基于BIM技術(shù)的工業(yè)建筑全過程造價管理研究

【摘要】純堿工業(yè)在生產(chǎn)過程中對建筑結(jié)構(gòu)和功能的要求極高，所以對造價管理的要求也更為嚴(yán)格。文章以某純堿工業(yè)項(xiàng)目為例，從設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)維階段，借助BIM技術(shù)提高建設(shè)全過程造價管理的協(xié)同性，對項(xiàng)目各階段中應(yīng)用BIM技術(shù)的現(xiàn)有主要研究工作進(jìn)行了簡述，構(gòu)建基于BIM的全過程造價管理模式，加強(qiáng)基于BIM的全過程造價管理在純堿工業(yè)的發(fā)展，展望了從傳統(tǒng)思維向數(shù)字化模型思維的轉(zhuǎn)變、加強(qiáng)基于BIM的全過程造價管理在純堿工業(yè)的發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】BIM；工業(yè)建筑；造價管理

【中圖分類號】TU723.3 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-6028（2024）08-0166-03

0 引言

純堿生產(chǎn)作為化工行業(yè)的重要分支，在生產(chǎn)過程中，對建筑的安全性、穩(wěn)定性和環(huán)境友好性要求極高，使其建筑成本管理尤為艱難。傳統(tǒng)造價管理方法在應(yīng)對這些挑戰(zhàn)時，往往因缺乏有效信息整合和實(shí)時監(jiān)控，如信息不對稱、協(xié)同性不足和項(xiàng)目局限性等而顯得力不從心[1]。建筑信息模型（BIM）技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用，為純堿工業(yè)建筑實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供了全新的解決方案。

1 工業(yè)建筑全過程造價管理概述

1.1 工業(yè)建筑全過程造價管理的定義和重要性

純堿工業(yè)建筑全過程造價管理是指在純堿生產(chǎn)和加工設(shè)施的建筑項(xiàng)目中，從前期概念設(shè)計(jì)階段開始到建筑施工完成并進(jìn)入運(yùn)營維護(hù)階段的全生命周期內(nèi)，對項(xiàng)目造價進(jìn)行綜合計(jì)劃、估算、控制和審核的一種管理方法。它涵蓋成本預(yù)測、成本控制、投資決策、財(cái)務(wù)分析等多個方面，旨在通過科學(xué)有效的方法確保項(xiàng)目在預(yù)算范圍內(nèi)完成，同時達(dá)到預(yù)期質(zhì)量和性能標(biāo)準(zhǔn)。

工業(yè)建筑全過程造價管理是項(xiàng)目啟動的前提，事先做好全過程造價管理，有利于后續(xù)工作的有序開展。全過程造價管理在工業(yè)建筑中有著重要的作用。

1）全過程造價管理可確保項(xiàng)目按預(yù)算執(zhí)行，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人通過全面細(xì)致的成本管理實(shí)現(xiàn)成本效益最大化，進(jìn)而提高整個項(xiàng)目的成本效益比。同時，全過程造價管理在各階段的成本管理和控制可以幫助項(xiàng)目負(fù)責(zé)人提前發(fā)現(xiàn)可能導(dǎo)致成本超支的風(fēng)險因素，從而及時采取措施規(guī)避。

2）全過程造價管理可以提供準(zhǔn)確的成本信息和財(cái)務(wù)分析，為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人在項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工方法選擇、材料采購以及運(yùn)營維護(hù)等方面的決策提供有效參考。這些數(shù)據(jù)還能促進(jìn)各參與方的協(xié)同合作，提高項(xiàng)目管理的透明度和效率。

3）在資源有限的市場環(huán)境下，全過程造價管理能夠讓有效控制成本的企業(yè)在價格競爭中更占優(yōu)勢，增強(qiáng)企業(yè)的市場競爭力。

4）全過程造價管理還可以幫助項(xiàng)目負(fù)責(zé)人優(yōu)化設(shè)計(jì)施工方案，減少資源和能源的消耗，降低運(yùn)維成本，推動經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會三方面的可持續(xù)發(fā)展。

1.2 傳統(tǒng)建筑工程造價管理的挑戰(zhàn)和限制

1）傳統(tǒng)建筑工程造價管理經(jīng)常會出現(xiàn)信息不對稱的情況。在項(xiàng)目進(jìn)行過程中，由于設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營等參與方在不同階段的信息較為分散，存在信息共享不及時，缺乏有效交流等問題，造成“信息孤島”現(xiàn)象。這種方式極易產(chǎn)生信息誤解和執(zhí)行錯誤，影響項(xiàng)目決策和對成本的控制。

