BIM技術(shù)在全生命周期工程造價(jià)控制的應(yīng)用

鄭建偉

（1.湖北技能型人才培養(yǎng)研究中心，湖北 武漢 430074；2.長(zhǎng)江職業(yè)學(xué)院，湖北 武漢 430074）

伴隨著建筑領(lǐng)域信息技術(shù)的革新，BIM技術(shù)在工程造價(jià)控制中的作用日益突出。BIM 技術(shù)的應(yīng)用可以有效整合各種信息資源[1]，通過(guò)其獨(dú)特的協(xié)調(diào)性和模擬性在工程造價(jià)管理中發(fā)揮重要作用。合理利用BIM 技術(shù)，結(jié)合全生命周期項(xiàng)目管理理念，及時(shí)在工程項(xiàng)目管理各階段構(gòu)建造價(jià)模型，能合理均衡建筑資源，有效控制工程造價(jià)成本。

一、BIM 技術(shù)特征與優(yōu)勢(shì)

BIM 全稱建筑信息模型(Building Information Modeling)，是以擬建項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)和具體數(shù)據(jù)為參考，運(yùn)用相應(yīng)的技術(shù)手段，在計(jì)算機(jī)中建立三維的擬建項(xiàng)目的模型[2]。有效整合建設(shè)工程全壽命周期內(nèi)的各種信息資源，通過(guò)協(xié)調(diào)和模擬BIM技術(shù)在建筑領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。它具有以下顯著特征：以數(shù)字形式表示的建筑構(gòu)件攜帶著可計(jì)算的圖形數(shù)據(jù)信息；建筑構(gòu)件的數(shù)據(jù)決定了模型中的所有視圖將以一種協(xié)調(diào)的方式進(jìn)行工作[3]；建筑構(gòu)建具有一致性和連續(xù)性。

傳統(tǒng)的工程造價(jià)控制中，各運(yùn)作環(huán)節(jié)相對(duì)獨(dú)立，項(xiàng)目參與方需要多次進(jìn)行工程量和價(jià)的重復(fù)計(jì)算。存在以下不足：一是項(xiàng)目參與方工程造價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型相對(duì)獨(dú)立，重復(fù)工作量較大，難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；二是工程造價(jià)數(shù)據(jù)難以實(shí)現(xiàn)基于空間和時(shí)間維度的模型分析；三是全生命周期造價(jià)管理中，成本控制在不同構(gòu)件、不同時(shí)間的響應(yīng)速度有待提高。

在工程項(xiàng)目全生命周期內(nèi)，利用BIM 技術(shù)進(jìn)行工程造價(jià)控制優(yōu)勢(shì)顯著：BIM 技術(shù)可為項(xiàng)目參與方提供基礎(chǔ)造價(jià)數(shù)據(jù)模型，構(gòu)建共享互通的信息模型，提高工程造價(jià)控制的透明度；在工程造價(jià)控制中，工程體量的運(yùn)算工作是較為復(fù)雜、工作量繁重的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是工程項(xiàng)目招投標(biāo)、簽署工程合同和施工結(jié)算的基礎(chǔ)工作。通過(guò)BIM 技術(shù)，有效地構(gòu)建基礎(chǔ)造價(jià)數(shù)據(jù)平臺(tái)，結(jié)合國(guó)家規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，能夠提升工程量的計(jì)算精確度；工程管理人員借助BIM 技術(shù)構(gòu)建成本維度、時(shí)間維度等數(shù)據(jù)模型，在工程項(xiàng)目的決策、設(shè)計(jì)、招投標(biāo)、施工、竣工和后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段，分析各因素對(duì)工程造價(jià)的影響程度，開(kāi)展項(xiàng)目實(shí)時(shí)監(jiān)控，搜集項(xiàng)目管理的數(shù)據(jù)，并分析其對(duì)工程造價(jià)的影響，進(jìn)而精準(zhǔn)控制工程造價(jià)。

二、BIM技術(shù)在工程造價(jià)控制中的應(yīng)用

（一）決策階段BIM 技術(shù)的運(yùn)用

工程造價(jià)控制的關(guān)鍵在前期，決策階段對(duì)于整個(gè)工程項(xiàng)目具有決定性的影響作用。工程造價(jià)管理人員需要嚴(yán)格把關(guān)前期的投資決策，制定風(fēng)險(xiǎn)控制方案，為后續(xù)工程管理提供保障。借助BIM 技術(shù)搜集項(xiàng)目相關(guān)信息資料，有效錄入各類信息，建立工程項(xiàng)目信息數(shù)據(jù)庫(kù)。利用BIM 技術(shù)對(duì)搜集的信息進(jìn)行加工處理，把較為抽象的信息借助模擬的方式，進(jìn)行更加直觀地展示。建筑工程造價(jià)管理人員可借助BIM 模型分析影響項(xiàng)目決策收益的影響因素，進(jìn)行投資估算，優(yōu)化決策方案。

