基于BIM 技術(shù)的建筑項(xiàng)目造價(jià)全過程協(xié)同管理研究

楊寶三

建筑信息模型BIM 技術(shù)的出現(xiàn)為建筑工程項(xiàng)目的全生命周期管理帶來了巨大變革。采用BIM 技術(shù)進(jìn)行建筑項(xiàng)目造價(jià)全過程協(xié)同管理，能夠使各參與方在項(xiàng)目全過程緊密協(xié)作并提高工作效率，有利于減少資源浪費(fèi)，降低項(xiàng)目成本，為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。因此，研究基于BIM 技術(shù)的建筑項(xiàng)目造價(jià)全過程協(xié)同管理，對(duì)提高建筑行業(yè)的信息化水平和實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)具有重要意義。

1 相關(guān)概念

1.1 BIM技術(shù)

BIM 技術(shù)是一種基于數(shù)字化模型的建筑信息管理技術(shù)，綜合利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、三維建模技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)等，將建筑項(xiàng)目信息整合在統(tǒng)一數(shù)字模型中，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑項(xiàng)目的全生命周期管理。

利用BIM 技術(shù)可以將建筑項(xiàng)目的各階段信息，如設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營等，整合到統(tǒng)一的數(shù)字模型中，使設(shè)計(jì)單位、施工單位和供應(yīng)商等參與方可以在同一平臺(tái)共享信息，實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作和實(shí)時(shí)溝通。

1.2 建筑項(xiàng)目造價(jià)管理

建筑項(xiàng)目造價(jià)管理是指全面、科學(xué)且有效地管理和控制建筑項(xiàng)目造價(jià)，確保項(xiàng)目在預(yù)算范圍內(nèi)高質(zhì)量完成[1]。在建筑項(xiàng)目實(shí)施過程中，從前期的初步概算到設(shè)計(jì)階段的預(yù)算編制，再到施工階段的造價(jià)控制以及后期的成本分析，均需要進(jìn)行細(xì)致的造價(jià)管理。

2 BIM 技術(shù)運(yùn)用于建筑項(xiàng)目造價(jià)全過程協(xié)同管理的意義

2.1 減少錯(cuò)誤和重復(fù)工作

BIM 技術(shù)通過將建筑項(xiàng)目的各種信息集成在數(shù)字模型中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的一體化管理。首先，BIM 技術(shù)將建筑項(xiàng)目各方面的信息，如建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備及材料等，整合在同一個(gè)數(shù)字模型中，實(shí)現(xiàn)一體化管理，使各參與方可以在同一平臺(tái)上共享數(shù)據(jù)和互通信息。與傳統(tǒng)的分散管理相比，應(yīng)用BIM 技術(shù)可以有效減少數(shù)據(jù)傳遞的時(shí)間和成本，避免信息孤島和信息不對(duì)稱問題[2]。其次，BIM 技術(shù)可以檢測(cè)模型的錯(cuò)誤和沖突。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)和施工過程中會(huì)因?yàn)楦鞣N錯(cuò)誤和沖突產(chǎn)生額外的調(diào)整工作。而BIM 技術(shù)可以通過方案模擬和仿真分析，檢測(cè)潛在的錯(cuò)誤及沖突，便于項(xiàng)目早期發(fā)現(xiàn)和解決問題，減少非必要的工作和成本。最后，BIM 技術(shù)可以自動(dòng)生成和更新數(shù)據(jù)。在傳統(tǒng)的造價(jià)管理過程中，需要人工錄入和更新數(shù)據(jù)，容易出現(xiàn)錯(cuò)誤和遺漏。而BIM 技術(shù)可以參數(shù)化建模，自動(dòng)生成建筑元素的屬性和關(guān)系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)更新，這樣能夠減少人工操作時(shí)間，降低出錯(cuò)率，提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和一致性。

