基于BIM技術(shù)的工程量清單編制系統(tǒng)研究

陳興生 王仁華 吳遠(yuǎn) 張小磊 唐禮平

摘要：在工程項(xiàng)目中，準(zhǔn)確地編制工程量清單對(duì)項(xiàng)目的順利推進(jìn)具有至關(guān)重要的作用。隨著工程技術(shù)的不斷發(fā)展，工程項(xiàng)目的規(guī)模和難度逐漸加大，導(dǎo)致傳統(tǒng)的工程量清單編制過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)、易錯(cuò)漏等問(wèn)題進(jìn)一步顯現(xiàn)。文章主要介紹傳統(tǒng)工程量清單編制存在的問(wèn)題，探討基于BIM（建筑信息模型）技術(shù)的工程量清單編制系統(tǒng)，分析其在提高工程質(zhì)量、工程效率和優(yōu)化工程成本等方面的優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)討論該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，并闡述其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：工程量清單；BIM技術(shù)；項(xiàng)目分解；編碼體系；建筑工程

中圖分類(lèi)號(hào)：TU17；TU723.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ?文章編號(hào)：1674-0688（2023）05-0036-04

0 引言

工程量清單是建設(shè)工程的分項(xiàng)工程項(xiàng)目、措施項(xiàng)目、其他項(xiàng)目、規(guī)費(fèi)和稅金的名稱(chēng)和相應(yīng)數(shù)量的明細(xì)清單，由招標(biāo)人按照《建設(shè)工程工程量清單計(jì)價(jià)規(guī)范》中統(tǒng)一的項(xiàng)目編碼、項(xiàng)目名稱(chēng)、計(jì)量單位和工程量計(jì)算規(guī)則編制而成［1］。只有編制出高水準(zhǔn)的工程量清單，才能確保建設(shè)單位在招標(biāo)投標(biāo)階段完成高品質(zhì)的造價(jià)管控［2］。準(zhǔn)確的工程量清單可以作為項(xiàng)目各參與方之間進(jìn)行成本核算、工程進(jìn)度監(jiān)督、其他事務(wù)處理的參考依據(jù)，為項(xiàng)目的順利進(jìn)行提供保障。 然而，在工程招標(biāo)時(shí)，由于缺項(xiàng)漏項(xiàng)、計(jì)算錯(cuò)誤等原因，工程量清單的編制經(jīng)常出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致招標(biāo)投標(biāo)工作效率降低，影響業(yè)主方控制工程造價(jià)，無(wú)法充分發(fā)揮工程量清單的招標(biāo)優(yōu)勢(shì)。工程量清單的優(yōu)勢(shì)不僅體現(xiàn)在為投標(biāo)人提供公平競(jìng)爭(zhēng)的平臺(tái)、縮短投標(biāo)時(shí)間，全面、準(zhǔn)確的工程量清單還可以減少建設(shè)與施工方之間的爭(zhēng)議，保證結(jié)算審計(jì)工作的順利落實(shí)，避免不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)給施工過(guò)程帶來(lái)麻煩。周曉等［3］從提高工程量清單編制質(zhì)量的意義入手，對(duì)具體的質(zhì)量提升措施展開(kāi)詳細(xì)分析，希望為當(dāng)前的工程量清單編制帶來(lái)幫助。劉佳［4］提出加強(qiáng)設(shè)計(jì)質(zhì)量、提高編制人員水平及完善配套機(jī)制等對(duì)策。提高工程量清單編制質(zhì)量和效率對(duì)于確保項(xiàng)目成本控制、保證項(xiàng)目質(zhì)量、促進(jìn)項(xiàng)目管理的規(guī)范化以及增強(qiáng)決策依據(jù)等方面都具有重要意義。

基于BIM（建筑信息模型）技術(shù)的工程量清單編制有利于提高工程質(zhì)量和安全、優(yōu)化工程成本、促進(jìn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。本文提出基于BIM技術(shù)的工程量清單編制系統(tǒng)，旨在研究該系統(tǒng)的組成和清單編制過(guò)程，探討其在提高工程量清單編制質(zhì)量、效率等方面的作用。

1 傳統(tǒng)工程量清單編制存在的問(wèn)題

1.1 工程量清單質(zhì)量要求

工程量清單可分為招標(biāo)工程量清單和標(biāo)價(jià)工程量清單2類(lèi)［1］。招標(biāo)工程量清單是招投標(biāo)人根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、招標(biāo)文件、設(shè)計(jì)文件和施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況編制的清單。該清單是招標(biāo)文件的一部分，用于投標(biāo)和報(bào)價(jià)，包括說(shuō)明和表格。標(biāo)價(jià)工程量清單是承包商糾正所有計(jì)算錯(cuò)誤后確定價(jià)格的項(xiàng)目清單，屬于合同的一部分。

