BIM技術(shù)在全過程工程造價(jià)管理中的應(yīng)用

文｜沈陽市城市建設(shè)管理學(xué)校 張平平

20世紀(jì)90年代我國引入全過程造價(jià)管理理念，試圖對(duì)工程造價(jià)相關(guān)展開事前階段的有效控制，將以往的靜態(tài)控制轉(zhuǎn)為動(dòng)態(tài)與全過程控制，以此更好的管控項(xiàng)目投資。BIM 作為建筑信息模型，能夠整合建筑所有信息，是一種用在工程設(shè)計(jì)與建造等方面的數(shù)據(jù)化工具，通過將虛擬建筑模型和實(shí)際施工相融合，創(chuàng)造信息化交流平臺(tái)，從而強(qiáng)化造價(jià)控制水平。

1.全過程工程造價(jià)管理的內(nèi)容

在工程造價(jià)管理中，全過程造價(jià)管理主要指從決策到竣工驗(yàn)收整個(gè)過程的造價(jià)監(jiān)督和調(diào)控工作，其目標(biāo)在于保證造價(jià)合理性，實(shí)現(xiàn)對(duì)成本投入的科學(xué)控制。項(xiàng)目策劃階段，需對(duì)擬建工程的可行性做出分析，評(píng)選投資方案，以此作為項(xiàng)目決策的科學(xué)參考依據(jù)；項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段，采用限額設(shè)計(jì)，對(duì)比設(shè)計(jì)方案，編制設(shè)計(jì)概算和施工圖預(yù)算，為工程造價(jià)的有效控制提供幫助，也為合同簽訂創(chuàng)造有利條件，將施工圖預(yù)算作為造價(jià)控制與投資價(jià)款高效利用的重要依據(jù)，以此更好的完成對(duì)招標(biāo)環(huán)節(jié)的有效控制；招投標(biāo)階段，即對(duì)招標(biāo)限制價(jià)與投標(biāo)報(bào)價(jià)做出控制，從而確定合同價(jià)款；施工階段，各參與單位相互協(xié)調(diào)，以滿足施工質(zhì)量與建設(shè)周期為前提，加強(qiáng)對(duì)工程變更和投資的合理控制；竣工驗(yàn)收階段，即加強(qiáng)對(duì)工程結(jié)算、決算的妥善管理[1]。

2.BIM 技術(shù)在全過程工程造價(jià)管理的實(shí)踐應(yīng)用

2.1 BIM 技術(shù)在工程策劃階段應(yīng)用

從工程策劃階段開始，利用清單計(jì)價(jià)的方式對(duì)工程土建部分展開造價(jià)管理，發(fā)揮BIM 建模軟件的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使用BIM 軟件創(chuàng)建擬建工程模型，計(jì)算工程量，優(yōu)化土建算量，通過云計(jì)價(jià)平臺(tái)完成工程計(jì)價(jià)工作，再應(yīng)用BIM 軟件完成施工模擬分析。依靠BIM 技術(shù)完成土建環(huán)節(jié)的投資估算，首要一步就是計(jì)算當(dāng)前建筑面積，確立仿真三維模型，通過模型導(dǎo)入計(jì)算工程量。利用BIM 建模平臺(tái)完成工程建模，如圖1所示，根據(jù)相應(yīng)技術(shù)指標(biāo)完成項(xiàng)目投資估算分析，根據(jù)估算指標(biāo)和造價(jià)資料完成已有造價(jià)數(shù)據(jù)的計(jì)算研究，得出與該項(xiàng)目相關(guān)的工程量與價(jià)格等數(shù)據(jù)。采用BIM 造價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)庫查詢投資估算的相應(yīng)指標(biāo)。在項(xiàng)目投資決策環(huán)節(jié)完成三維建模，以此計(jì)算項(xiàng)目工程量，查詢使用投資估算指標(biāo)，再編輯投資估算文件，最大程度上提高估算精度，為后續(xù)設(shè)計(jì)與施工造價(jià)管理提供參考[3]。