2.2 提高成本估算準(zhǔn)確性

一方面，應(yīng)用BIM 技術(shù)可以建立精確的三維數(shù)字模型，包含建筑的各個(gè)構(gòu)件和材料以及相應(yīng)的成本信息。在成本估算過程中，BIM 技術(shù)可以實(shí)時(shí)計(jì)算并更新每個(gè)構(gòu)件和材料的成本，使成本估算更加細(xì)致和準(zhǔn)確。另一方面，BIM 技術(shù)可以進(jìn)行可視化分析，能夠預(yù)測(cè)和發(fā)現(xiàn)成本風(fēng)險(xiǎn)。例如，BIM 技術(shù)可以檢查構(gòu)件尺寸和材料是否符合成本預(yù)算，評(píng)估不同設(shè)計(jì)方案對(duì)成本的影響?？梢暬治隹梢宰尦杀竟浪闳藛T在早期發(fā)現(xiàn)并解決成本問題，提高成本估算的準(zhǔn)確性。

此外，BIM 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和協(xié)同管理，確保成本估算的一致性。在建筑項(xiàng)目實(shí)施過程中涉及眾多參與方，如設(shè)計(jì)單位、施工單位和供應(yīng)商等，各參與方需要共享成本信息，協(xié)同處理成本問題。BIM 技術(shù)可以將成本數(shù)據(jù)集成在統(tǒng)一平臺(tái)，實(shí)時(shí)共享和更新數(shù)據(jù)，確保各參與方的成本估算保持一致，減少信息傳遞和數(shù)據(jù)不一致帶來的錯(cuò)誤。

2.3 便于科學(xué)決策

BIM 技術(shù)可以通過三維模型展現(xiàn)設(shè)計(jì)和施工過程，使各參與方能夠?qū)崟r(shí)查看建筑物的設(shè)計(jì)和構(gòu)造，了解構(gòu)件位置、尺寸和材料等信息。可視化展示使項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和施工過程更加直觀，便于各參與方進(jìn)行科學(xué)決策。同時(shí)，BIM 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)可視化分析，幫助項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)預(yù)測(cè)和評(píng)估潛在的問題及風(fēng)險(xiǎn)。通過BIM 技術(shù)模擬建筑物在不同條件下的運(yùn)行情況，能夠識(shí)別沖突和矛盾，并預(yù)測(cè)其對(duì)成本和進(jìn)度的影響，以便在項(xiàng)目早期發(fā)現(xiàn)和解決問題，避免后期拆改導(dǎo)致的成本增加。此外，BIM 技術(shù)可以將成本信息與數(shù)字模型關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)成本的可視化管理。通過數(shù)字模型可以實(shí)時(shí)查看每個(gè)構(gòu)件和材料的成本信息，并分析和預(yù)測(cè)成本，為成本管理提供數(shù)據(jù)支持，便于科學(xué)決策和優(yōu)化資源配置[3]。

2.4 強(qiáng)化項(xiàng)目協(xié)同能力

通過BIM 模型，可以實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分析和共享，促進(jìn)各方的溝通和協(xié)作，從而增強(qiáng)項(xiàng)目參與方的協(xié)同能力。BIM 模型不僅是一個(gè)三維模型，更是一個(gè)共享信息的平臺(tái)。在BIM 模型中，可以集合建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析、能效分析、設(shè)備管理等各種信息，使得各個(gè)專業(yè)和各個(gè)參與方能夠在同一平臺(tái)上進(jìn)行協(xié)作。這種協(xié)同工作方式可以提高工作效率和精度，減少溝通障礙和信息失真的風(fēng)險(xiǎn)。此外，通過BIM 模型的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分析，可以實(shí)現(xiàn)信息的及時(shí)反饋和優(yōu)化。在建筑項(xiàng)目的不同階段，如設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等，都可以利用BIM 模型進(jìn)行信息的更新和共享。這種協(xié)同工作方式可以提高項(xiàng)目的管理效率和成本控制能力，有利于實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目增值。再者，BIM 技術(shù)的可視化特點(diǎn)也可以促進(jìn)各方的溝通和協(xié)作。通過BIM 模型的可視化展示，可以讓業(yè)主、設(shè)計(jì)師、施工方等更好地理解項(xiàng)目，更好地協(xié)同解決各種問題和爭(zhēng)議。

3 基于BIM 技術(shù)的建筑項(xiàng)目造價(jià)全過程協(xié)同管理的難點(diǎn)

