等工作。不同專業(yè)的設(shè)計(jì)工作需要應(yīng)用適合本專業(yè)的軟件，而不兼容性會(huì)導(dǎo)致同一信息重復(fù)錄入的弊端。而有了BIM 技術(shù)的支持就完全不需要擔(dān)心這一問題，各BIM 軟件均在開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)---IFC(Industry Foundation Class)標(biāo)準(zhǔn)下建立模型，不同應(yīng)用程序之間可以完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和共享，設(shè)計(jì)師們采用BIM 技術(shù)并通過網(wǎng)絡(luò)將各自的設(shè)計(jì)理念整合到一起，實(shí)現(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)，得到最終的數(shù)字化建筑（即建筑模型）。承載著各種圖形及數(shù)據(jù)信息的BIM模型，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)建筑的相關(guān)信息的參數(shù)化和集成化，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)工程項(xiàng)目參與方的相互關(guān)聯(lián)性。協(xié)同工作的范圍逐步擴(kuò)大，實(shí)現(xiàn)了從項(xiàng)目的規(guī)劃到設(shè)計(jì)、施工及后期運(yùn)營階段的全過程聯(lián)動(dòng)，大大提升全過程造價(jià)管理的成本效益。

2.2 方法層面的革新

未來的建筑物將不再是簡單的“建筑”和“結(jié)構(gòu)”的加法，而是需要建筑元素多元化、建筑結(jié)構(gòu)預(yù)制化、建筑功能人性化的現(xiàn)代科學(xué)理念，這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)就必須以水道、暖通、電氣、節(jié)能、通訊、效果圖等多工種技術(shù)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一作為技術(shù)支撐。不僅如此，社會(huì)的發(fā)展提出了“綠色建筑”的新概念，環(huán)保設(shè)計(jì)的新鮮血液將逐漸滲入傳統(tǒng)的建筑行業(yè)中，那么由此一來建筑師還需搭建“綠色建筑計(jì)算模型”，開始節(jié)材、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)能以及有害氣體排放量綠色建筑計(jì)算。

BIM技術(shù)的深入發(fā)展推動(dòng)了建筑行業(yè)轉(zhuǎn)入“量體裁衣”的新型模式轉(zhuǎn)變。從項(xiàng)目的決策和招投標(biāo)階段開始，業(yè)主在確定設(shè)計(jì)單位和施工單位的同時(shí)，可利用BIM 模型統(tǒng)籌地掌握工程項(xiàng)目整體，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師還能利用BIM模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，萬一計(jì)算后需進(jìn)行調(diào)整，還能把調(diào)整的信息在更新到BIM 模型中去。不僅如此，在機(jī)電設(shè)計(jì)、綠色建筑設(shè)計(jì)、工程造價(jià)都可利用BIM 模型解決本專業(yè)工作任務(wù)。設(shè)計(jì)和工程量統(tǒng)計(jì)工作由繁瑣復(fù)雜變?yōu)榍逦啽?，各參建方可獲取任何時(shí)間段內(nèi)的工程量及造價(jià)成本。精細(xì)化造價(jià)管理的任務(wù)在不同階段可量化實(shí)現(xiàn)，避免出現(xiàn)“三超”現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)業(yè)主和承包商雙贏的結(jié)果。

2.3 成果層面的革新

追溯手工時(shí)代至CAD 時(shí)代，設(shè)計(jì)師成為了受益者；而跨越CAD 時(shí)代邁入BIM 時(shí)代，其中最大受益者則變成了業(yè)主。其獲益主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：一在工期成本，BIM系統(tǒng)中查錯(cuò)功能可預(yù)先減少返工量，將被動(dòng)控制改為主動(dòng)控制由此節(jié)約工期；二在經(jīng)濟(jì)成本，原有的項(xiàng)目成本計(jì)算都屬于實(shí)際施工前期的盡量精確化，繁復(fù)的工作量使預(yù)算的誤差率難以降低。BIM 系統(tǒng)可快速有效地建立符合要求的模型，并將各個(gè)構(gòu)件物理化、幾何化，那么這樣原本就支持幾何運(yùn)算的軟件便可完成實(shí)體扣減、細(xì)節(jié)修改。此外，導(dǎo)入造價(jià)軟件的工程量與成本數(shù)據(jù)庫可相關(guān)聯(lián)形成最終報(bào)表，從成果層面上看實(shí)則事半功倍；三在管理成本，多項(xiàng)目協(xié)同合作進(jìn)行工程管理是BIM 模式下的突出特點(diǎn)。目前，我國應(yīng)用BIM 技術(shù)的工程項(xiàng)目已有很多，以中國博覽會(huì)會(huì)展綜合體工程為例，其總建筑面積為147萬平方米，項(xiàng)目參與方人員眾多。由于業(yè)主提出所有設(shè)計(jì)和施工方必須運(yùn)用BIM技術(shù)的要求，項(xiàng)目自始即成立了BIM 工作室，各專業(yè)BIM 團(tuán)隊(duì)集中辦公。該項(xiàng)目建成后反饋：正是由于BIM 技術(shù)的應(yīng)用使90%的圖紙錯(cuò)誤被排除、60%的返工工程量被減少、施工進(jìn)度被提前了10%左右。

