BIM技術(shù)在工程造價(jià)管理中的應(yīng)用研究

何佳琪

（漢中職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 漢中 723000）

BIM技術(shù)是目前工程設(shè)計(jì)中常用的一種數(shù)據(jù)化方法，它可以通過建立參數(shù)模型來綜合各個(gè)項(xiàng)目的相關(guān)信息。目前， BIM技術(shù)在項(xiàng)目規(guī)劃、運(yùn)行、維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)揮著關(guān)鍵的作用，既能使大量的信息進(jìn)行共享與傳輸，又能使工程師準(zhǔn)確地了解建筑物的信息，為建筑信息的有效處理提供技術(shù)支持。BIM技術(shù)在工程建設(shè)中的運(yùn)用，可以提高工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工管理等方面的工作效率，使工程項(xiàng)目的整個(gè)生命周期費(fèi)用得到最優(yōu)化[1]。本文以 BIM技術(shù)為基礎(chǔ)，對其在項(xiàng)目造價(jià)管理方面的應(yīng)用進(jìn)行了深入的探討。

1 BIM技術(shù)在工程造價(jià)管理中的應(yīng)用

1.1 基于BIM的造價(jià)管理架構(gòu)

為避免建筑工程項(xiàng)目出現(xiàn)超預(yù)算的問題，結(jié)合BIM技術(shù)的應(yīng)用，設(shè)計(jì)工程造價(jià)管理架構(gòu)，見圖1。

圖1 基于BIM的造價(jià)管理架構(gòu)

1.2 設(shè)計(jì)建筑工程施工圖紙

設(shè)計(jì)階段是建筑造價(jià)管理工作中最為關(guān)鍵的階段。在此階段中的造價(jià)管理工作更加強(qiáng)調(diào)對項(xiàng)目在施工中限額的設(shè)計(jì)，以及工程施工中的所有支出計(jì)劃都應(yīng)當(dāng)以投資限額為標(biāo)準(zhǔn)，將其作為參照后，建立并設(shè)計(jì)初步的建筑工程施工模型[2]。在模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)行施工圖紙的組織、規(guī)劃與設(shè)計(jì)，再進(jìn)行WES造價(jià)管理任務(wù)的分解。通過此種方式制定的項(xiàng)目造價(jià)管理方案可以確保方案在實(shí)施中具有較強(qiáng)的執(zhí)行性。

建模時(shí)，使用BIM軟件中Revit工具，創(chuàng)建一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)模型，在模型中填充建筑工程項(xiàng)目施工中的屬性信息，包括不同位置或不同構(gòu)件在施工中所需的工程量，對應(yīng)工程量在市場內(nèi)的造價(jià)信息，完成對基礎(chǔ)屬性信息的填充后，填入該項(xiàng)目在施工中的預(yù)期工程進(jìn)度、現(xiàn)有可調(diào)度資源。通過此種方式，實(shí)現(xiàn)對建筑工程構(gòu)件基本信息的記錄、編輯、更新與存儲[3]。同時(shí)，將鋼筋、混凝土、砌體結(jié)構(gòu)的市場單價(jià)作為造價(jià)管理工作的指標(biāo)，結(jié)合廣聯(lián)達(dá)軟件，對不同構(gòu)件的造價(jià)進(jìn)行初步概算。根據(jù)設(shè)計(jì)的不同施工方案，比選不同方案的施工預(yù)期造價(jià)，擇優(yōu)制定施工方案與工程圖紙。對計(jì)算機(jī)終端中不同方案的比選與評優(yōu)過程進(jìn)行設(shè)計(jì)，見下計(jì)算公式：

完成對建筑工程設(shè)計(jì)方案的比選與評優(yōu)后，對設(shè)計(jì)圖紙中不同結(jié)構(gòu)進(jìn)行碰撞檢查[4]。由于BIM建筑結(jié)構(gòu)模型具有可視化優(yōu)勢，因此，可以在檢查中，直接通過對不同構(gòu)件的局部建模，進(jìn)行結(jié)構(gòu)管線、鋼筋布置合理性的評估。設(shè)計(jì)評估過程，見下計(jì)算公式：

如果在檢查后發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)中存在不合理的位置或結(jié)構(gòu)中存在碰撞點(diǎn)，會對工程施工造成負(fù)面影響與干預(yù)，需要提取碰撞點(diǎn)信息，進(jìn)行執(zhí)行調(diào)整的申請。以建筑結(jié)構(gòu)中地庫間碰撞檢查為例，操作界面見圖2。