圖1 應(yīng)用BIM 三維建模平臺(tái)進(jìn)行建模

2.2 BIM 技術(shù)在工程設(shè)計(jì)階段應(yīng)用

一般情況下，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)費(fèi)用占工程總費(fèi)用的1%左右，但是該環(huán)節(jié)的管理效益會(huì)對(duì)工程造價(jià)形成重要影響，這是因?yàn)樵O(shè)計(jì)階段所涉及到的施工協(xié)調(diào)內(nèi)容眾多，例如水暖電施工需要從設(shè)計(jì)階段開始做好統(tǒng)籌規(guī)劃與部署分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)專業(yè)施工的可視化管理，通過BIM 模型完成日照分析和節(jié)能設(shè)計(jì)。依據(jù)反饋結(jié)果，設(shè)計(jì)人員可對(duì)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)方案做出優(yōu)化處理，憑借BIM 的可視化優(yōu)勢(shì)，從三維立體模型中找出碰撞問題，分析碰撞原因，提出預(yù)防措施，做好碰撞防范管理，對(duì)施工階段進(jìn)行模擬，采用碰撞檢查的方法分析當(dāng)前工程是否會(huì)出現(xiàn)費(fèi)用增加的情況，通過全周期項(xiàng)目管理，謹(jǐn)防設(shè)計(jì)變更或工期變化導(dǎo)致的成本提高問題。

2.3 BIM 技術(shù)在工程招投標(biāo)階段應(yīng)用

嚴(yán)格按照清單項(xiàng)目進(jìn)行工程量的計(jì)算分析，科學(xué)計(jì)算綜合單價(jià)，應(yīng)用BIM 模型得出工程量，憑借云計(jì)價(jià)平臺(tái)的清單項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)與定額消耗量、費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)完成工程計(jì)價(jià)等一系列工作。根據(jù)工程招投標(biāo)的實(shí)際情況為建筑建立算量模型，使用3D 建模軟件計(jì)算工程量，根據(jù)構(gòu)件實(shí)體量與清單計(jì)價(jià)規(guī)則，合理選擇軟件自動(dòng)建模下的CAD圖紙識(shí)別功能完建模，新建工程后選擇計(jì)算規(guī)則，再對(duì)樓層做好豎向空間的科學(xué)劃分。關(guān)于BIM 技術(shù)在招投標(biāo)環(huán)節(jié)的應(yīng)用要點(diǎn)，大致分為以下幾部分：（1）識(shí)別軸網(wǎng)，完成水平定位。通過對(duì)CAD 圖紙的自動(dòng)識(shí)別快速建立軸網(wǎng)，這是確立算量模型的首要步驟，具有水平定位的作用，通常只需在一個(gè)樓層建立軸網(wǎng)即可，其他樓層都能使用并修改。（2）識(shí)別柱子，對(duì)其混凝土、模板以及鋼筋量進(jìn)行計(jì)算。一般建筑承重結(jié)構(gòu)主要包含剪力墻與框架柱兩方面，通常情況下剪力墻內(nèi)會(huì)有暗柱存在，應(yīng)用BIM 軟件時(shí)將鋼筋尺寸與柱尺寸信息輸入其中，隨后合理計(jì)算柱工程量，BIM 軟件對(duì)鋼筋信息有效識(shí)別，一次建模即可完成混凝土體積、模板面積以及鋼筋重量的計(jì)算，同時(shí)軟件識(shí)別柱子時(shí)可得出暗柱信息。（3）識(shí)別梁，梁中會(huì)存在錯(cuò)綜復(fù)雜的鋼筋，應(yīng)用BIM 軟件可以科學(xué)計(jì)算鋼筋材料的長度，明確鋼筋數(shù)量，隨后在BIM 平臺(tái)內(nèi)顯示鋼筋在建筑中的三維情況，為接下來的工程造價(jià)管理工作中的鋼筋排布效果分析提供幫助。（4）識(shí)別板，在識(shí)別板鋼筋時(shí)需要提前識(shí)別板，如圖2所示。計(jì)算該部分工程量時(shí)需要和梁工程量做出扣減分析，套取單梁定額完成主梁計(jì)算，次梁需與板的體積合并計(jì)算，采用BIM 軟件根據(jù)梁板屬性提取工程量，并通過BIM 算量軟件下的CAD 圖紙自動(dòng)識(shí)別功能建立模型，發(fā)揮軟件對(duì)板鋼筋的識(shí)別速度優(yōu)勢(shì)。