（二）設(shè)計(jì)階段BIM 技術(shù)的應(yīng)用

在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員從結(jié)構(gòu)、設(shè)備、線路等方面進(jìn)行全面設(shè)計(jì)，保障結(jié)構(gòu)安全。工程造價(jià)管理人員主要審核項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)可行性，是否超過(guò)預(yù)算限額等。工程造價(jià)管理人員應(yīng)積極和設(shè)計(jì)人員溝通，利用價(jià)值工程原理和BIM技術(shù)對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化。可借助BIM 技術(shù)開(kāi)展3D 實(shí)景設(shè)計(jì)，模擬建筑物的各項(xiàng)條件，分析日照、通風(fēng)和節(jié)能等各項(xiàng)指標(biāo)。隨著裝配式建筑技術(shù)的日益成熟，利用BIM 技術(shù)提前進(jìn)行裝配式零件的集成化設(shè)計(jì)，能夠確保構(gòu)建精度，有效降低工程成本。管理人員運(yùn)用BIM 技術(shù)進(jìn)行建模和模擬展示，可以有效及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，能夠?qū)κ┕ぜ夹g(shù)難點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)調(diào)，指導(dǎo)后期施工管理。

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)審核主要在二維的平面圖紙上開(kāi)展，設(shè)計(jì)圖紙審核相對(duì)孤立，很多潛在的問(wèn)題難以發(fā)現(xiàn)。利用BIM 技術(shù)可以讓設(shè)計(jì)圖紙審核更加立體化，借助多維度模型進(jìn)行碰撞檢查，能夠避免不同專業(yè)間工程銜接差錯(cuò)，更早地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)處理，從而在設(shè)計(jì)階段有效地控制工程造價(jià)，提升整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)品質(zhì)。

（三）招投標(biāo)階段BIM 技術(shù)的應(yīng)用

在招投標(biāo)階段，工作重點(diǎn)在于選擇合適的施工企業(yè)。如何評(píng)估投標(biāo)單位的資質(zhì)，合理編制標(biāo)底將直接影響到工程項(xiàng)目后續(xù)施工的可靠性。造價(jià)人員基于BIM 技術(shù)分析投標(biāo)單位的綜合實(shí)力，擇優(yōu)選擇施工單位。通過(guò)已構(gòu)建的工程數(shù)據(jù)庫(kù)，分析項(xiàng)目工程量和工程單價(jià)，依靠BIM 技術(shù)建模，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工程造價(jià)的有效控制。招標(biāo)方在該階段的重點(diǎn)工作是工程項(xiàng)目標(biāo)底價(jià)格的確認(rèn)，標(biāo)底編制準(zhǔn)確與否直接影響到評(píng)標(biāo)和定標(biāo)。為此，招標(biāo)方需要多方位參考規(guī)劃單位的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型，基于BIM 技術(shù)更加準(zhǔn)確地確定項(xiàng)目工程量，通過(guò)數(shù)據(jù)信息平臺(tái)進(jìn)行工程價(jià)格變動(dòng)分析研究，為制定科學(xué)合理的標(biāo)底夯實(shí)基礎(chǔ)。

由于BIM 技術(shù)可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，建設(shè)單位可借助BIM 模型審核工程量清單的準(zhǔn)確性，招投標(biāo)管理部門可以更加公開(kāi)透明地監(jiān)管整個(gè)招投標(biāo)流程。工程規(guī)模較大的項(xiàng)目會(huì)有多個(gè)標(biāo)段，每個(gè)標(biāo)段的總承包單位又有可能分包一些非主體工程。項(xiàng)目參與方的增多勢(shì)必增加合同管理的難度，在分包方的選擇、工程項(xiàng)目合同管理中，借助BIM 技術(shù)，可將其融合成一個(gè)整體。在工程施工過(guò)程中，如發(fā)生工程變更和工程索賠等，相關(guān)管理人員能第一時(shí)間開(kāi)展工程價(jià)款的調(diào)整和結(jié)算，工程造價(jià)控制更加科學(xué)高效。

