建筑工程造價(jià)管理中的BIM技術(shù)應(yīng)用分析

吳嬌嬌

（湖北工建投資發(fā)展有限公司，湖北 武漢 430000）

0 引言

工程造價(jià)技術(shù)是整個(gè)項(xiàng)目工程中極其重要的一項(xiàng)，因?yàn)樵趯?shí)際的工程造價(jià)控制管理工作中，需要非常專業(yè)的人員采用合理有效的手段對(duì)造價(jià)進(jìn)行控制，從而在根本上確保項(xiàng)目工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益[1]。本文所探究的BIM技術(shù)可以大幅提升造價(jià)控制管理水平，契合工程項(xiàng)目建設(shè)的全過(guò)程造價(jià)控制，能夠篩選匯總所獲取的各類繁雜的信息，再進(jìn)行整合，從而達(dá)到高效的生產(chǎn)效率，大幅縮短了工程項(xiàng)目建設(shè)的工作時(shí)間，對(duì)整個(gè)工程發(fā)揮著重要作用。

1 BIM技術(shù)與全過(guò)程造價(jià)管理概述

在目前全過(guò)程造價(jià)管理中，傳統(tǒng)的工程計(jì)量已經(jīng)不再是工程造價(jià)控制的全部?jī)?nèi)容，傳統(tǒng)的造價(jià)控制管理方式無(wú)法滿足當(dāng)今工程的需求，其實(shí)力也無(wú)法達(dá)到工程的標(biāo)準(zhǔn)[2]。因此現(xiàn)如今人們不斷探索在整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)的全過(guò)程中運(yùn)用科學(xué)技術(shù)、法律法規(guī)等方法。造價(jià)控制管理最終目的就是解決項(xiàng)目建設(shè)中遇到的實(shí)際問(wèn)題，提高投資收益，所以現(xiàn)階段都在積極探索，使用更少的人力、物力、財(cái)力等，達(dá)到價(jià)值最大化、最優(yōu)化?；诖耍珺IM技術(shù)漸漸進(jìn)入人們的視野。BIM技術(shù)主要有2個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①有助于工作協(xié)同、設(shè)計(jì)施工一體化。其在工程建設(shè)項(xiàng)目的各個(gè)階段減少或增加設(shè)計(jì)變更、調(diào)整工程造價(jià)、確保工程建設(shè)按時(shí)且保質(zhì)保量地完成。②便利性。運(yùn)用BIM技術(shù)整合信息，簡(jiǎn)潔便利，資料調(diào)取方便。因此運(yùn)用BIM技術(shù)可以有效地保障全過(guò)程工程造價(jià)的控制管理水平，促進(jìn)項(xiàng)目不斷協(xié)調(diào)發(fā)展，使項(xiàng)目呈現(xiàn)出不斷上升的發(fā)展趨勢(shì)，更有利于工程全過(guò)程造價(jià)控制的發(fā)展。

2 BIM運(yùn)用到工程項(xiàng)目建設(shè)全過(guò)程管理的具體流程

2.1 項(xiàng)目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)篩選及導(dǎo)入

在BIM技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確有效導(dǎo)入是模型順利建立的基礎(chǔ)[3]。首先應(yīng)篩選圖紙中的關(guān)鍵有效信息，確保導(dǎo)入信息沒有遺漏。通過(guò)專業(yè)計(jì)算機(jī)建模軟件建立3D模型，便于清晰統(tǒng)計(jì)后期工程量清單。通過(guò)建模也能有效指導(dǎo)施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置，為優(yōu)化施工布局提供思路，提高現(xiàn)場(chǎng)施工生產(chǎn)效率。除此之外，針對(duì)安全隱患防控方面，其也能發(fā)揮最大作用，減少現(xiàn)場(chǎng)安全事故發(fā)生的概率。

2.2 施工計(jì)劃和預(yù)算文件的導(dǎo)入

為使BIM軟件發(fā)揮輔助管理功效，利用BIM軟件中的流水視圖將施工進(jìn)度計(jì)劃及預(yù)算文件基礎(chǔ)信息導(dǎo)入其中，形成5D造價(jià)模型，實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度和預(yù)算的動(dòng)態(tài)高效管理。

2.3 施工進(jìn)度的管控

施工進(jìn)度是工程的重要管理指標(biāo)，而施工進(jìn)度的加快與資源的投入存在可優(yōu)化空間[4]。通過(guò)BIM軟件的5D造價(jià)模型模擬大型機(jī)械及材料、人工進(jìn)場(chǎng)情況，根據(jù)不同的施工階段特點(diǎn)最大限度動(dòng)態(tài)優(yōu)化資源配置，動(dòng)態(tài)調(diào)整和完善施工組織設(shè)計(jì)，提高資源使用效率，以最小的投入保證最大的提速，有效發(fā)揮BIM造價(jià)管理技術(shù)在進(jìn)度管控上的投入增效優(yōu)勢(shì)。