3.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一造成多方信息集成和共享難

在建筑項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)單位、施工部門和材料供應(yīng)商等多個(gè)團(tuán)隊(duì)需要用到各種信息，包括設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、成本信息、進(jìn)度計(jì)劃、材料清單等。這些信息需要在協(xié)同管理中進(jìn)行集成和共享，以確保各方都具有相同的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)成本估算和決策的一致性。

然而在實(shí)際工程中，不同團(tuán)隊(duì)使用不同的BIM 軟件、數(shù)據(jù)格式和標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致信息的集成和共享變得十分復(fù)雜。尤其是造價(jià)協(xié)同管理中的信息更新和變更需要及時(shí)同步，以避免數(shù)據(jù)不一致導(dǎo)致錯(cuò)誤發(fā)生。但相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的缺失，則對(duì)其信息更新的及時(shí)性造成阻礙。如何建立統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)多方信息的無縫集成和共享，仍然是一個(gè)亟待解決的難題。

3.2 數(shù)據(jù)質(zhì)量和準(zhǔn)確性把控難

BIM 模型中包含大量的數(shù)據(jù)，其中就有建筑的幾何信息、屬性信息和成本信息等，這些數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性對(duì)于成本估算和決策至關(guān)重要。數(shù)據(jù)質(zhì)量可能受到多種因素影響，如建模人員的技能水平、數(shù)據(jù)采集的精度、信息更新的及時(shí)性等。在建筑項(xiàng)目中，數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確可能導(dǎo)致嚴(yán)重的成本超支、工程延誤或質(zhì)量問題。因此，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)需要制訂嚴(yán)格的數(shù)據(jù)管理和驗(yàn)證流程，以確保模型的數(shù)據(jù)質(zhì)量和準(zhǔn)確性。

3.3 專業(yè)人才匱乏

雖然BIM 技術(shù)在造價(jià)管理方面解決了傳統(tǒng)造價(jià)管理中多次性計(jì)價(jià)、工程量計(jì)算復(fù)雜、誤差大等一系列難題，但是其對(duì)專業(yè)人才提出了更高要求。就目前我國建筑項(xiàng)目中的相關(guān)專業(yè)人才而言，其管理能力尤其是基于BIM技術(shù)的造價(jià)管理能力普遍不高，學(xué)習(xí)能力也有待提高，這就造成工程項(xiàng)目中經(jīng)濟(jì)難題的處理、精確的成本預(yù)測(cè)和有效的成本控制等方面存在困難。而且由于造價(jià)人員往往缺乏對(duì)項(xiàng)目的整體了解，在遇到問題時(shí)不能協(xié)調(diào)各項(xiàng)目參與方進(jìn)行有效處理，容易造成工程成本失控。

4 基于BIM 技術(shù)的建筑項(xiàng)目造價(jià)全過程協(xié)同管理路徑

4.1 基于BIM技術(shù)的投資決策階段造價(jià)管理

BIM 技術(shù)作為一種數(shù)字化建筑信息管理工具，在投資決策階段的造價(jià)管理中發(fā)揮著重要作用。首先，要建立BIM 模型估算成本。在投資決策階段，BIM 技術(shù)可以精確估算不同設(shè)計(jì)方案的成本，并進(jìn)行成本對(duì)比，為決策者提供全面且可靠的成本信息。其次，要進(jìn)行可視化分析，為決策提供依據(jù)。通過可視化分析能夠直觀展示不同設(shè)計(jì)方案的效果和成本，使決策者更加清晰地了解設(shè)計(jì)方案的成本情況并做出科學(xué)決策。再次，要進(jìn)行成本敏感性分析。BIM 技術(shù)可以分析不同成本因素變化對(duì)投資決策的影響，幫助決策者識(shí)別潛在的成本風(fēng)險(xiǎn)和不確定性，制訂相應(yīng)對(duì)策。最后，通過BIM 技術(shù)優(yōu)化項(xiàng)目資源配置。決策者可以在數(shù)字模型中調(diào)整資源配置組合，找到最優(yōu)資源配置方案，在保證質(zhì)量的前提下降低成本。在投資決策階段，利用BIM 技術(shù)可以建立數(shù)據(jù)共享和協(xié)同平臺(tái)，實(shí)時(shí)共享成本信息、設(shè)計(jì)方案和施工進(jìn)度等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)各參與方的協(xié)同工作。

