基于BIM技術的高速公路造價管理

李婉蕓

（廣西路建工程集團有限公司，廣西 博白 537600）

0 引言

工程造價的控制管理在建設項目中備受矚目。加強項目成本的精細控制，可以防止項目的結賬成本超出，降低對業(yè)主和承包人的損害。精細的工程造價管理可為施工單位的施工組織提供清晰的施工清單和施工方案，確保施工過程的科學規(guī)范。建筑信息模型（BIM技術）是一種在信息化環(huán)境下具有劃時代意義的建筑信息化技術，它可以把施工信息、功能要求、施工過程及經營活動的全部內容建立在一個數(shù)學模型上，通過這個模型，可以有效地對工程整個生產過程進行控制，從而降低各種風險，使建設質量和工作效益得到顯著提升。引入BIM技術，可以有效地提高各種信息的預報精度，確保各種數(shù)據(jù)的實時分享，從而促進成本的簡化、精確和智能，提升企業(yè)的經濟效益。

1 BIM技術的定義

BIM技術全稱為建筑信息模型。該系統(tǒng)以計算機模擬技術為基礎，以可視的方式建立一個立體的建筑物，可以把各種數(shù)據(jù)和信息可視地顯示出來。BIM技術是施工領域里具有劃時代意義的新技術。它不但可以整合建筑施工的各種數(shù)字資料，還可以進行數(shù)字設計、建造和經營。

BIM技術最早起源于美國，是傳統(tǒng)工程項目的一次重大革新。其中最重要的就是具備了工程建設的信息模式，可以更好地詮釋項目各方面的信息化。利用數(shù)碼模式進行全面設計、運行和施工；運用、維護和加入動態(tài)的工程信息化模式，實現(xiàn)項目施工全流程的所有設計，確保項目的最后質量。BIM技術可以對工程的各個階段的物性及功能性進行全面監(jiān)測，涵蓋了工程的整個壽命過程，實現(xiàn)對工程數(shù)據(jù)的數(shù)字化處理。與常規(guī)的資訊技術相比，BIM技術更加的完整和準確。將BIM技術引入高速公路施工中，能夠對整個項目進行規(guī)劃、設計和施工及維修和管理上，做到實時管理，實時監(jiān)控[1]。

BIM技術模式首先將做到整個生產過程中的各種信息進行整合，再利用信息化技術進行數(shù)字化表達；通過對施工現(xiàn)場各種實時信息的預模擬，實現(xiàn)施工單位的設計、施工和管理。BIM技術在施工成本控制中的優(yōu)勢：一是可以使工程可視化。比如，工程的設計圖可以將施工項目的具體設計狀況3D化，通過對3D建模的研究，發(fā)現(xiàn)設計中不兼容情形。如在工程中使用的管線材質與建筑工程的總體實施有矛盾；二是對成本進行5D仿真。即實施（3D+4D+5D）的模式，節(jié)省了成本費用開支，并能加強工程項目的費用精確度。

目前，BIM技術在工程成本管理中具備了許多常規(guī)成本技術無法比擬的優(yōu)勢：首先，BIM技術可以構建出一個項目的組件及零部件的資料庫，使成本人員在進行工程項目成本的時候，及時地為其提供一個精確的產品組件資料，以降低工作量。其次，BIM技術下的工程成本控制是利用API軟件程序界面來完成成本關聯(lián)的抽取與整合，避免使用不必要的信息，利用ODBC開放式數(shù)據(jù)庫連接技術，將BIM技術模式中的新數(shù)據(jù)與成本控制技術融合在一起，使二者具有廣泛的適用性；同時，還可以利用數(shù)據(jù)檔案的具體信息，將相關的、動態(tài)的數(shù)據(jù)信息公開共享。BIM技術可以實現(xiàn)對工程項目成本管理的動態(tài)管理，實現(xiàn)數(shù)字化、智能化管理，同時為工程項目的成本管理提出了具體的對策。

2 BIM技術對高速公路造價管理的意義

2.1 提高工作的效能和工作品質

BIM技術應用于公路項目成本管理，確保了項目的設計變化與項目的施工模式相結合，BIM技術能夠針對項目的變化進行綜合。通過計算機技術，對工程數(shù)據(jù)進行實時修正，使施工人員、操作人員、設計者得到全面、準確的數(shù)據(jù)，便于施工過程中的準確運用。引入BIM技術，突破了以往的項目成本控制模式，減輕了項目經理的工作負擔，確保高速公路在最后的施工過程中，選擇更加優(yōu)質、全面及合理的施工方法，提高施工的效率，確保施工的質量，降低施工費用。引入BIM技術，還能使高速公司走上可持續(xù)發(fā)展的道路[2]。