2.4 成本管控

成本管控作為工程管理的核心環(huán)節(jié)，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度、質(zhì)量、安全管理緊緊圍繞成本管控進(jìn)行[5]。工程建設(shè)周期長(zhǎng)，不可控因素多，往往會(huì)造成成本失控，BIM技術(shù)中預(yù)算和實(shí)際成本的對(duì)比作用能實(shí)時(shí)為工程管理者提供費(fèi)用偏差信息，進(jìn)而對(duì)成本優(yōu)化管控措施的提出提供決策保障。BIM軟件的優(yōu)勢(shì)得以進(jìn)一步發(fā)揮。

3 建筑工程造價(jià)管理中的BIM技術(shù)應(yīng)用

3.1 項(xiàng)目決策環(huán)節(jié)的應(yīng)用

項(xiàng)目決策是建筑工程項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它既能充分利用BIM技術(shù)統(tǒng)計(jì)分析，得到相關(guān)信息數(shù)據(jù)，又能根據(jù)以前獲得的信息類比擬實(shí)施項(xiàng)目，快速設(shè)計(jì)出最佳的實(shí)施方案[6]。但在投資決策中，計(jì)算工程單價(jià)和總量，其控制成本主要集中在對(duì)單元節(jié)點(diǎn)成本的計(jì)算上。應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，可以大幅提高項(xiàng)目成本預(yù)算的能力，降低項(xiàng)目成本，有利于提高企業(yè)的整體經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)企業(yè)的發(fā)展有重要意義。

3.2 BIM技術(shù)在項(xiàng)目規(guī)劃階段中的應(yīng)用

造價(jià)管理工作中的前期規(guī)劃可以根據(jù)項(xiàng)目的建設(shè)條件、建設(shè)環(huán)境和建設(shè)目標(biāo)等內(nèi)外在因素分析工程實(shí)施階段造價(jià)管理控制重點(diǎn)，為指導(dǎo)性的施工組織設(shè)計(jì)提供成本控制基礎(chǔ)[7]。另外，在項(xiàng)目規(guī)劃階段，可以廣泛征求設(shè)計(jì)、建設(shè)等其他參加單位的合理化建議，對(duì)經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行深層次揭示，并提出風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防和控制措施。通過(guò)BIM技術(shù)的模擬作用，將工程建設(shè)過(guò)程進(jìn)行多方案推演，根據(jù)推演結(jié)果，結(jié)合工程管理人員實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，制定可行性較高的風(fēng)控方案，并建立風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案，最大程度規(guī)避或減少經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。

BIM技術(shù)在項(xiàng)目規(guī)劃中的應(yīng)用，需深入滲透到各項(xiàng)工作細(xì)節(jié)當(dāng)中，真正體現(xiàn)工程造價(jià)的精細(xì)化管理。相關(guān)人員利用BIM技術(shù)建設(shè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)，從大數(shù)據(jù)思維出發(fā)，開展與推進(jìn)工程造價(jià)管理工作。通過(guò)可靠、完整的數(shù)據(jù)分析與對(duì)比，及時(shí)、靈活地優(yōu)化與改進(jìn)工作方案與施工策略。

3.3 BIM技術(shù)在招投標(biāo)階段的具體應(yīng)用

造價(jià)工程師能夠采用BIM模型數(shù)據(jù)信息庫(kù)當(dāng)中所具備的信息，針對(duì)招投標(biāo)階段實(shí)現(xiàn)造價(jià)管理，通過(guò)實(shí)際的建筑工程狀況為招投標(biāo)環(huán)節(jié)的造價(jià)控制打好信息基礎(chǔ)，防止信息不足問(wèn)題帶來(lái)的漏項(xiàng)、錯(cuò)算現(xiàn)象。在招投標(biāo)造價(jià)管理環(huán)節(jié)，建筑單位利用BIM三維立體模型分析招投標(biāo)及標(biāo)底文件，找到價(jià)格適宜、具有較強(qiáng)施工技術(shù)的施工單位進(jìn)行合作。施工單位一般參考招投標(biāo)文件的內(nèi)容實(shí)施標(biāo)價(jià)，從而提高中標(biāo)概率。另外，BIM技術(shù)的模型數(shù)據(jù)庫(kù)能夠有效降低招投標(biāo)雙方造價(jià)計(jì)算的工作壓力，快速計(jì)算出建筑工程項(xiàng)目工程量，招投標(biāo)能夠結(jié)合工程量實(shí)施工作，加強(qiáng)招投標(biāo)環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確性、高效性。由此一來(lái)，BIM技術(shù)提供信息平臺(tái)，讓建筑工程企業(yè)招投標(biāo)信息變得更加透明，加強(qiáng)建筑工程量的信息透明程度，避免招投標(biāo)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，節(jié)約工程企業(yè)在招投標(biāo)環(huán)節(jié)的資金。