工程量清單和價(jià)目表的通用格式包含項(xiàng)目編碼、項(xiàng)目名稱(chēng)、項(xiàng)目特征描述、工程內(nèi)容、計(jì)量單位和工程量。除綜合單價(jià)和總價(jià)外，投標(biāo)人不能隨意修改招標(biāo)人提供的字段。招標(biāo)工程量清單的格式見(jiàn)表1。

《建設(shè)工程工程量清單計(jì)價(jià)規(guī)范》特別強(qiáng)調(diào)工程量清單必須作為招標(biāo)文件的組成部分，其準(zhǔn)確性和完整性由招標(biāo)人負(fù)責(zé)。在編制工程量清單時(shí)，要嚴(yán)格按照規(guī)范要求完成工程量清單的修正以及缺項(xiàng)、漏項(xiàng)、偏差等情況的處理。

1.2 工程量清單編制存在的問(wèn)題

工程量清單編制的準(zhǔn)確與否是招標(biāo)投標(biāo)活動(dòng)成敗的關(guān)鍵因素之一。然而，在清單編制過(guò)程中，因?yàn)閰⑴c的編制人員經(jīng)驗(yàn)不足或?qū)I(yè)素質(zhì)不夠，往往會(huì)導(dǎo)致工程量清單編制質(zhì)量低下。此外，人為因素和數(shù)據(jù)處理不當(dāng)?shù)燃夹g(shù)問(wèn)題也是造成清單差錯(cuò)的原因。為解決上述問(wèn)題，一方面需要加強(qiáng)對(duì)參與工程量清單編制人員的培訓(xùn)和管理，提高他們的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和工作能力，另一方面需要建立完善的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的審核和驗(yàn)證。

此外，由于不同的項(xiàng)目或同一項(xiàng)目的不同方面存在各種特殊性和復(fù)雜性，工程量清單可能會(huì)采用不同的編制標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，導(dǎo)致工程量清單在不同工程項(xiàng)目之間存在差異。為了解決以上問(wèn)題，需要建立統(tǒng)一的工程量清單編制標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

2 基于BIM技術(shù)的工程量清單編制

工程量清單編制從傳統(tǒng)手工編制發(fā)展到基于CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）軟件的編制，再到現(xiàn)今基于BIM的編制，是一個(gè)逐步發(fā)展提升的過(guò)程?；贐IM技術(shù)的工程量清單編制相比傳統(tǒng)方法有更為顯著的優(yōu)勢(shì)，例如自動(dòng)提取屬性信息、自動(dòng)計(jì)量、高精度和低誤差以及實(shí)現(xiàn)可視化建造等。高東東等［5］基于BIM提供的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，利用建筑業(yè)繪圖管理軟件（Revit）的二次開(kāi)發(fā)從模型中提取構(gòu)件屬性信息，實(shí)現(xiàn)工程量清單追溯查詢(xún)的可視化。何一凡［6］比較3種基于BIM設(shè)計(jì)模型的基坑工程量清單提取方法，比較每種方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，總結(jié)每種方式的適用范圍。隨著B(niǎo)IM技術(shù)的不斷發(fā)展，其在工程量清單編制方面的應(yīng)用也逐漸受到重視。

2.1 BIM功能介紹

BIM技術(shù)是一種數(shù)字技術(shù)的建筑設(shè)計(jì)和施工管理方法，通過(guò)建立建筑物的三維數(shù)字模型，將建筑物的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)等各個(gè)階段的信息集成在一起，實(shí)現(xiàn)信息共享和協(xié)同［7］。BIM技術(shù)的核心是數(shù)字模型，包含建筑物所有設(shè)計(jì)和構(gòu)造細(xì)節(jié)的三維圖形，不僅可以清晰地展示建筑物的結(jié)構(gòu)、材料、設(shè)備、施工工藝等信息，還可以將施工過(guò)程中的各種資料、文檔進(jìn)行集成、歸檔并按具體類(lèi)別進(jìn)行展示，從而提高系統(tǒng)的使用效率，減少安全隱患，提高工程質(zhì)量。