（四）施工階段BIM 技術(shù)的應(yīng)用

施工階段的工程造價(jià)控制的重點(diǎn)是施工材料、技術(shù)和人員的管理，直接影響到工程質(zhì)量、工程進(jìn)度和工程成本。借助BIM 信息技術(shù)，在施工材料管理方面，準(zhǔn)確錄入進(jìn)入施工的材料型號(hào)、質(zhì)量合格文件，保證材料符合施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。合理高效更新材料的使用和材料保管信息，及時(shí)反饋給管理人員。特別對(duì)于裝配式建筑，其所需構(gòu)件復(fù)雜多樣，通過(guò)信息技術(shù)的支持，模擬大型構(gòu)件的運(yùn)輸、安裝，制定更加科學(xué)合理的構(gòu)件運(yùn)輸方案和施工方案，能有效減少構(gòu)件損耗，保障施工質(zhì)量和安全。

傳統(tǒng)的施工技術(shù)交底相對(duì)比較抽象，借助BIM 技術(shù)模擬施工交底更加形象直觀，施工人員能夠簡(jiǎn)潔明了地知曉施工技術(shù)的重難點(diǎn)，確保工程質(zhì)量。對(duì)于隱蔽工程和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)部位，可以安裝監(jiān)控設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)出現(xiàn)的偏差能第一時(shí)間進(jìn)行糾偏和處理。具體流程如圖1所示。

圖1 BIM技術(shù)在施工階段工程造價(jià)控制

建設(shè)單位項(xiàng)目管理人員聯(lián)合施工單位技術(shù)人員構(gòu)建建筑信息模型，以參與方的視角進(jìn)行模型展示。通過(guò)不同模型的集成，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目5D 管理，從而實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理的信息化與智能化。利用構(gòu)建的模型有效地進(jìn)行工程質(zhì)量管控，及時(shí)處理可能存在的安全隱患。在施工過(guò)程中，對(duì)比施工現(xiàn)場(chǎng)情況和施工方案模擬的差別，及時(shí)調(diào)整施工管理措施，減少工程不必要的變更，控制工程造價(jià)。

通過(guò)可視化和模擬化，不僅可加強(qiáng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)施工技術(shù)管控，還能從施工進(jìn)度與施工成本等方面整體控制工程管理質(zhì)量。利用BIM 技術(shù)構(gòu)建進(jìn)度模型、造價(jià)模型和質(zhì)量安全模型，可以便于工程管理人員統(tǒng)籌項(xiàng)目管理活動(dòng)，從而以最小的成本獲得最大的收益。管理人員可以通過(guò)BIM 模型分析某項(xiàng)變動(dòng)因素對(duì)工程造價(jià)的影響，采取措施及時(shí)糾偏，確保工程項(xiàng)目成本得到合理控制。如北京新機(jī)場(chǎng)航站區(qū)工程項(xiàng)目，總建筑面積約143萬(wàn)m2。利用BIM 技術(shù)進(jìn)行機(jī)電系統(tǒng)深化設(shè)計(jì)，并通過(guò)創(chuàng)建各類族文件，實(shí)現(xiàn)二次洞口標(biāo)注自動(dòng)生成，使二次結(jié)構(gòu)洞口標(biāo)注工作量減少80%以上，極大地提高了工作效率，節(jié)約了大量的人力物力成本；利用Revit 軟件直接出圖，使出圖時(shí)間縮短70%以上，縮短了建設(shè)周期。該項(xiàng)目充分利用BIM 5D 管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)施工方案模擬，對(duì)于復(fù)雜關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)直觀精確的施工方案交底。在BIM 5D 軟件的協(xié)助下，實(shí)現(xiàn)更加直觀形象的進(jìn)度模擬，從而保證項(xiàng)目進(jìn)度管控目標(biāo)，優(yōu)化項(xiàng)目工期、質(zhì)量和總投資。

