基于BIM的建筑工程動(dòng)態(tài)造價(jià)信息庫構(gòu)建與實(shí)施研究

摘要：工程項(xiàng)目的成功實(shí)施很大程度上取決于工程預(yù)算的準(zhǔn)確性，造價(jià)信息庫及其系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)是影響工程項(xiàng)目預(yù)算的關(guān)鍵因素。建立了造價(jià)信息庫系統(tǒng)各數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)間的耦合關(guān)系，搭建了工程項(xiàng)目動(dòng)態(tài)造價(jià)信息庫系統(tǒng)框架，采用系統(tǒng)方法闡釋了定額庫子系統(tǒng)要素之間的關(guān)聯(lián)作用，進(jìn)而探討了BIM應(yīng)用在工程動(dòng)態(tài)造價(jià)信息庫管理的必要性，最后，闡述了造價(jià)信息庫系統(tǒng)八大模塊及其功能，給出了基于BIM的建筑工程造價(jià)實(shí)施流程及解決方案，有望對工程項(xiàng)目造價(jià)管理和成本控制起到積極推動(dòng)作用。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；建筑工程項(xiàng)目；造價(jià)信息庫；成本控制

中圖分類號(hào)：F270 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

工程項(xiàng)目的成功實(shí)施很大程度上取決于工程預(yù)算的準(zhǔn)確性，而項(xiàng)目預(yù)算是否準(zhǔn)確主要依賴于工程量計(jì)算和造價(jià)信息庫的合理性，尤其造價(jià)信息庫及其系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)是影響工程項(xiàng)目預(yù)算的關(guān)鍵因素。建筑工程項(xiàng)目預(yù)算超支的問題非常嚴(yán)重，據(jù)有關(guān)研究表明，接近2/3以上的工程項(xiàng)目竣工決算超過了其預(yù)算標(biāo)準(zhǔn)，造成了極大的浪費(fèi)，原因在于工程量計(jì)算不準(zhǔn)確、造價(jià)信息庫數(shù)據(jù)陳舊及調(diào)用數(shù)據(jù)庫信息不科學(xué)，而造價(jià)信息庫數(shù)據(jù)更新緩慢和調(diào)用數(shù)據(jù)庫信息方式不科學(xué)是影響工程預(yù)算精度的主要原因。BIM作為一種包含數(shù)據(jù)豐富、面向?qū)ο蟆⒕哂兄悄芑蛥?shù)化的建筑設(shè)施數(shù)字化模擬系統(tǒng)，具有統(tǒng)計(jì)分析能力加強(qiáng)且速度快、成本信息實(shí)時(shí)更新且準(zhǔn)確性高、數(shù)據(jù)可分類分模塊且可多維度分析的優(yōu)勢。因此，建立建筑工程動(dòng)態(tài)造價(jià)信息庫，并將BIM技術(shù)應(yīng)用到造價(jià)信息庫數(shù)據(jù)的調(diào)用、計(jì)算和分析，為工程項(xiàng)目提供合理、準(zhǔn)確、快速的預(yù)算和決算，進(jìn)而有利于項(xiàng)目成本控制，具有重要的實(shí)際意義。