3 基于BIM的全過程造價(jià)管理應(yīng)用

3.1 BIM技術(shù)提升造價(jià)管理效率

造成全過程造價(jià)管理現(xiàn)狀與目標(biāo)之間差距的緣由是多種的：一是我國的工程造價(jià)管理機(jī)構(gòu)部門多、層次復(fù)雜，不同機(jī)構(gòu)的造價(jià)人員之間仍缺乏必要的溝通與協(xié)調(diào)；二是各地區(qū)建筑材料的品種與價(jià)格瞬息萬變，僅靠地區(qū)發(fā)布的指導(dǎo)價(jià)是無法匹配即時(shí)的市場價(jià)格的；三是各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡性迫使各省份均制定了不同的定額標(biāo)準(zhǔn)，因此建筑業(yè)的計(jì)價(jià)形式呈現(xiàn)著明顯的區(qū)域性。

以BIM 技術(shù)作為造價(jià)管理的工作平臺(tái)，管理者只需要將建筑模型中計(jì)算規(guī)則和價(jià)格提供給平臺(tái)，半自動(dòng)化的三維算量系統(tǒng)便可完成對造價(jià)信息的計(jì)算和分析。高效的BIM技術(shù)不僅能夠取代傳統(tǒng)的造價(jià)方法，同時(shí)也使每個(gè)企業(yè)得以建立屬于自己的BIM企業(yè)數(shù)據(jù)庫。這為以后企業(yè)開啟新的建設(shè)工程項(xiàng)目而作出了大量的原始資源累積，這資源則包括時(shí)間、成本、質(zhì)量三大核心資源。

3.2 BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)全過程的造價(jià)管理

建設(shè)工程項(xiàng)目不同于其他產(chǎn)品，其造價(jià)的形成是一個(gè)復(fù)雜且動(dòng)態(tài)的確定過程（圖2）。傳統(tǒng)的造價(jià)管理中因粗略的數(shù)據(jù)分析、缺乏團(tuán)隊(duì)協(xié)作的工作環(huán)境、數(shù)據(jù)積累的困難嚴(yán)重阻礙了各層級管理者對于項(xiàng)目的精細(xì)化管理。這一現(xiàn)狀時(shí)刻警醒著：如想符合當(dāng)前建筑業(yè)對于工程項(xiàng)目成本控制分析和財(cái)務(wù)盈利能力的需求，就必須提高工程量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算的準(zhǔn)確性，構(gòu)建完整的全過程造價(jià)管理體系。

圖2 工程計(jì)價(jià)的階段組合性

3.2.1 決策階段

投資決策階段對造價(jià)控制的影響是至關(guān)重要的。業(yè)主需要對不同的投資方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證，比較后選擇出最佳方案。借助BIM 技術(shù)，業(yè)主可在短時(shí)間內(nèi)搭建起滿足功能需求的模型。隨之造價(jià)人員迅速計(jì)算出工程量、結(jié)合相應(yīng)的造價(jià)軟件和當(dāng)前的市場價(jià)格信息，最終完成擬建項(xiàng)目的投資估算文件編制，充分發(fā)揮其協(xié)助建設(shè)單位決策、籌集資金和合理控制造價(jià)的指導(dǎo)性作用。

3.2.2 設(shè)計(jì)階段

設(shè)計(jì)階段對工程造價(jià)的影響程度可達(dá)到35%-75%。設(shè)計(jì)深度、資料詳細(xì)程度都會(huì)直接影響設(shè)計(jì)概算的準(zhǔn)確性。從前，繁重而復(fù)雜的設(shè)計(jì)工作加上不完整的設(shè)計(jì)資料非常容易導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果的誤差。而在BIM 時(shí)代中，設(shè)計(jì)人員僅需在投資決策階段的BIM模型基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，再利用相應(yīng)的算量軟件導(dǎo)入模型，便可快速得到準(zhǔn)確的工程量文件。不僅如此，引入時(shí)間維的4D-BIM模型逐步推進(jìn)設(shè)計(jì)深度，幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行虛擬的施工以便完善技術(shù)設(shè)計(jì)，盡可能降低后續(xù)施工隱患。