圖2 BIM 軟件識(shí)別板

在繪制了各部分模型之后，發(fā)揮BIM云計(jì)價(jià)平臺(tái)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的綜合分析，做好工程量清單套項(xiàng)組價(jià)分析，取費(fèi)并匯總計(jì)算項(xiàng)目招標(biāo)控制價(jià)，投標(biāo)人擁有的報(bào)價(jià)時(shí)間通常有限，而投標(biāo)報(bào)價(jià)作為中標(biāo)的依據(jù)和合同簽訂價(jià)格的基礎(chǔ)，工程量清單單價(jià)計(jì)算應(yīng)根據(jù)施工管理水平，加強(qiáng)對(duì)招標(biāo)文件內(nèi)各工程量的核算分析，以此獲得精準(zhǔn)的投標(biāo)報(bào)價(jià)，最后再使用BIM 軟件導(dǎo)入模型，編制完整的投標(biāo)報(bào)價(jià)，如圖3所示。

圖3 軟件導(dǎo)入BIM 模型

2.4 BIM 技術(shù)在工程施工階段應(yīng)用

在工程施工階段，應(yīng)用BIM 技術(shù)主要是將施工圖紙與BIM 建筑虛擬模型轉(zhuǎn)化為實(shí)體建筑的過程，同時(shí)施工階段也是項(xiàng)目資金的投入階段，所涉及到的資金量一般較大，參與人員眾多，施工期間會(huì)出現(xiàn)材料市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)或者項(xiàng)目設(shè)計(jì)變更等問題。面對(duì)這一情況，應(yīng)做好變更管理、進(jìn)度管理、過程支付管理等造價(jià)管理工作，完成對(duì)量變和價(jià)變的妥善管理，做好編制進(jìn)度結(jié)算工作，確保在施工進(jìn)度下資源合理調(diào)配。采用BIM 變更軟件記錄模型文件，采用變更軟件單對(duì)變更處進(jìn)行增減，隨后在進(jìn)度結(jié)算做好實(shí)際工程量統(tǒng)計(jì)分析，應(yīng)用BIM 軟件完成進(jìn)度與過程支付管理，只需將算量模型導(dǎo)入軟件即可，如圖4所示。

圖4 計(jì)價(jià)數(shù)據(jù)導(dǎo)入BIM-5D 軟件

以實(shí)際案例為例，某項(xiàng)目是一種仿古群體建筑，如圖5所示，總面積達(dá)到了33263m2，選取1 號(hào)樓進(jìn)行概預(yù)算與結(jié)算編制，單項(xiàng)工程中主要包含地上2 層和地下1層半，建筑面積在1710m2左右，采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，混凝土等級(jí)為C30。使用BIM 軟件創(chuàng)建工程三維模型，再將其導(dǎo)入BIM 土建算量平臺(tái)中，完成工程量計(jì)算和清單套用，防止模型導(dǎo)入造成數(shù)據(jù)丟失，避免CAD 人工抄圖出現(xiàn)誤差，減少建模工作量。施工管理環(huán)節(jié)，采用BIM-5D 完成進(jìn)度與成本管理，基于3D 算量模型建立5D 模型，完成對(duì)工程的施工模擬，以便造價(jià)管理人員更好的掌握各階段施工進(jìn)度情況，加強(qiáng)成本預(yù)算分析，對(duì)項(xiàng)目展開動(dòng)態(tài)化管理。使用BIM 軟件為工程編制施工進(jìn)度表，根據(jù)工程實(shí)際情況制定工期計(jì)劃，確定施工線路，找出需要交叉施工的位置，計(jì)算相應(yīng)施工量。通過指標(biāo)分析選擇施工各階段的方案，以此控制成本，使用BIM 土建和安裝算量軟件進(jìn)行已經(jīng)完工的工程量提量，對(duì)分項(xiàng)工程各進(jìn)度做好報(bào)量，將合同內(nèi)的數(shù)據(jù)作為參考依據(jù)，完成分期進(jìn)度計(jì)量。