1、建筑信息模型（BIM）與工程動(dòng)態(tài)造價(jià)信息庫分析

1.1 建筑信息模型（BIM）

建筑信息模型作為一種新的理念和生產(chǎn)工具得到了科研工作者和工程師們廣泛的關(guān)注，并得到了快速發(fā)展。早在1975年，Chuck Eastman教授最早提出了對建筑物進(jìn)行智能模擬的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并稱之為“building description system”，同時(shí)，Chuck Eastman教授被譽(yù)為“BIM之父”。1986年，美國學(xué)者Robert Aish提出了“building modeling”的概念，此概念與現(xiàn)在業(yè)內(nèi)認(rèn)同的BIM非常接近，“Building Modeling”概念提出后Building Informa-tion Modeling 的概念被提出了。進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著計(jì)算機(jī)軟件和硬件的迅速發(fā)展，BIM的研究無論在學(xué)術(shù)研究方面還是在實(shí)踐應(yīng)用方面也取得了突破性進(jìn)展，全球三大建筑軟件開發(fā)商都推出了自己的BIM軟件，并在工程項(xiàng)目應(yīng)用中也取得了較好的成果。到目前為止，BIM技術(shù)已不再是科研工作者在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的思想概念化的學(xué)術(shù)研究，而是可在工程項(xiàng)目實(shí)踐中解決實(shí)際問題的生產(chǎn)工具，作為一種新型的技術(shù)手段，越來越得到學(xué)術(shù)界和工程界的認(rèn)可。

1.2 工程動(dòng)態(tài)造價(jià)信息庫分析

建立工程造價(jià)信息庫的核心目標(biāo)在于降低工程總造價(jià)或工程總成本，使得工程項(xiàng)目在最低的投資條件下達(dá)到工程建設(shè)目標(biāo)。然而，要實(shí)現(xiàn)以上目的，必須構(gòu)建合理、準(zhǔn)確的造價(jià)信息庫。此造價(jià)信息庫中包括實(shí)際成本庫，實(shí)際成本庫又與進(jìn)度庫、質(zhì)量庫、機(jī)械庫、材料庫、安全庫、人工庫和結(jié)算庫相互作用，關(guān)系緊密，也即任何數(shù)據(jù)庫的變化都會(huì)影響到實(shí)際成本庫，反而實(shí)際成本庫的改變也會(huì)作用于其他各數(shù)據(jù)庫，它們之間存在緊密耦合關(guān)系，如圖1所示。

因此，在實(shí)際操作過程中，需要緊跟市場變化，掌握最新市場信息和動(dòng)態(tài)，及時(shí)跟蹤和更新市場價(jià)格數(shù)據(jù)，使得造價(jià)信息庫數(shù)據(jù)更加符合市場現(xiàn)狀，更加準(zhǔn)確反映市場變化，最終真正將工程項(xiàng)目造價(jià)信息庫構(gòu)建成為隨市場環(huán)境而靈活轉(zhuǎn)變的動(dòng)態(tài)造價(jià)信息庫，形成一個(gè)有機(jī)整體（系統(tǒng)）。

動(dòng)態(tài)造價(jià)信息庫的復(fù)雜性主要取決于各數(shù)據(jù)庫內(nèi)部因素的多變性和耦合性。由于各數(shù)據(jù)庫與實(shí)際成本存在著相互作用關(guān)系，各數(shù)據(jù)庫之間也必然存在著相互關(guān)聯(lián)性，體現(xiàn)為各數(shù)據(jù)庫因素之間密切聯(lián)系和耦合關(guān)系，也即系統(tǒng)和各要素的關(guān)系，這樣就使得協(xié)調(diào)各數(shù)據(jù)庫因素的難度增加。

系統(tǒng)方法認(rèn)為任何事物都存在著系統(tǒng)和要素2個(gè)方面，系統(tǒng)是相互作用的諸要素所構(gòu)成的整體，而要素則是整體中的各個(gè)部分。一般來說，系統(tǒng)整體大于其要素相加之總和，原因在于系統(tǒng)的存在不僅依賴于要素的存在，而且依賴于要素與要素之間的相關(guān)性，正是在要素之間的相關(guān)性中產(chǎn)生了有機(jī)的統(tǒng)一體——系統(tǒng)。系統(tǒng)方法認(rèn)識(shí)與項(xiàng)目動(dòng)態(tài)造價(jià)信息庫系統(tǒng)具有良好的一致性，采用系統(tǒng)方法原理，研究項(xiàng)目動(dòng)態(tài)造價(jià)信息庫各要素之間的關(guān)聯(lián)性，分析造價(jià)信息庫各要素之間的相互作用和因果聯(lián)系，得到造價(jià)信息庫系統(tǒng)各數(shù)據(jù)庫之間以及數(shù)據(jù)庫內(nèi)部要素之間的耦合關(guān)系，并動(dòng)態(tài)更新和調(diào)整各要素量值，進(jìn)而改善造價(jià)信息庫系統(tǒng)的功效，使之更符合實(shí)際成本，為建筑工程項(xiàng)目有效控制成本提供準(zhǔn)確、可靠的預(yù)算數(shù)據(jù)。如定額庫子系統(tǒng)要素關(guān)聯(lián)作用，如圖2所示。