3.4 BIM技術(shù)在工程施工環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

在工程實(shí)施階段，建設(shè)目標(biāo)及要求調(diào)整、工程造價(jià)信息波動(dòng)、不可抗力等諸多因素的變化往往給造價(jià)管理工作帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)，要求造價(jià)管理人員必須準(zhǔn)確研判外部條件變化形勢(shì)對(duì)工程建設(shè)條件造成的影響。為科學(xué)控制施工成本，利用BIM技術(shù)進(jìn)行仿真演算，完善并優(yōu)化規(guī)劃階段確定的施工組織設(shè)計(jì)，提出化解風(fēng)險(xiǎn)的工作方案，及時(shí)解決造價(jià)管理的各類突發(fā)問(wèn)題，充分發(fā)揮BIM技術(shù)在工程施工環(huán)節(jié)針對(duì)造價(jià)管理和決策方面的重要優(yōu)勢(shì)。

3.5 BIM技術(shù)在竣工結(jié)算環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

BIM技術(shù)通過(guò)微觀分析，能夠快速對(duì)工程項(xiàng)目信息進(jìn)行處理，從而改變傳統(tǒng)工作模式、工作方法，使得竣工結(jié)算更具精準(zhǔn)性與科學(xué)化。BIM技術(shù)優(yōu)化參數(shù)模型能夠運(yùn)用3D布爾運(yùn)算規(guī)則和空間拓?fù)涞腂IM系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)全面造價(jià)控制，提高了工程量信息管理精確度，在工程項(xiàng)目竣工結(jié)算管理中，通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠有效解決各種問(wèn)題。通過(guò)BIM系統(tǒng)的構(gòu)建能夠完成工程造價(jià)信息庫(kù)管理，尤其是數(shù)據(jù)庫(kù)要素和不確定因素之間存在明顯的相互作用，在各種矛盾沖突之下能夠使得建筑項(xiàng)目快速運(yùn)作。BIM技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛，能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)化管理，還能夠根據(jù)不同的工程量單位，對(duì)數(shù)據(jù)成本管控，全面提高了工程量造價(jià)控制的整體效果，在建筑工程規(guī)模不斷提高、各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)顯著增加的情況下，利用BIM技術(shù)對(duì)各種建筑工程量的計(jì)算任務(wù)進(jìn)行準(zhǔn)確處理，一方面能夠使得預(yù)算人員擺脫枯燥乏味的手工計(jì)算，也能夠減少人為因素造成的錯(cuò)誤，為后續(xù)竣工結(jié)算提供精準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)支持。BIM技術(shù)能夠直接將成本時(shí)間納入到3D建筑模型，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化管理，確保資金、人員、材料、器械得到有效配置。3D模型中任何時(shí)間段的工作量都可以實(shí)現(xiàn)直接計(jì)算，能夠?qū)⒐こ添?xiàng)目設(shè)計(jì)變更與工程建筑模型相互聯(lián)系，任何一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生變更調(diào)整，3D模型能夠自動(dòng)對(duì)工程量變化進(jìn)行模擬，從而實(shí)現(xiàn)快速便捷的工程量變更管理控制，避免竣工結(jié)算中出現(xiàn)的違規(guī)行為，使得竣工結(jié)算工作開展可以得到多方的認(rèn)可與肯定，最大限度地保護(hù)參與者的經(jīng)濟(jì)效益。

4 應(yīng)用實(shí)例

4.1 項(xiàng)目概況

三亞市地下綜合管廊PPP項(xiàng)目海榆東線南段總長(zhǎng)度5 km，北起海岸大道以北300 m處，南至石姆龍路口。

根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，燃?xì)夤艿涝O(shè)置獨(dú)立艙（簡(jiǎn)稱燃?xì)馀摚煌ㄓ嶋娎|及電力電纜布置在一個(gè)艙內(nèi)（簡(jiǎn)稱電艙）；污水管道、供水管道或與再生水管布置在一個(gè)艙內(nèi)（簡(jiǎn)稱水艙）。海榆東線南段綜合管廊斷面圖見圖1。

圖1 海榆東線南段綜合管廊斷面圖（三艙設(shè)計(jì)）（mm）

海榆東線南段結(jié)構(gòu)形式采用矩形三艙斷面形式，寬×高＝9.05 m×3.8 m（外尺寸）；分為燃?xì)馀?、水艙和電艙，?guī)劃入廊管線有：給水管、中水管、污水管、燃?xì)夤堋㈦娏?、通信管線。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下。