圖2 碰撞檢查界面

檢查中，可使用鼠標(biāo)操作界面中“人物”，使“人物”在可視化空間中進(jìn)行漫游。基于此種方式，實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)中不合理的設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化，整理優(yōu)化后的內(nèi)容，完成對建筑工程施工圖紙的設(shè)計(jì)。

1.3 工程進(jìn)度計(jì)劃編制

合理調(diào)控工程進(jìn)度是保證建筑在預(yù)算范圍內(nèi)完成施工的關(guān)鍵措施之一。為滿足項(xiàng)目的造價(jià)管理工作需求，在BIM建模的基礎(chǔ)上，使用廣聯(lián)達(dá)軟件，對施工中的進(jìn)度管理模塊進(jìn)行模擬，使施工過程與對應(yīng)的時(shí)間段以三維視圖的方式呈現(xiàn)在界面。通過上述方式，進(jìn)行工程進(jìn)度計(jì)劃的科學(xué)化編制[5]。具體步驟如下：

（1）使用5D-BIM模型，編制建筑工程項(xiàng)目施工網(wǎng)絡(luò)圖，填寫不同施工段的當(dāng)前任務(wù)狀態(tài)（狀態(tài)包括：延遲未開始、正在進(jìn)行、已完成、其他備注狀態(tài)等）、前置項(xiàng)目、計(jì)劃開始時(shí)段、預(yù)期完成時(shí)段。

（2）使用5D-BIM模型中的任務(wù)表，創(chuàng)建建筑工程施工進(jìn)度計(jì)劃表格，將數(shù)據(jù)按照標(biāo)準(zhǔn)格式填充到模型中，點(diǎn)擊操作界面中的“生成”按鍵，形成施工過程的立體演示動(dòng)畫，通過動(dòng)態(tài)化的模擬與展示，發(fā)現(xiàn)編制計(jì)劃中的漏洞，為建筑工程項(xiàng)目在后續(xù)施工中進(jìn)度管理工作的順利實(shí)施打下基礎(chǔ)。

（3）通過上述相關(guān)步驟的操作，可以得到建筑主體結(jié)構(gòu)的施工流水視圖。糾正視圖中不符合施工條件的工程節(jié)點(diǎn)，完成對所有節(jié)點(diǎn)的校正后，導(dǎo)出工程施工進(jìn)度計(jì)劃。

1.4 工程量結(jié)算管理

工程結(jié)算階段是造價(jià)管理工作中難度最高的一個(gè)環(huán)節(jié)，這主要是由于施工過程屬于一個(gè)動(dòng)態(tài)化的過程，在此過程中，許多因素是無法控制的，包括市場實(shí)時(shí)政策的變更、單價(jià)的波動(dòng)等。因此，需要在工程量結(jié)算管理階段，做好對相關(guān)工作的統(tǒng)計(jì)，并選擇算量文件的標(biāo)準(zhǔn)化處理方式，處理階段界面如圖3。

圖3 算量文件處理方式選擇界面

在實(shí)際項(xiàng)目中，由于資料不全、現(xiàn)場簽證不合理等原因，往往會導(dǎo)致工程方造價(jià)核算結(jié)果與實(shí)際支出不匹配的問題，特別是當(dāng)施工中設(shè)計(jì)材料用量與實(shí)際材料用量相差較大時(shí)，往往要耗費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行工程量核算，造成工期的延遲與工程方經(jīng)濟(jì)方面的損失。

但利用 BIM技術(shù)，可直接將各種實(shí)體、幾何等數(shù)據(jù)存儲到BIM模型中。例如，數(shù)據(jù)、工程進(jìn)度、材料價(jià)格、產(chǎn)地、生產(chǎn)單位等。并在工程完工后，將全部數(shù)據(jù)集成到BIM數(shù)據(jù)庫中，利用數(shù)據(jù)庫的直接核算功能，進(jìn)行工程量與工程造價(jià)支出的核算的統(tǒng)計(jì)。通過此種方式，不僅能很好地反映工程實(shí)際支出狀況，更能實(shí)現(xiàn)對結(jié)算階段中造價(jià)的科學(xué)化管理。