2、BIM應(yīng)用在工程動(dòng)態(tài)造價(jià)信息庫管理的必要性探討

在以上分析中可知，工程項(xiàng)目動(dòng)態(tài)造價(jià)信息庫是一個(gè)完整的龐大系統(tǒng)，系統(tǒng)由多個(gè)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)構(gòu)成，子系統(tǒng)中又包含著多種要素，在系統(tǒng)內(nèi)部子系統(tǒng)之間、各要素之間以及子系統(tǒng)與各要素之間存在著復(fù)雜的關(guān)系，它們之間既是對立的，也是完整統(tǒng)一的，各要素之間存在著相互作用的耦合關(guān)系。因此，要確保此系統(tǒng)順暢的運(yùn)行，必須有強(qiáng)大的技術(shù)支撐。下面通過造價(jià)信息庫系統(tǒng)的功能要求、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)要求和BIM的強(qiáng)大技術(shù)支撐3個(gè)方面討論BIM應(yīng)用在工程動(dòng)態(tài)造價(jià)信息庫管理的必要性。

2.1 工程動(dòng)態(tài)造價(jià)信息庫系統(tǒng)的功能要求

造價(jià)信息庫系統(tǒng)是由工作者和計(jì)算機(jī)共同組成，進(jìn)行信息收集、整理、篩選、存儲(chǔ)、更新和使用的集成化系統(tǒng)。因此，要求造價(jià)信息庫系統(tǒng)應(yīng)具有以下幾方面的功能：①數(shù)據(jù)信息共享平臺(tái)，不同工作者可即使方便獲得數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)信息的無障礙流通；②應(yīng)用系統(tǒng)集成處理，應(yīng)用系統(tǒng)與數(shù)據(jù)平臺(tái)無縫對接，增強(qiáng)系統(tǒng)的可操作性；③信息庫系統(tǒng)多功能性，覆蓋工程造價(jià)管理的各項(xiàng)功能，針對不同工作者需求還需要專業(yè)化。

2.2 造價(jià)信息庫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)要求

從以上工程動(dòng)態(tài)造價(jià)信息庫系統(tǒng)的功能要求分析可以看出，要實(shí)現(xiàn)造價(jià)信息庫系統(tǒng)的正常運(yùn)作，還需要完成以下主要環(huán)節(jié)：①對造價(jià)信息庫相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，制定統(tǒng)一的信息分類和編碼，做到數(shù)據(jù)的分類和分模塊儲(chǔ)存和讀取；②利用編程語言、交互操作數(shù)據(jù)模型和通用數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的集成；③進(jìn)一步利用網(wǎng)絡(luò)通信或無線傳輸技術(shù)，完成集成數(shù)據(jù)信息在多參與方之間的無屏障共享；④采用某種強(qiáng)大軟件實(shí)現(xiàn)造價(jià)信息庫使用的智能化，發(fā)揮動(dòng)態(tài)造價(jià)信息庫系統(tǒng)對工程項(xiàng)目管理決策的主動(dòng)性。