2）傳統(tǒng)造價管理往往難以保證項(xiàng)目成本信息的實(shí)時更新和全面透明度。這種情況會導(dǎo)致決策者難以根據(jù)項(xiàng)目的變化，及時采取措施控制成本，從而導(dǎo)致項(xiàng)目管理效率低下。

3）傳統(tǒng)造價管理方法主要依賴于以往項(xiàng)目的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，缺乏對具體項(xiàng)目的詳細(xì)和個性化分析，無法做到與時俱進(jìn)，導(dǎo)致預(yù)算制定不夠精確，致使項(xiàng)目負(fù)責(zé)人難以應(yīng)對項(xiàng)目實(shí)施過程中出現(xiàn)的各種未預(yù)見成本問題。同時，傳統(tǒng)造價管理也無法全面評估項(xiàng)目中可能出現(xiàn)的風(fēng)險，以及這些風(fēng)險對成本的影響，這種不足容易產(chǎn)生成本超支、時間延誤等嚴(yán)重后果。

4）建筑項(xiàng)目在實(shí)施過程中經(jīng)常會出現(xiàn)修改設(shè)計(jì)、調(diào)整材料等臨時問題，而傳統(tǒng)造價管理方式無法有效控制由變更產(chǎn)生的額外成本，增加項(xiàng)目成本的不確定性。并且傳統(tǒng)造價管理往往只關(guān)注建筑項(xiàng)目的階段成本，忽視項(xiàng)目全生命周期內(nèi)的總成本，這種“短視”的行為可能導(dǎo)致成本預(yù)算出現(xiàn)偏差。

傳統(tǒng)造價管理中存在的種種弊端阻礙項(xiàng)目成本的準(zhǔn)確控制和管理，亟需建筑行業(yè)尋求新的技術(shù)和方法來提升造價管理的效率和精確性，越來越多的企業(yè)采用BIM技術(shù)等現(xiàn)代化管理工具來克服傳統(tǒng)管理方法上的不足。

2 BIM技術(shù)概述的定義和特點(diǎn)

BIM技術(shù)是一種基于3D模型的信息管理技術(shù)。通過數(shù)字信息的形式模擬建筑物的物理和功能特性。BIM技術(shù)覆蓋建筑物全生命周期，它不僅是軟件工具，也是個集成大量信息的過程，使項(xiàng)目各方都能夠在整個建筑生命周期中共享信息。BIM技術(shù)有如下特點(diǎn)。

1）BIM技術(shù)最直觀的特點(diǎn)就是它的三維建模能力。三維可視化能夠清晰地展示建筑設(shè)計(jì)的每一面，從而能夠讓相關(guān)人員更好地理解和溝通項(xiàng)目。

2）BIM技術(shù)也是一個信息集大成者。BIM不僅包含幾何信息，還集成時間（4D）、成本（5D）、可持續(xù)性（6D）和設(shè)施管理（7D）等多維信息，不僅能夠?yàn)轫?xiàng)目負(fù)責(zé)人提供全面且科學(xué)的數(shù)據(jù)支持，還能促進(jìn)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員之間的協(xié)同工作，確保信息的準(zhǔn)確性和一致性[2]。

3）BIM技術(shù)在幫助項(xiàng)目負(fù)責(zé)人進(jìn)行沖突檢測和風(fēng)險管理方面有著突出作用，如項(xiàng)目負(fù)責(zé)人在建造前可以對設(shè)計(jì)進(jìn)行沖突檢測，然后根據(jù)其結(jié)果來識別并解決設(shè)計(jì)和施工中的問題，從而減少現(xiàn)場改動和返工，做到有效控制項(xiàng)目成本和進(jìn)度。

4）BIM技術(shù)可以對建筑性能進(jìn)行模擬分析，如日照分析、能耗模擬等，這個功能可以很好地幫助項(xiàng)目負(fù)責(zé)人優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)，從而提高建筑物的能效和舒適度。同時，它還可以對項(xiàng)目從概念設(shè)計(jì)到建筑運(yùn)維的全生命周期進(jìn)行管理，為建筑物的運(yùn)維階段提供詳細(xì)信息，基于這些科學(xué)有效的數(shù)據(jù)來降低運(yùn)維成本，進(jìn)而提高效率。

5）BIM技術(shù)還可以將生成和使用的所有信息和文檔都存儲在BIM中，并對其進(jìn)行管理，以確保項(xiàng)目文檔的完整性和可追溯性，還可以幫助項(xiàng)目負(fù)責(zé)人提高了工作效率，減少錯誤和成本[3]。

3 BIM技術(shù)在純堿工業(yè)全過程造價管理中的應(yīng)用

BIM技術(shù)對純堿工業(yè)建筑中的成本控制和效率提升產(chǎn)生重大影響。它通過整合和優(yōu)化信息流、提高設(shè)計(jì)和施工的效率，以及提升資產(chǎn)管理的效能等，在純堿工業(yè)全過程造價管理中發(fā)揮積極作用[4]。