圖5 仿古建筑模型

2.5 BIM 技術(shù)在竣工驗(yàn)收階段應(yīng)用

現(xiàn)階段用于工程全過程造價(jià)管理的BIM 軟件主要有以下幾種：首先，BIM 土建計(jì)量平臺(tái)GTJ 和項(xiàng)目安裝計(jì)量GQI，前者主要用來完成工程概預(yù)算、進(jìn)度變更等環(huán)節(jié)的算量檢查與審核等工作，實(shí)現(xiàn)BIM土建計(jì)量。后者是一種BIM 三維模式算量軟件，一般用在建筑機(jī)電安裝環(huán)節(jié)的計(jì)量，有效解決錯(cuò)漏碰缺等安裝問題。其次，廣聯(lián)達(dá)云計(jì)價(jià)軟件，可為用戶提供概預(yù)算與結(jié)算數(shù)據(jù)編審、挖掘分析等服務(wù)。在工程竣工驗(yàn)收階段，有必要加強(qiáng)對(duì)上述軟件的合理應(yīng)用，同時(shí)做好施工工程量的科學(xué)審核，以此保證工程量計(jì)量的準(zhǔn)確無誤。對(duì)定額套用情況加以審核，查看分項(xiàng)工程單價(jià)和定額單價(jià)之間是否有所出入，掌握單價(jià)換算的準(zhǔn)確度，為后續(xù)工程造價(jià)的核實(shí)奠定基礎(chǔ)。做好材料價(jià)格的審核分析，同時(shí)審核竣工結(jié)算階段的材料價(jià)差，防止該環(huán)節(jié)出現(xiàn)虛報(bào)與高套價(jià)格的情況。使用BIM 技術(shù)，將計(jì)價(jià)文件轉(zhuǎn)為結(jié)算文件，完成數(shù)據(jù)分析，復(fù)用合同數(shù)據(jù)，并以此為基礎(chǔ)以累計(jì)完成價(jià)款為工程結(jié)算參考依據(jù)，工程結(jié)算價(jià)款=合同內(nèi)結(jié)算價(jià)款+合同外結(jié)算價(jià)款。建立BIM 信息平臺(tái)，發(fā)揮信息共享的作用，要求所有信息必須公開透明，以此解決工程投入成本。結(jié)算的時(shí)候雙方可以依據(jù)合同內(nèi)的綜合單價(jià)與調(diào)節(jié)方法，根據(jù)工程量完成結(jié)算價(jià)格的計(jì)算分析，如果施工時(shí)出現(xiàn)了設(shè)計(jì)變更，可直接在BIM 模型中對(duì)變更構(gòu)件做出更改，此時(shí)工程量也會(huì)跟著自動(dòng)計(jì)算。再比如核對(duì)工程量的時(shí)候發(fā)現(xiàn)工程量與實(shí)際不相符，造價(jià)人員利用算量模型找出差異，修改構(gòu)件的同時(shí)更新工程量，具體操作如圖6所示，所有造價(jià)管理操作都可以在軟件平臺(tái)內(nèi)完成。

圖6 BIM 軟件查看工程量

3.總結(jié)

總而言之，應(yīng)用BIM 技術(shù)完成建筑工程全過程造價(jià)管理與控制，根據(jù)工程建設(shè)的各個(gè)階段合理應(yīng)用BIM 軟件，加強(qiáng)各部分人員的交流溝通，尋找最完善的造價(jià)管理手段。將BIM 技術(shù)用于項(xiàng)目決策、設(shè)計(jì)、招投標(biāo)、施工以及竣工結(jié)算等階段，搭建BIM 技術(shù)平臺(tái)，促進(jìn)信息共享，發(fā)揮BIM的可視化技術(shù)優(yōu)勢(shì)，從而提升技術(shù)在工程造價(jià)管理方面的實(shí)際應(yīng)用水平。