（五）項(xiàng)目竣工以及運(yùn)營(yíng)階段BIM 技術(shù)的應(yīng)用

項(xiàng)目竣工和運(yùn)營(yíng)是整個(gè)工程項(xiàng)目全壽命周期的最后一個(gè)階段，運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段成本的高低在一定程度上影響整個(gè)項(xiàng)目的總投資。如何合理平衡建設(shè)成本和運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本，使得全生命周期項(xiàng)目成本最小化是工程管理人員的核心目標(biāo)。借助BIM 技術(shù)匯總工程造價(jià)、工程進(jìn)度和工程質(zhì)量等各方面數(shù)據(jù)，積累數(shù)據(jù)資料。對(duì)比工程建設(shè)前期的方案，找出偏差，進(jìn)行技術(shù)分析，為以后工程項(xiàng)目建設(shè)提供參考依據(jù)。運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段，借助BIM技術(shù)構(gòu)建的數(shù)據(jù)平臺(tái)，分類管理工程項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)維護(hù)狀態(tài)，定期進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問(wèn)題，為運(yùn)維管理人員提供技術(shù)支持。

三、BIM技術(shù)在存在問(wèn)題與風(fēng)險(xiǎn)管理對(duì)策

我國(guó)BIM 技術(shù)處于快速發(fā)展階段，BIM 相關(guān)應(yīng)用軟件市場(chǎng)環(huán)境國(guó)產(chǎn)化、區(qū)域化還不太成熟。各軟件公司間的軟件還未實(shí)現(xiàn)完全共通、共享。不同軟件創(chuàng)建的模型，在使用過(guò)程中容易出現(xiàn)構(gòu)件的缺失或無(wú)法正常顯示，嚴(yán)重影響工程項(xiàng)目造價(jià)控制的全面管理的統(tǒng)一性和有效性。

工程造價(jià)管理人員具備較豐富的專業(yè)理論知識(shí)，但隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，部分造價(jià)管理人員不能與時(shí)俱進(jìn)，掌握的造價(jià)信息技術(shù)相對(duì)較少。建筑行業(yè)企業(yè)急需能夠熟練掌握BIM 相關(guān)系列軟件的造價(jià)人才。BIM 信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)仍需進(jìn)一步細(xì)化和完善。信息標(biāo)準(zhǔn)能夠在很大程度上規(guī)范工程造價(jià)工作的開(kāi)展，約束軟件公司開(kāi)發(fā)軟件，確保工程造價(jià)參與方能依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展造價(jià)工作。

（一）加強(qiáng)BIM 專業(yè)人才培養(yǎng)

工程造價(jià)控制風(fēng)險(xiǎn)管理對(duì)于工程項(xiàng)目建設(shè)成敗具有舉足輕重的影響，而BIM 技術(shù)的引入能夠促進(jìn)工程造價(jià)預(yù)算工作方式轉(zhuǎn)型升級(jí)。如何加強(qiáng)工程造價(jià)專業(yè)人才培養(yǎng)，特別是具有BIM 技術(shù)的工程造價(jià)人才的培養(yǎng)尤為重要。高等學(xué)校應(yīng)結(jié)合工程造價(jià)專業(yè)人才培養(yǎng)模式，融入BIM 相關(guān)課程，提高從業(yè)人員對(duì)BIM 技術(shù)的掌握水平。

（二）完善BIM 技術(shù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

隨著BIM技術(shù)在工程領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，國(guó)家相繼頒布建筑信息模型分類和編碼標(biāo)準(zhǔn)、建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、建筑信息模型施工應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)等。隨著BIM 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的完善，工程造價(jià)成本控制也將迎來(lái)高質(zhì)量發(fā)展。

（三）有效銜接BIM 技術(shù)與工程造價(jià)成本管理

工程項(xiàng)目投資大，建設(shè)時(shí)間長(zhǎng)，任務(wù)繁重。在項(xiàng)目建設(shè)全生命周期內(nèi)會(huì)出現(xiàn)各種不可控的因素影響工程成本。充分利用BIM 相關(guān)軟件如Revit、廣聯(lián)達(dá)GCL、BIM 5D 等，構(gòu)建建筑模型，模擬施工動(dòng)畫，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)技術(shù)交底，強(qiáng)化工程管理，把風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移或降低，從而優(yōu)化項(xiàng)目成本管理。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著工程建設(shè)規(guī)模和建設(shè)體量的不斷提升，項(xiàng)目建設(shè)周期越來(lái)越長(zhǎng)。建設(shè)周期的增長(zhǎng)給工程造價(jià)的管控帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)與風(fēng)險(xiǎn)。工程技術(shù)人員借助BIM 技術(shù)，在工程項(xiàng)目建設(shè)各階段，建立可視化與模擬化的數(shù)據(jù)模型，能顯著減少建筑資源的浪費(fèi)，確保工程建設(shè)質(zhì)量。