2 應(yīng)用效果分析

上述從理論方面對BIM技術(shù)在工程造價(jià)管理中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)研究，并提出了一種全新的管理思路。為驗(yàn)證這一管理方法在實(shí)際工程項(xiàng)目當(dāng)中應(yīng)用是否能夠?qū)崿F(xiàn)對造價(jià)成本的有效管理，下述將以某工程建設(shè)項(xiàng)目為例，針對其開展工程造價(jià)管理實(shí)踐研究。已知依托的工程建設(shè)項(xiàng)目為某居民住宅建筑，該建筑總占地面積超過5000m2；計(jì)劃施工天數(shù)為240天；建筑類型為居民住宅建筑；整體以框架結(jié)構(gòu)為主；結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防烈度等級要求為8度；建筑中基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)均以強(qiáng)度等級為C30的混凝土材料為主；設(shè)計(jì)階段要求該住宅建筑工程項(xiàng)目的投資預(yù)期金額為1500萬元。表1為該工程項(xiàng)目的工程量清單記錄表。

表1 住宅建筑工程項(xiàng)目工程量清單記錄表

在明確該工程項(xiàng)目基本情況后，對該工程項(xiàng)目從設(shè)計(jì)階段開始到竣工階段為止，在應(yīng)用新的造價(jià)管理方法后實(shí)際造價(jià)金額進(jìn)行記錄。為方便對造價(jià)管理效果的直觀分析，將工程項(xiàng)目全過程各個(gè)階段的造價(jià)成本統(tǒng)計(jì)。為確保對結(jié)果統(tǒng)計(jì)的客觀性，在對各個(gè)階段的工程造價(jià)金額進(jìn)行計(jì)算時(shí)，以下述公式作為依據(jù)：

圖3 應(yīng)用新的造價(jià)管理方法后工程各階段造價(jià)成本統(tǒng)計(jì)結(jié)果

從圖3中信息可以得出，四個(gè)階段的計(jì)劃金額都超過了250萬元，而在應(yīng)用本文管理方法后，實(shí)際造價(jià)成本支出中僅施工階段超過了200萬元，設(shè)計(jì)、招投標(biāo)和竣工階段的實(shí)際造價(jià)金額均低于200萬元。在按照本文上述提出的造價(jià)管理方法對該工程項(xiàng)目進(jìn)行造價(jià)管理后，各個(gè)階段的實(shí)際造價(jià)金額均明顯低于前期計(jì)劃的造價(jià)金額，在各個(gè)階段均有超過50萬的差值，因此，在該工程項(xiàng)目全過程可實(shí)現(xiàn)超過200萬的造價(jià)成本節(jié)省。同時(shí)，得到圖3所示的結(jié)果也是在保證工程項(xiàng)目施工質(zhì)量、施工進(jìn)度均符合工程要求的情況下統(tǒng)計(jì)的，因此，說明本文提出的管理方法能夠在確保工程施工進(jìn)度、施工質(zhì)量的前提條件下，在最大程度上降低造價(jià)成本，為施工企業(yè)帶來更有益的效益條件。

3 結(jié)語

本文從BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢角度入手，針對該技術(shù)具備的信息共享與傳遞功能，將其應(yīng)用到了對工程造價(jià)的管理當(dāng)中，并以此提出一種新的造價(jià)管理模式。通過研究得出下述幾方面結(jié)論：

（1）通過對現(xiàn)有工程造價(jià)管理現(xiàn)狀及存在的問題歸納總結(jié)，確定本文的論點(diǎn)為：基于BIM技術(shù)的工程造價(jià)管理；

（2）對BIM技術(shù)在管理中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)說明，并實(shí)現(xiàn)了對工程項(xiàng)目的5D-BIM模型構(gòu)建；

（3）通過實(shí)例分析的方式，檢驗(yàn)新的管理模式在工程實(shí)施過程中，既能確保工程質(zhì)量與工期都達(dá)到工程規(guī)范的要求，又能有效地控制工程成本，提高工程企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益；

（4）盡管本文上述研究提出的管理方法可實(shí)現(xiàn)對工程造價(jià)的有效管理，但仍然存在不足，如無法實(shí)現(xiàn)對工程后期運(yùn)營階段造價(jià)的合理調(diào)控。

因此，綜合上述結(jié)論，在今后的研究中還將就當(dāng)前存在問題進(jìn)行深入探索，從而實(shí)現(xiàn)對BIM技術(shù)在工程造價(jià)管理中的不斷完善。