1）地基處理淺層采用換填石料的方式，深層則以水泥攪拌樁進(jìn)行處理；基坑采用鋼板樁+鋼支撐進(jìn)行支護(hù)。

2）主體結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，C40防水混凝土，其抗?jié)B等級(jí)P6，局部抗?jié)B等級(jí)P8。結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為一級(jí)；結(jié)構(gòu)按設(shè)計(jì)使用年限100年，要求進(jìn)行耐久性設(shè)計(jì)。

3）建筑給排水管道采用DN89防腐鋼管通過(guò)廊內(nèi)墻壁敷設(shè)至就近市政排水系統(tǒng)，水電艙水泵為1.5 kW普通潛水泵，燃?xì)馀撍脼?.5 kW防爆型潛水泵，防爆等級(jí)為EXDIIBT4。

4）通風(fēng)系統(tǒng)分為排風(fēng)口和送風(fēng)口，送、排風(fēng)設(shè)備安裝于通風(fēng)口夾層內(nèi)。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，電艙采用機(jī)械排風(fēng)、自然進(jìn)風(fēng)形式；水艙采用機(jī)械排風(fēng)、機(jī)械進(jìn)風(fēng)形式；燃?xì)馀摬捎脵C(jī)械排風(fēng)、機(jī)械送風(fēng)形式，設(shè)備為防腐防爆型。

5）建筑電氣分為電氣動(dòng)力、電氣照明和防雷接地3部分，電氣動(dòng)力部分為廊內(nèi)自用設(shè)備提供電源系統(tǒng)，電氣照明部分為廊內(nèi)普通照明和應(yīng)急照明控制系統(tǒng)，防雷接地部分為管廊電氣設(shè)備接地系統(tǒng)。本工程控制系統(tǒng)配電柜主要安裝于水電艙投料口夾層，通過(guò)橋架及穿線管延伸至水艙、電艙、燃?xì)馀摳髟O(shè)備端。

6）智能建筑分為火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、安全及時(shí)防范系統(tǒng)、無(wú)線通信室內(nèi)信號(hào)覆蓋系統(tǒng)4部分。以防火分區(qū)為界限線纜主要采用阻燃銅芯線纜沿管廊內(nèi)自控自用橋架敷設(shè)，線路引出橋架時(shí)采用穿金屬管沿管廊壁和管廊頂明敷的形式引至設(shè)備附近，再通過(guò)撓性管接入設(shè)備。

4.2 BIM實(shí)施成果

1）認(rèn)真研讀圖紙，汲取有效信息，建立BIM三維模型，如圖2（a）所示，將工程各組成部分在模型上進(jìn)行全面反映，如圖2（b）所示。

圖2 BIM三維模型圖

2）將項(xiàng)目施工進(jìn)度計(jì)劃與工程實(shí)體模型掛接，實(shí)現(xiàn)了工程的4D管理及整個(gè)施工進(jìn)度的可視化模擬，對(duì)工程進(jìn)行管控，如圖3所示。

圖3 施工進(jìn)度可視化模擬圖

3）根據(jù)實(shí)際進(jìn)度，計(jì)算已完成工程量，套取單價(jià)信息，自動(dòng)生成工程計(jì)量支付證書，實(shí)現(xiàn)了工程的5D造價(jià)管理，如圖4所示。

圖4 造價(jià)過(guò)程管控圖

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，目前我國(guó)建筑BIM技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，也越來(lái)越深入，BIM技術(shù)將給建筑業(yè)生產(chǎn)力帶來(lái)革命性的進(jìn)步。應(yīng)用BIM技術(shù)，不僅可以提高工程造價(jià)編制過(guò)程的準(zhǔn)確性，而且可以有效控制工程實(shí)施成本，使工程造價(jià)控制更加精細(xì)，促進(jìn)施工企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。通過(guò)三維可視化的BIM模型，對(duì)工程全生命周期進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)和管控，盡量規(guī)避變更幅度過(guò)大等常見的經(jīng)營(yíng)性風(fēng)險(xiǎn)。在工程實(shí)際應(yīng)用中，首先將工程3D模型與實(shí)際工程進(jìn)度相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)工程進(jìn)度的4D可視化管控；進(jìn)而通過(guò)已完工程量計(jì)算，套取已經(jīng)導(dǎo)入的單價(jià)信息，進(jìn)行精確的5D造價(jià)分析，控制工程的實(shí)施成本，在提高過(guò)程造價(jià)管控的精度和效率的基礎(chǔ)之上最終實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目投資的有效控制。