3.1 BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

在設(shè)計(jì)階段，BIM技術(shù)能夠利用自身高度集成和可視化能力，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，控制項(xiàng)目成本，促進(jìn)團(tuán)隊(duì)協(xié)作、為項(xiàng)目的成功奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1）BIM平臺支持多專業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)（如建筑師、結(jié)構(gòu)工程師、MEP工程師等）在同一個模型上協(xié)同工作，參與者可實(shí)時共享和更新設(shè)計(jì)信息。這種協(xié)同工作模式有助于及時發(fā)現(xiàn)和解決跨專業(yè)設(shè)計(jì)中的理解偏差和沖突，從而確保設(shè)計(jì)的一致性和完整性。

2）通過BIM技術(shù)，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以在設(shè)計(jì)早期階段進(jìn)行建筑性能分析（如能源分析、照明分析、通風(fēng)模擬等），并根據(jù)分析結(jié)果優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。例如，通過對純堿工業(yè)建筑進(jìn)行能源模擬，可以優(yōu)化建筑的外殼設(shè)計(jì)和系統(tǒng)配置，以降低能耗和提高能效。

3）BIM技術(shù)提供的高度可視化三維模型有助于設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人以及其他利益相關(guān)者之間的有效溝通。設(shè)計(jì)意圖和復(fù)雜的工程問題可以通過三維模型直觀展示講解，幫助非專業(yè)人士理解設(shè)計(jì)方案，從而提高項(xiàng)目決策的效率和準(zhǔn)確性。

4）BIM技術(shù)能夠自動識別模型中不同系統(tǒng)（如結(jié)構(gòu)、管道、電氣等）之間的空間沖突，這對于復(fù)雜的純堿工業(yè)建筑設(shè)計(jì)至關(guān)重要。通過早期識別并解決出現(xiàn)的沖突和潛在的風(fēng)險，可以避免施工階段的返工，從而節(jié)省成本和時間。

5）BIM不僅支持設(shè)計(jì)過程，還能提前進(jìn)行施工模擬。這種功能可以幫助設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)評估設(shè)計(jì)方案的可行性。例如，通過BIM技術(shù)可以模擬施工順序、材料運(yùn)輸和存儲等，這樣就可以幫助項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)確保設(shè)計(jì)方案既滿足功能和性能需求，又易于施工，省時省力。

6）BIM可以與成本數(shù)據(jù)庫連接，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)階段的實(shí)時成本估算。這種估算基于模型中的具體數(shù)據(jù)（如材料、尺寸等），它比傳統(tǒng)的估算方法更為精確可靠。若出現(xiàn)設(shè)計(jì)變更，成本估算也會自動更新，在很大程度上實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目預(yù)算的有效控制。

3.2 BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用

在施工階段，BIM技術(shù)提供的精確模型和實(shí)時更新的數(shù)據(jù)可以為項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提供強(qiáng)有力的支持，可以通過BIM監(jiān)控工程進(jìn)度，確保施工質(zhì)量。

1）在開工前，可以通過BIM技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的施工模擬，包括施工過程的可視化、施工順序的優(yōu)化以及對可能出現(xiàn)的問題預(yù)測。不僅有利于施工團(tuán)隊(duì)更好地理解項(xiàng)目計(jì)劃、優(yōu)化資源分配（如人力和機(jī)械），還可以提前規(guī)劃物料的采購和運(yùn)輸，避免現(xiàn)場混亂和時間延誤。

2）可利用BIM技術(shù)實(shí)時更新施工進(jìn)度和變化，將現(xiàn)場情況與模型進(jìn)行對比，實(shí)時把握項(xiàng)目進(jìn)度，確保施工按照計(jì)劃進(jìn)行。如果在施工過程中出現(xiàn)偏差，可及時調(diào)整施工計(jì)劃，從而有效控制時間和成本。這種動態(tài)調(diào)整能力是傳統(tǒng)施工管理方法難以比擬的。

3）由于純堿工業(yè)建筑涉及復(fù)雜的管道和設(shè)備布局，BIM技術(shù)的沖突檢測功能可以在施工前精準(zhǔn)識別設(shè)計(jì)中的問題，如管道間的空間沖突、設(shè)備安裝的位置錯誤等。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過提前解決這些沖突，避免不必要的返工和修改，從而大幅降低成本、延誤時間。