2.2 保證工程項目成本控制的準確性

BIM技術引進高速公路成本管理中，有關工作人員能夠將各種成本費用管理和費用的核算方法結合起來，使工程成本的管理工作更加高效、更加精確；BIM技術能夠將各路段的計算成果轉化成電子的形式，為以后的工程建設工作提供依據(jù)。公路工程設計模式在進行調整時，無須再構建模式，僅需根據(jù)變更內容進行修正，減少了以往在成本控制方面的錯誤。在某種意義上節(jié)約了人力、財力和物力，使公司取得了較好的社會效益。

2.3 提高更改的精確度

在工程建設中，外部環(huán)境的影響，使工程發(fā)生變化，使工程成本的管理精度大大下降。將BIM技術引入高速公路的成本管理中，可以推測出工程的變化是否具有可操作性，避免工程變化造成不良的后果。BIM技術在改變符合可行的情況下，對有關部門成本進行了估算。確保工程變更的正確性，并能較好地減少工程變更對工程成本的負面效應。

2.4 破解我國高速公路工程成本管理中存在的問題

在高速公路成本管理中引入BIM技術，可以使成本管理達到動態(tài)、實時、精確的目的，突破了以往不能進行成本管理的狀況。BIM技術總體上可以做到以下幾點：①通過信息的實時分享，使各路段造價主管實時掌握信息，實現(xiàn)對工程投資的合理控制，增強信息的透明度；②為公司創(chuàng)造更多的利益。

3 我國高速公路工程建設造價管理現(xiàn)狀

影響高速公路工程建設造價管理的因素較多，如設計不科學、不嚴密，施工中所使用的各種軟件未能充分利用，致使施工中出現(xiàn)各種爭論。在工程設計更改的測量工作中，多數(shù)人在道路項目的施工過程，對完工的項目和工程量沒有及時進行核實，且與施工方溝通不夠緊密，在一定范圍內加大了工作量，勢必造成經費不足，無法確保項目的工期。

此外，在許多情況下，監(jiān)理單位往往會根據(jù)工程量表來進行測量，導致最后的計算精度不準確。在工程結算過程中，工程造價無法按照一定的單價來進行。比如，模板支撐等資金的使用量只按簡單的費用核算，然后計入項目的總成本中；這種方法顯然不符合常理。在高速公路施工過程中，工程變更和資料的變動在所難免，而工程的變更勢必引起工程量的變動，投資人也會隨之而動；與初始的活動列表的作用域不符。在此期間，很多招投標機構在結算工程量時，往往無法做到完全準確的數(shù)量，導致投標的價格沒有預測；投入的人或多或少，難以確定具體的項目成本，致使工程完工和結算工作十分困難，光是合同價格的調節(jié)就十分復雜；花費了較多的精力和財力，在建成后的數(shù)年里，項目的竣工驗收仍然沒有結束[3]。

目前，我國高速公路工程成本管理中，項目生命周期不一致，造成了工程成本資料不能準確、有效地進行設計、投標等方面的協(xié)調；工程設計中經常出現(xiàn)的工作不夠精確、出現(xiàn)漏件、遺漏等各種問題，致使施工單位對設計和施工的工作存在質疑。

此外，目前國內的高速公路建設，往往會因為工程圖紙的編制不精確，導致工程預算過大。在工程設計中，設計者未對工程的結果進行檢查，導致工程施工中出現(xiàn)了大量的設計更改；造成工程成本的不可控制性，在工程實施的時候沒有進行測試，造成了成本的上升。建立一個行之有效的管理機制，工程施工各參加者在工程前期就可以方便地進行工程造價的控制，達到工程造價預算、估算及概算之間的必然關系，提高工程造價的準定性。

在工程建設階段的費用核算方面，工程的實施階段采取了一種費用結算方式，根據(jù)所執(zhí)行的工程的數(shù)量，例如，在工程期間，對工程的土石方進行了估算；用測量人員的粗略計算，得出的土方工程量很不精確，也很不科學。此外，在項目執(zhí)行期間，常常發(fā)生設計變化和資料變化，導致整個工程發(fā)生變化；投資人與投資之間出現(xiàn)鴻溝，導致工程完工的最終決算難以對工程進行完整、精確的估算，給工程的結算帶來了困難。

4 基于BIM技術的高速公路造價管理工作

4.1 5D成本的經營構想

5D造價管理是一種以工程地點、時間進度和成本管理為基礎的工程造價管理。BIM技術在高速公路建設中的應用，為5D成本的實施創(chuàng)造了有利的環(huán)境，使整個項目的生命周期得到有效的控制。利用信息化技術，構建了高速公路的三維建模成本信息，并將其與相應的三維立體建模相結合，有效地進行成本數(shù)據(jù)的實時輸入、修正和檢索；它可以在工程建設的整個生命周期內，實現(xiàn)各項目、各項目、各項目經理之間的協(xié)同合作及數(shù)據(jù)共享，使整個項目的成本費用都得到了合理的管理，達到了成本管理的目的。