4.2 基于BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)階段的造價(jià)管理

在設(shè)計(jì)階段，BIM 技術(shù)可以將設(shè)計(jì)圖紙與成本數(shù)據(jù)結(jié)合，建立三維數(shù)字模型，并在模型中嵌入成本信息，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)和造價(jià)的一體化管理。通過這種一體化管理可以在設(shè)計(jì)階段及時(shí)掌握項(xiàng)目造價(jià)情況，發(fā)現(xiàn)和解決潛在成本問題。

在設(shè)計(jì)階段還可以利用BIM 技術(shù)快速建立不同設(shè)計(jì)方案的數(shù)字模型，并通過可視化分析和成本估算比較不同方案的造價(jià)及效益，得出最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。在最優(yōu)設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上優(yōu)化成本，通過合理配置資源降低成本，進(jìn)而提高項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益。

BIM 技術(shù)使設(shè)計(jì)師和成本估算人員能夠在同一建筑模型上協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)信息共享和實(shí)時(shí)溝通，減少溝通誤差，避免信息孤島和信息不對(duì)稱的問題，提高工作效率。例如在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)師可以根據(jù)BIM 模型中的成本信息優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，成本估算人員可以實(shí)時(shí)跟蹤設(shè)計(jì)方案的造價(jià)變化，及時(shí)提出調(diào)整建議。通過協(xié)同合作將設(shè)計(jì)和成本管理緊密結(jié)合，能夠確保設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性和可行性，為施工階段的成本控制奠定基礎(chǔ)。

4.3 基于BIM技術(shù)的招投標(biāo)階段造價(jià)管理

一方面，在招標(biāo)文件中可以將建筑模型與成本信息關(guān)聯(lián)，便于投標(biāo)方查看和評(píng)估項(xiàng)目造價(jià)情況，以此提高招投標(biāo)的效率和準(zhǔn)確性。另一方面，在招投標(biāo)階段可以利用BIM 技術(shù)展示項(xiàng)目造價(jià)信息，通過數(shù)字模型展示不同構(gòu)件和材料的成本信息，同時(shí)在招標(biāo)文件中注明成本細(xì)節(jié)和計(jì)算方法，確保招標(biāo)方和投標(biāo)方均能清晰了解造價(jià)信息。

4.4 基于BIM技術(shù)的合同管理階段造價(jià)管理

在建筑項(xiàng)目的合同管理階段，使用BIM 技術(shù)進(jìn)行造價(jià)控制的主要方式是通過及時(shí)更新和修正BIM 模型中的數(shù)據(jù)來反映工程變更和進(jìn)展情況，并利用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行合同管理和造價(jià)控制。具體管理要點(diǎn)如下：

1）建立詳細(xì)的BIM 模型。在項(xiàng)目初期，應(yīng)建立盡可能詳細(xì)和準(zhǔn)確的BIM 模型。該模型應(yīng)包含建筑項(xiàng)目的所有細(xì)節(jié)和元素，如結(jié)構(gòu)、建筑、機(jī)電等各個(gè)專業(yè)和系統(tǒng)。這些信息將用于模擬實(shí)際施工過程，以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)可能發(fā)生的工程變更和成本。

2）跟蹤工程變更。當(dāng)項(xiàng)目發(fā)生工程變更時(shí)，需立即更新BIM 模型。這些變更可能包括設(shè)計(jì)修改、工程量增加或減少、施工順序調(diào)整等。每次變更都要在BIM 模型中相應(yīng)位置進(jìn)行修改，并保存所有修改的歷史記錄。

3）變更成本控制。通過BIM模型，可以計(jì)算出每次變更所引起的成本變化。這不僅可以讓管理人員清楚了解變更所帶來的經(jīng)濟(jì)影響，還可以據(jù)此評(píng)估變更的必要性和合理性。