2.2 數(shù)據(jù)輸入

工程量清單編制需要高質(zhì)量的數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，確保清單準(zhǔn)確、可靠、可重復(fù)和可追蹤，采集的數(shù)據(jù)只有經(jīng)過(guò)處理才能應(yīng)用于建立模型和計(jì)算數(shù)量等操作中。運(yùn)用BIM技術(shù)編寫(xiě)工程量清單的數(shù)據(jù)主要來(lái)自以下幾個(gè)方面：①設(shè)計(jì)圖紙。BIM軟件可以自動(dòng)提取設(shè)計(jì)圖紙中墻體、門(mén)窗、管道、設(shè)備等的信息。②模型數(shù)據(jù)。運(yùn)用BIM軟件可以從現(xiàn)有的模型數(shù)據(jù)中收集所需的主體信息，包括構(gòu)件的尺寸、數(shù)量、材料等。③數(shù)據(jù)庫(kù)。BIM軟件可以從已有的數(shù)據(jù)庫(kù)獲取相關(guān)信息，如標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)、材料庫(kù)的各種文檔文件。

通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)源收集和輸入數(shù)據(jù)的方式如下：①收集建筑信息。收集建筑設(shè)計(jì)圖紙、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)、相關(guān)技術(shù)規(guī)范等信息，確定工程量清單編制的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。②使用掃描儀或相機(jī)。使用掃描儀或攝像機(jī)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的測(cè)量和記錄，得到建筑物特征數(shù)據(jù)、尺寸數(shù)據(jù)、材料數(shù)據(jù)等。③將數(shù)據(jù)導(dǎo)入BIM軟件。將采集到的建筑物數(shù)據(jù)導(dǎo)入BIM軟件，進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、整合和分類(lèi)等操作，確保數(shù)據(jù)的有效性和正確性。

2.3 數(shù)據(jù)處理

在BIM技術(shù)的工程量清單編制中，數(shù)據(jù)處理是非常重要的一環(huán)，數(shù)據(jù)處理具體可以從以下幾個(gè)方面展開(kāi)：①數(shù)據(jù)分類(lèi)和整理。將不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)分門(mén)別類(lèi)，如建筑構(gòu)件數(shù)據(jù)、人員數(shù)據(jù)、物料數(shù)據(jù)等。②數(shù)據(jù)復(fù)查和清洗。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)查和清洗，比對(duì)數(shù)據(jù)之間的差異，排除和解決數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤和問(wèn)題。③數(shù)據(jù)合并和處理。將數(shù)據(jù)進(jìn)行人為處理，包括對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改、更新和合并等操作，確保數(shù)量計(jì)算準(zhǔn)確。④數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和控制。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，反饋錯(cuò)誤和問(wèn)題信息，確保數(shù)據(jù)的正確性和完整性。

2.3.1 基于WBS的建筑工程結(jié)構(gòu)分解

WBS（工作分解結(jié)構(gòu)分析）方法是一種將項(xiàng)目分解為具體活動(dòng)或任務(wù)的管理技術(shù)，可以將大型、復(fù)雜的項(xiàng)目劃分為易于管理的一個(gè)個(gè)小項(xiàng)目，方便項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)進(jìn)行管理和跟蹤［8］。建筑工程項(xiàng)目進(jìn)行工程量清單編制，也可以采用WBS方法進(jìn)行任務(wù)劃分。首先，基于WBS理論構(gòu)建建筑工程分解體系，對(duì)建筑工程項(xiàng)目進(jìn)行分解，得到相應(yīng)的分解圖；其次，將完整的項(xiàng)目分解成每一道工序作業(yè)后，依據(jù)現(xiàn)行行業(yè)規(guī)范對(duì)這些工序進(jìn)行編碼。

建筑工程可分解為建筑結(jié)構(gòu)、安裝和裝飾裝修3個(gè)主體部分，建筑結(jié)構(gòu)的土方工程、樁基工程等子項(xiàng)目又可進(jìn)一步分解為地基、框架、墻體等任務(wù)。對(duì)每項(xiàng)任務(wù)列出具體的工作任務(wù)清單，包括所需要的材料、人工、工具等。這些工作任務(wù)清單可以依據(jù)施工圖紙和規(guī)范編寫(xiě)，也可以參考已有的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)編寫(xiě)。在工作任務(wù)清單的基礎(chǔ)上，列出每項(xiàng)任務(wù)的工程量，即每項(xiàng)任務(wù)需要的數(shù)量和單位。通過(guò)WBS劃分方法，將整個(gè)建筑工程項(xiàng)目拆分成多個(gè)可管理的子項(xiàng)目、任務(wù)和工程量項(xiàng)。這些信息可以幫助建筑團(tuán)隊(duì)更好地規(guī)劃和實(shí)施項(xiàng)目，確保工程量清單編制準(zhǔn)確、無(wú)誤。建筑工程主要分解結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.3.2 編碼體系