4.2 5D成本的實施方法

（1）項目規(guī)劃，主要是為了確定項目的可行性和方案，在這個過程中，要對項目的造價進行評估?；诠烙嫷臏蚀_性，初步構建BIM技術數(shù)據(jù)的數(shù)字模型，并要求其準確性與估計準確度相符。在這個階段，BIM技術的作用就是檢驗評估方案，保證在評估情況下，項目的目標能滿足特定的建設需求。

（2）項目設計，根據(jù)設計方案和設計圖紙，實現(xiàn)相應的BIM建模；根據(jù)BIM技術的設置，可以實現(xiàn)工程造價的估算。在工程設計過程中，BIM建模是在BIM技術的基礎上進行的，它可以有效地進行成本的控制和組織管理；利用這些方法，可以有效地實現(xiàn)最基本的優(yōu)化目標。經過一系列的過濾，BIM技術被加入BIM建模之中，包括工程造價、工程進度、施工方案等信息。確保項目建設中的成本控制工作的高效進行[4]。

（3）工程施工期，施工過程中，通過對施工方案和施工組織方案的分析，可以實時監(jiān)控施工進度、投資成本、施工質量等，對施工過程中出現(xiàn)的各種問題進行全面了解，并對施工組織方案、動態(tài)施工模擬、施工過程監(jiān)測等因素進行全面的監(jiān)控，達到對工程質量動態(tài)監(jiān)控的目的。這樣才能對工程造價和建設時間進行高效地控制。

（4）工程竣工及運行期。項目建設完畢，將從5D建模的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)上報給相關的主管，以便以后的運行和維修。與此同時，相關部門也可以對模型進行必要的處理和補充，在日常的管理中，將其應用到高速公路工程的生命周期之中。

4.3 注重培養(yǎng)專門技術人員

要加強政府的政策導向、加大財政的投資、加大對社會的宣傳及制定相關的管理體制等；同時，從國內大學的教育層次著手，建立BIM技術與關鍵知識的課程，培養(yǎng)大批的專業(yè)人員，為建設項目建設輸送大批BIM技術人員。

5 BIM技術在高速公路工程造價管理中的應用方式

BIM技術的出現(xiàn)和應用給高速公路的施工帶來了積極的影響，同時在高速公路工程建設過程中，其有效縮短了工程周期、提高工程質量、加強了工程的安全性，越來越受到人們的關注。

5.1 創(chuàng)新BIM技術的實施方式

BIM技術在高速公路項目成本管理中的應用是不可避免的，但目前還處在深度整合的階段。BIM技術尚屬新生事物，應用非常困難，其成熟度和穩(wěn)定性都將成為阻礙BIM技術發(fā)展的因素。此外，很多公司和政府機關在推行的時候都較為保守，會暫時采取一些常規(guī)的經營方法，觀望事態(tài)的發(fā)展。這將極大地阻礙BIM技術的推廣和應用。因此，BIM技術的應用要在實踐中不斷地創(chuàng)新，采用“業(yè)主和國家的支持”的方法來進行，并通過政府的積極引導，由業(yè)主自行組織，為BIM技術的推廣打下良好的基礎；充分利用它的最大效用，為工程造價管理者起著輔助性的角色，實現(xiàn)工程項目的動態(tài)管理。同時，要加強BIM技術的自信心，加大投資力度，總結經驗，發(fā)現(xiàn)問題，改進BIM技術，讓設計方、運營方、施工方等各方都能實現(xiàn)信息共享，將BIM技術運用到項目建設中，提升管理效能[5]。

5.2 加大對BIM技術的研發(fā)力度，使之與其他軟件有機融合

隨著社會的發(fā)展和科技的進步，高速公路項目造價管理中的各個方面都在運用科技軟件，如項目管理軟件、成本管理軟件、BIM技術軟件等，使BIM技術與其他軟件相結合，順應社會發(fā)展和時代進步，提高科技水平，逐漸建立起一個完善的、系統(tǒng)化的集成信息平臺。但在我國，BIM技術與其他軟件之間經常會出現(xiàn)不兼容的問題。目前，國內還沒有將BIM技術與現(xiàn)有成本管理系統(tǒng)相融合的技術，BIM技術在實際工程中的作用并不充分，難以實現(xiàn)其協(xié)同和智能的作用。作者認為，有關方面應該與設計方、工程造價單位等進行密切的溝通，共同研究，進一步加大技術開發(fā)力度；爭取更多的政策和財政的扶持，提高BIM技術與其他技術之間的相融性，并為BIM技術搭建一個高效的技術接口。在技術開發(fā)中，不要過分依靠外國技術，要注重本國的自主研究，并要根據(jù)國內的實際狀況，對高速公路項目成本進行合理的控制；優(yōu)化和更新技術軟件，避免保密資料外泄，充分發(fā)揮本地研發(fā)的獨特特點[6]。