4）BIM技術(shù)提供的詳細(xì)三維模型和施工文檔有助于施工團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)確理解設(shè)計(jì)意圖和施工要求，大幅提高施工質(zhì)量。施工團(tuán)隊(duì)通過對現(xiàn)場測量技術(shù)的集成，以及BIM對施工過程中質(zhì)量的監(jiān)控，可以雙重確保建筑物的構(gòu)件與設(shè)計(jì)模型一致，避免出現(xiàn)疏漏。

5）BIM技術(shù)可幫助施工團(tuán)隊(duì)在施工前評估現(xiàn)場的安全風(fēng)險，制定更有效的安全措施。例如，利用BIM進(jìn)行施工區(qū)域的模擬，識別高風(fēng)險區(qū)域。根據(jù)有效的數(shù)據(jù)對安全通道進(jìn)行合理規(guī)劃、對臨時設(shè)施進(jìn)行適當(dāng)布局，從而降低施工現(xiàn)場的事故風(fēng)險。不僅如此，BIM技術(shù)還可以優(yōu)化物料的訂購和存儲過程，通過精確計(jì)算所需材料的數(shù)量，可以避免現(xiàn)場存儲空間不足或材料過剩的問題。

3.3 BIM技術(shù)在運(yùn)維階段的應(yīng)用

BIM技術(shù)通過提供全面、精確的建筑信息和數(shù)據(jù)支持，為運(yùn)維管理提供技術(shù)支撐。在提高設(shè)施管理的效率和效果的同時，還能降低運(yùn)營成本，提升設(shè)施的可持續(xù)性和安全性[5]。

1）BIM為運(yùn)維團(tuán)隊(duì)提供詳細(xì)的設(shè)施信息庫，包括建筑物的結(jié)構(gòu)、材料屬性、設(shè)備規(guī)格等信息。利用這些信息，運(yùn)維團(tuán)隊(duì)可以高效規(guī)劃和執(zhí)行維護(hù)工作，從而確保設(shè)施按照制造商的要求進(jìn)行適時維護(hù)。BIM還能幫助項(xiàng)目負(fù)責(zé)人優(yōu)化維護(hù)計(jì)劃和預(yù)算。

2）BIM可作為動態(tài)的資產(chǎn)管理工具，記錄和更新建筑物內(nèi)部所有資產(chǎn)信息，如設(shè)備購買日期、保修狀態(tài)、維護(hù)記錄等。通過集成資產(chǎn)管理系統(tǒng)，運(yùn)維團(tuán)隊(duì)能夠?qū)崟r監(jiān)控資產(chǎn)狀況，做到有效管理資產(chǎn)的生命周期和提高資產(chǎn)利用率和投資回報(bào)率。

3）BIM技術(shù)可對能源消耗進(jìn)行模擬和分析，幫助運(yùn)維團(tuán)隊(duì)識別能源浪費(fèi)的區(qū)域并分析其原因。通過分析BIM提供的詳細(xì)數(shù)據(jù)優(yōu)化建筑的能源利用、實(shí)施節(jié)能措施，如調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)、優(yōu)化照明控制等，從而有效地降低能源成本。

4）BIM提供的精確空間布局信息可以幫助運(yùn)維團(tuán)隊(duì)有效管理建筑內(nèi)的空間分配和使用情況。例如，在需要重新規(guī)劃辦公空間或生產(chǎn)區(qū)域時，可以利用BIM進(jìn)行模擬和可視化分析，來確定最優(yōu)的空間配置方案。而且當(dāng)純堿工業(yè)設(shè)施需要改造升級時，BIM可以提供現(xiàn)有設(shè)施的詳細(xì)信息，包括結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和材料等，為設(shè)計(jì)和施工提供基礎(chǔ)。使用BIM進(jìn)行改造項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和規(guī)劃，可以減少沖突和返工，確保改造工程的順利進(jìn)行。

5）BIM支持對純堿工業(yè)建筑的應(yīng)急準(zhǔn)備和災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃的制定。它主要通過模擬不同緊急情況，如火災(zāi)、化學(xué)泄漏等，幫助制定更有效的應(yīng)急逃生路線和災(zāi)后恢復(fù)計(jì)劃。

4 結(jié)語

BIM技術(shù)的應(yīng)用為純堿工業(yè)全過程造價管理帶來諸多顯而易見的好處。它通過整合建筑信息、優(yōu)化資源利用、提高施工效率、降低成本和風(fēng)險等，大幅提升了建筑項(xiàng)目的管理和控制水平。隨著BIM技術(shù)的不斷成熟和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，它在純堿工業(yè)建筑領(lǐng)域的價值將會更加明顯。

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[作者簡介]林萍云（1992—），女，福建泉州人，本科，講師，研究方向：工程造價。

[通信作者]陳培源（1985—），男，福建泉州人，碩士研究生，副教授，研究方向：建筑工程。