建筑結(jié)構(gòu)信息模型實(shí)體構(gòu)件編碼依據(jù)工程各設(shè)施、子設(shè)施、構(gòu)件、材料特征等進(jìn)行分類(lèi)編碼，通過(guò)此種方式編碼，可以快速、有效地提高計(jì)算機(jī)識(shí)別、讀取項(xiàng)目數(shù)據(jù)信息的速度，進(jìn)一步解決傳統(tǒng)人工編制工程量清單數(shù)據(jù)輸入效率低、出錯(cuò)率高等問(wèn)題［9］。結(jié)合實(shí)體構(gòu)件編碼方式與WBS分解結(jié)構(gòu)法對(duì)建筑實(shí)體進(jìn)行編碼，使構(gòu)件與工程量清單建立起映射聯(lián)系。

采用12位數(shù)字進(jìn)行編碼區(qū)分，每段編號(hào)分別代表工程分類(lèi)、附錄分類(lèi)、分部工程、分項(xiàng)工程和清單項(xiàng)目順序碼，如此形成每個(gè)項(xiàng)目獨(dú)有的編碼，可避免編碼重復(fù)對(duì)工程量清單統(tǒng)計(jì)產(chǎn)生影響。項(xiàng)目編碼示例見(jiàn)表2。

2.4 數(shù)據(jù)應(yīng)用與輸出

BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)跨系統(tǒng)共享，工程量清單自動(dòng)生成后可以直接導(dǎo)入不同的軟件中，例如導(dǎo)入Gantt Chart軟件，在項(xiàng)目管理中使用，可實(shí)現(xiàn)電子化的工程量清單管理。通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行工程量清單編制，數(shù)據(jù)采集和處理、數(shù)據(jù)應(yīng)用和輸出等，不僅可以提高工作效率，還可以大幅降低人力成本，提高信息的可靠性和共享性。數(shù)據(jù)輸出具體包括以下內(nèi)容：①導(dǎo)出數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)輸出Excel等相關(guān)軟件，進(jìn)行排版和數(shù)據(jù)提取。②格式化數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)整理成清晰明了的工程量清單表格，便于查看和操作。③建立輸出文件。將格式化后的數(shù)據(jù)建立為數(shù)據(jù)輸出文件。④規(guī)定輸出格式。輸出文件的格式包括PDF、XLS、CSV等格式，數(shù)據(jù)的輸出需要針對(duì)不同的用戶(hù)和使用者進(jìn)行組織和處理，以滿足使用人員對(duì)不同數(shù)據(jù)格式的需求。

3 BIM編制工程量清單的優(yōu)勢(shì)

BIM技術(shù)改進(jìn)了傳統(tǒng)建筑行業(yè)的協(xié)作方式和設(shè)計(jì)過(guò)程，進(jìn)而提供更高效、精確的信息交換和可視化效果。在工程量清單的編制方面，BIM具有以下優(yōu)勢(shì)：①減少錯(cuò)誤。使用BIM軟件建立的模型中包含更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，可以避免人工編制過(guò)程中出現(xiàn)漏項(xiàng)、錯(cuò)項(xiàng)等錯(cuò)誤。②節(jié)省時(shí)間和成本。BIM模型可以自動(dòng)化地提取并匯總建筑元素的數(shù)量和特征信息，提高精度的同時(shí)還節(jié)省了編制工程量清單的時(shí)間和成本。③提高協(xié)作效率。BIM可以讓團(tuán)隊(duì)成員實(shí)時(shí)查看設(shè)計(jì)和施工過(guò)程，因此可以更好地協(xié)作和溝通，避免不必要的延誤，提高項(xiàng)目的整體效率。④可視化效果。以BIM模型為基礎(chǔ)的工程量清單提供了更好的可視化效果，使用戶(hù)可以直觀地看到模型中各個(gè)元素的位置和關(guān)系，進(jìn)一步提高對(duì)工程量清單的理解和應(yīng)用能力?；贐IM技術(shù)的工程量清單編制方法與傳統(tǒng)方法對(duì)比的結(jié)果見(jiàn)表3。

4 結(jié)語(yǔ)