4）將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器。為方便遠(yuǎn)程管理和協(xié)作，可以將BIM 模型和相關(guān)的成本數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器。這樣無論身處何處，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員都可以通過互聯(lián)網(wǎng)訪問數(shù)據(jù)，獲取最新的工程變更信息和成本數(shù)據(jù)。

5）利用數(shù)據(jù)進(jìn)行合同管理。對(duì)于合同管理，BIM 模型提供了一個(gè)非常有效的工具。在合同簽訂時(shí)，可以明確列出BIM 模型的狀態(tài)、版本和各類技術(shù)指標(biāo)等信息。在履行合同的過程中，通過對(duì)比實(shí)際的BIM 模型和合同約定的內(nèi)容，就可以有效監(jiān)控合同的執(zhí)行情況，防止因信息不對(duì)稱或理解誤差而產(chǎn)生爭(zhēng)議。

4.5 基于BIM的施工階段造價(jià)管理

首先，在施工階段BIM 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化施工管理。利用BIM 技術(shù)建立三維模型，并將設(shè)計(jì)圖紙、施工計(jì)劃和成本信息關(guān)聯(lián)起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化施工管理，使施工單位能夠更加準(zhǔn)確和全面地掌握施工情況，從而優(yōu)化資源配置，提高施工效率。

其次，BIM 技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)和控制項(xiàng)目成本。通過BIM 技術(shù)可以實(shí)時(shí)更新構(gòu)件和材料的施工進(jìn)度及成本信息，便于成本管理人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)成本超支和浪費(fèi)問題，并采取成本控制措施[4]。例如，施工單位可以通過數(shù)字模型查看材料的實(shí)際用量和成本，并與預(yù)算成本對(duì)比，從而控制施工成本，避免不必要的損失。

最后，BIM 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度和成本的協(xié)同管理。通過BIM 技術(shù)將施工進(jìn)度與成本結(jié)合，實(shí)現(xiàn)成本和進(jìn)度的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)，使施工單位能夠有效控制項(xiàng)目進(jìn)度和成本，確保項(xiàng)目按時(shí)、保質(zhì)并按預(yù)算完成[5]。

4.6 基于BIM技術(shù)的竣工驗(yàn)收階段造價(jià)管理

在竣工驗(yàn)收階段，基于BIM 的造價(jià)管理一方面可以實(shí)現(xiàn)全過程數(shù)據(jù)一體化和信息共享。整個(gè)竣工驗(yàn)收階段會(huì)涉及多部門和多環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)和信息。BIM 技術(shù)可以將這些數(shù)據(jù)和信息整合在統(tǒng)一的數(shù)字模型中，實(shí)現(xiàn)一體化數(shù)據(jù)管理和信息共享，確保各方準(zhǔn)確且全面地了解項(xiàng)目造價(jià)信息和施工情況。另一方面，利用BIM 技術(shù)可以對(duì)比施工成果和設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行成本核算。在竣工驗(yàn)收階段可以通過比對(duì)施工成果和BIM模型，發(fā)現(xiàn)差異和變更。同時(shí)，還可以利用BIM 模型核算項(xiàng)目成本，分析實(shí)際成本與預(yù)算的差異及其原因，為后續(xù)類似項(xiàng)目提供參考。

此外，BIM 技術(shù)可整理竣工驗(yàn)收數(shù)據(jù)并歸檔。在竣工驗(yàn)收階段，需整理和歸檔各階段的數(shù)據(jù)和信息，形成完整的竣工驗(yàn)收?qǐng)?bào)告。通過BIM 技術(shù)，可記錄并整理施工過程中的數(shù)據(jù)和信息并形成數(shù)字化檔案，便于后續(xù)管理和查詢，為項(xiàng)目運(yùn)維提供基礎(chǔ)資料。

5 結(jié)語

基于BIM 技術(shù)的造價(jià)全過程協(xié)同管理對(duì)于建筑項(xiàng)目具有重要意義，不僅可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一體化，減少錯(cuò)誤和重復(fù)工作，且可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)和施工過程的可視化分析，便于項(xiàng)目決策。