5.3 注重培養(yǎng)專業(yè)技術人員

在我國，BIM技術相對于國際上的發(fā)展比較滯后，還處在摸索期，在國內的應用和推廣也較少，很多項目公司并沒有充分認識到BIM技術的優(yōu)越性，這使BIM技術的推廣和后續(xù)的研究非常困難。從大學的教育層次入手，讓各大學認識到BIM技術的優(yōu)越性和必要性，將BIM技術的相關教學內容納入教學系統(tǒng)中，培養(yǎng)具有較高素質的專業(yè)技術人員，讓他們了解BIM技術的作用和使用方法，為BIM技術的推廣和應用奠定基礎培養(yǎng)好后備人員。

5.4 BIM技術決策階段的運用

氣候、場地、地形及植被都是工程設計中需要關注的。傳統(tǒng)的CAD技術，僅能夠繪制出橋梁、道路的平面和垂直平面。通過添加BIM技術，既能顯示出立體形象，又能提供一幅衛(wèi)星地圖，使整個工程的設計更加立體、直觀。BIM技術從某種意義上來說可以對高速公路規(guī)劃、環(huán)境現(xiàn)狀、施工配套以及建成后的運輸能力進行評估?？梢愿鶕?jù)不同的模式，對不同的模型進行最優(yōu)或重構，采用立體的方法進行比較。在決策階段合理運用BIM技術可以有效建立BIM，繼而BIM會給出不同的投資預算方案。根據(jù)預算方案設計人員可以科學選擇最合適的成本管理方案，按照方案開展后續(xù)的工作，減少人為設計和預算誤差，既可以節(jié)省資金，又可以減少誤差，最大限度地節(jié)約經濟開支。

5.5 在高速公路規(guī)劃階段的運用

傳統(tǒng)的高速公路設計中，需要使用GIS數(shù)據(jù)庫和CAD繪圖等輔助工具，使用BIM技術可以減少施工的困難，同時也能直觀地顯示出高速公路周圍的情況。GIS數(shù)據(jù)庫的主要作用是實時顯示公路周圍的建筑、路面狀況，CAD繪圖則以立體圖、平面圖為主體。其他的軟件則以工程進度、資金流向等為主要作用。BIM技術的核心作用就是把各種信息進行總結和整理，形成一個統(tǒng)一、完整的信息處理體系，方便設計方案、施工管理及維護保養(yǎng)，并實現(xiàn)信息化[7]。

5.6 BIM技術在高速公路設計階段的運用

BIM技術是道路工程建模中的一個關鍵環(huán)節(jié)。在進行橋梁建模時，必須使用CAD軟件對道路進行剖面圖、平面圖和立體圖的建模，最后使用Revit將其轉化為立體的模型，采用BIM技術對其進行檢驗，保證了建模的準確性。在進行模型設計時，必須對各種因素進行調整，以獲得最佳的設計效果。同時，在工程實施之前，通過對BIM技術進行預撞測試，充分發(fā)揮BIM技術的作用。采用BIM技術后，可以對工程的總工程量進行計數(shù)，并對各個施工時期的施工進度、施工原材料的使用進行計算。在選擇的過程中，采用BIM技術對其進行了優(yōu)化。對項目的特定資料進行分析，以保證其最佳的設計效果。

6 結語

綜上所述，運用BIM技術進行成本控制，可以提高項目建設的管理效果，使項目建設各階段之間建立起一種動態(tài)的關聯(lián)關系，高速使成本控制的各環(huán)節(jié)得到更好的規(guī)劃與調節(jié)；實現(xiàn)對公路項目成本的有效調控，提高項目建設的經濟性。另外，目前國內在建設項目成本的管理中，BIM技術的運用和研究還比較薄弱，普遍存在信息化水平較差的問題；導致管理質量和效率不能得到有效的提升。作者根據(jù)自己的工作經歷，認識到BIM技術在高速公路施工中的應用和推廣是必然的，必須充分利用BIM技術在高速公路施工中的作用；在設計、施工、投資決策等各環(huán)節(jié)中進行運用；通過對項目的竣工結算等，將整個項目成本的管理更加現(xiàn)代化、智能化，達到更好的經濟效益和社會效益；從成本控制的各個方面保證項目的總收益。