運(yùn)用BIM技術(shù)可以為工程項(xiàng)目高效輸出準(zhǔn)確和規(guī)范的工程量清單，并且項(xiàng)目改變的同時(shí)所收集的數(shù)據(jù)和輸出的工程量清單也處于動(dòng)態(tài)的變化中，其精確的設(shè)計(jì)概算便于技術(shù)人員及時(shí)進(jìn)行分析。BIM技術(shù)輸出的工程量清單和BIM技術(shù)本身一樣，貫穿于整個(gè)項(xiàng)目的生命周期，形成可靠的數(shù)據(jù)庫(kù)，可以更好地與其他項(xiàng)目進(jìn)行技術(shù)對(duì)比，為經(jīng)驗(yàn)不足者提供參考，同時(shí)有助于管理的改進(jìn)，使工程的推進(jìn)更加順利。隨著B(niǎo)IM在建筑領(lǐng)域的不斷普及，工程量清單編制系統(tǒng)發(fā)展呈現(xiàn)數(shù)字化、智能化、多元化、移動(dòng)化的趨勢(shì)，其適用范圍不斷擴(kuò)大，工作效率逐步提高，使時(shí)間和人力成本得到有效控制?；贐IM技術(shù)的工程量清單系統(tǒng)，為項(xiàng)目的高質(zhì)量發(fā)展提供了有力支撐，對(duì)提升建筑行業(yè)的造價(jià)管理水平有重大意義。隨著B(niǎo)IM技術(shù)的不斷發(fā)展，BIM技術(shù)的工程量清單編制需要迭代優(yōu)化，以滿足新的施工需要和用戶(hù)需求。

5 參考文獻(xiàn)

［1］GB50500—2013，建設(shè)工程工程量清單計(jì)價(jià)規(guī)范［S］.

［2］王安珍.試論建筑工程招投標(biāo)階段的造價(jià)控制措施［J］.房地產(chǎn)世界，2021（15）：62-64.

［3］周曉，楊新生，陳菁，等.工程量清單編制質(zhì)量的提高措施［J］.住宅與房地產(chǎn)，2019（31）：39.

［4］劉佳.工程量清單編制中常見(jiàn)問(wèn)題與對(duì)策研究［J］.工程經(jīng)濟(jì)，2017，27（4）：8-10.

［5］高東東，尹宗勝，龔嘯.基于BIM的工程量清單編制系統(tǒng)構(gòu)建［J］.土木建筑工程信息技術(shù)，2020，12（3）：79-82.

［6］何一凡.基于BIM設(shè)計(jì)模型的工程量清單計(jì)量方法研究［J］.建設(shè)科技，2021（5）：68-70，74.

［7］劉軍濤，孟鑫桐，張立佳，等.BIM技術(shù)在大型鋼結(jié)構(gòu)建筑施工安全管理中的應(yīng)用［J］.建筑技術(shù)，2021，52（6）：679-683.

［8］高華平，朱建國(guó).基于工程量清單的施工項(xiàng)目工作分解結(jié)構(gòu)研究［J］.項(xiàng)目管理技術(shù)，2008（12）：16-19.

［9］張微.BIM技術(shù)在工程量清單編制系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.智能城市，2021，7（22）：97-98.

*安徽省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“帶有動(dòng)力放大器的壓電俘能器動(dòng)力學(xué)機(jī)理及實(shí)驗(yàn)研究”（2108085MA28）；安徽安聯(lián)高速公路有限公司科技項(xiàng)目“地產(chǎn)開(kāi)發(fā)工程量清單標(biāo)準(zhǔn)化研究”（ALKJ-2022-05）。

【作者簡(jiǎn)介】陳興生，男，安徽廬江人，本科，任職于安徽安聯(lián)高速公路有限公司，高級(jí)工程師，研究方向：工程項(xiàng)目管理；王仁華，男，江蘇南京人，碩士，任職于合肥第一房網(wǎng)絡(luò)科技有限公司，研究方向：工程項(xiàng)目管理；吳遠(yuǎn)，男，江蘇揚(yáng)州人，本科，任職于安徽安聯(lián)高速公路有限公司，工程師，研究方向：工程項(xiàng)目管理；張小磊，男，安徽淮南人，本科，任職于安徽安聯(lián)高速公路有限公司，研究方向：工程項(xiàng)目管理；唐禮平（通信作者），男，浙江淳安人，博士，任職于安徽建筑大學(xué)土木工程學(xué)院，講師，研究方向：智能結(jié)構(gòu)。

【引用本文】陳興生，王仁華，吳遠(yuǎn)，等.基于BIM技術(shù)的工程量清單編制系統(tǒng)研究［J］.企業(yè)科技與發(fā)展，2023（5）：36-39.