3.2.3 招投標(biāo)階段

BIM模型步入至招投標(biāo)階段，建設(shè)單位、招標(biāo)代理機(jī)構(gòu)等可根據(jù)BIM 模型編制標(biāo)底文件，然后直接抽取工程項(xiàng)目的全部工程量，從而避免漏項(xiàng)或計(jì)算錯(cuò)誤問題，還可減少不同主體之間的重復(fù)工程量計(jì)算。建設(shè)單位在發(fā)放招標(biāo)文件時(shí)連同BIM模型和工程量清單一并發(fā)放至擬投標(biāo)方，這樣可以確保投標(biāo)單位的設(shè)計(jì)信息的完整性、連續(xù)性。結(jié)合BIM技術(shù)的開發(fā)管理，招投標(biāo)階段的造價(jià)管理效率可被大幅提升，加強(qiáng)對整個(gè)招標(biāo)投標(biāo)過程公平、公開、公正性的監(jiān)管，以此減少“圍標(biāo)”等違法行為的產(chǎn)生。

3.2.4 施工階段

工程項(xiàng)目實(shí)際施工階段的造價(jià)管理工作是最難以控制的，因?yàn)樵谑┕み^程是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，許多變動(dòng)因素是無法預(yù)測的。而基于BIM 模型的施工進(jìn)度計(jì)劃管理、工程進(jìn)度款的支付和工程變更、索賠事件的處理，都可以最大程度地幫助建設(shè)方實(shí)現(xiàn)建設(shè)項(xiàng)目利益的最大化。一則BIM技術(shù)可以有效建立精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫，在模型中可根據(jù)實(shí)際進(jìn)度對BIM 原有的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行自動(dòng)實(shí)時(shí)更新，造價(jià)人員還可在授權(quán)內(nèi)對不同項(xiàng)目、時(shí)間、區(qū)域的工程量數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和統(tǒng)計(jì)，這樣使所有參建方都能根據(jù)權(quán)限在BIM 模型中各取所需。不僅如此，及時(shí)更新的BIM 模型實(shí)際進(jìn)度還可以作為建設(shè)單位把控現(xiàn)場施工進(jìn)度，準(zhǔn)確及時(shí)進(jìn)行工程量計(jì)取和工程進(jìn)度款支付的依據(jù)。二則分部分項(xiàng)工程施工前，利用BIM模型可確定不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)上各階段的施工成本，促使施工單位全面了解施工的重難點(diǎn)、實(shí)時(shí)調(diào)整施工方案，從而盡可能地避免實(shí)際施工后不必要的成本浪費(fèi)。

3.2.5 竣工結(jié)算階段

建設(shè)項(xiàng)目的竣工結(jié)算階段，實(shí)際工作中經(jīng)常因信息缺損、資料遺漏、現(xiàn)場簽證不合理等原因而造成雙方的矛盾。而應(yīng)用BIM技術(shù)，施工單位運(yùn)用BIM 原模型進(jìn)行自動(dòng)檢查，進(jìn)行工程量的提取和計(jì)算，力爭實(shí)現(xiàn)盡量減少和造價(jià)人員之間對工程量的分歧。工程結(jié)算的速度得以加快，竣工結(jié)算的時(shí)間得以縮減，最終工程竣工結(jié)算實(shí)現(xiàn)了快速、全面，公平、合理的目標(biāo)。

結(jié)語：建設(shè)項(xiàng)目的特殊性在于其工期長、參與人數(shù)眾多、信息量巨大。傳統(tǒng)的分離式工程造價(jià)管理模式不再適用于現(xiàn)代建筑工程造價(jià)管理的需求，利用BIM 模式可有效提升各個(gè)階段的管理工作效率，搭建造價(jià)管理的全過程覆蓋網(wǎng)絡(luò)。使建設(shè)期間各階段、各參與者之間的信息傳遞順暢及時(shí)、共享共惠。時(shí)至今日，BIM應(yīng)用于全過程造價(jià)管理還面臨著諸多困難，但后續(xù)政府的介入、硬件軟件的更新和行業(yè)意識(shí)的進(jìn)步，都將推動(dòng)其在全過程造價(jià)管理應(yīng)用。