2.3 BIM是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)造價(jià)信息庫系統(tǒng)的技術(shù)支撐

BIM作為一種包含數(shù)據(jù)豐富、面向?qū)ο蟆⒕哂兄悄芑蛥?shù)化的建筑設(shè)施數(shù)字化模擬系統(tǒng)，具有統(tǒng)計(jì)分析能力加強(qiáng)且速度快、成本信息實(shí)時(shí)更新且準(zhǔn)確性高、數(shù)據(jù)可分類分模塊且可多維度分析的優(yōu)勢。以BIM作為構(gòu)建的造價(jià)信息庫系統(tǒng)可持續(xù)、及時(shí)提供各種實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)，成為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)造價(jià)信息庫系統(tǒng)的技術(shù)核心，BIM具備實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)造價(jià)信息庫系統(tǒng)的功能要求、語言要求、傳輸共享要求和集成化要求，是實(shí)現(xiàn)造價(jià)信息庫系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的核心，必將成為動(dòng)態(tài)造價(jià)信息庫系統(tǒng)的健康、可持續(xù)、快速運(yùn)轉(zhuǎn)的技術(shù)支撐，也必將會(huì)更好的為建筑工程造價(jià)管理和成本控制服務(wù)。

3、基于BIM的建筑S-程造價(jià)實(shí)施方案

3.1 造價(jià)信息庫系統(tǒng)模塊及功能

從建筑工程項(xiàng)目整個(gè)建設(shè)過程出發(fā)，考慮到不同運(yùn)營階段造價(jià)信息的不同內(nèi)容，以及不同階段工作者對造價(jià)軟件功能要求的不同，再結(jié)合造價(jià)管理結(jié)構(gòu)及運(yùn)行方式，將造價(jià)信息庫系統(tǒng)分為8個(gè)數(shù)據(jù)模塊，如圖3所示。

每個(gè)數(shù)據(jù)模塊都包含著大量的數(shù)據(jù)信息，且起著相應(yīng)的功能，從8個(gè)數(shù)據(jù)模塊來看，表面上各自具有獨(dú)立的功能，而實(shí)際上8個(gè)數(shù)據(jù)模塊之間又存在著相互交叉的內(nèi)容，數(shù)據(jù)模塊之間存在共享關(guān)系。下面簡要介紹8種數(shù)據(jù)模塊的主要內(nèi)容和功能：①基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息模塊，可進(jìn)行定額、取費(fèi)模板維護(hù)和更新，建立價(jià)格數(shù)據(jù)庫平臺(tái)；②費(fèi)用信息模塊，可將BIM中工程量自動(dòng)分類，準(zhǔn)確計(jì)算各階段價(jià)格及審核造價(jià)，支持3個(gè)維度的八算對比；③資源信息模塊，BIM中動(dòng)態(tài)查詢資源耗量，可視化資源模擬支持資源計(jì)劃制定；④招標(biāo)投標(biāo)模塊，BIM模型自動(dòng)導(dǎo)出工程量清單，在線招投標(biāo)程序更加規(guī)范化；⑤合同管理信息模塊，提供在線合同會(huì)簽支付、臺(tái)賬管理、變更與索賠、報(bào)表及鏈接查詢；⑥設(shè)施信息模塊，利用BIM進(jìn)行設(shè)施成本評價(jià)，制定運(yùn)營維護(hù)方案；⑦風(fēng)險(xiǎn)管理信息模塊，生成風(fēng)險(xiǎn)清單，并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對評價(jià)；⑧信息管理模塊，BIM文檔管理和同步更新，并對處理意見跟蹤統(tǒng)計(jì)。

3.2 基于BIM的建筑工程造價(jià)實(shí)施

基于以上造價(jià)信息庫系統(tǒng)模塊及功能，可利用相關(guān)的建筑工程軟件實(shí)現(xiàn)造價(jià)信息庫，以達(dá)到對整個(gè)建筑過程的造價(jià)管理和成本控制。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建過程主要包括：匯聚數(shù)據(jù)→分析和整理數(shù)據(jù)→利用分析后數(shù)據(jù)進(jìn)行造價(jià)管理和成本控制。其中，數(shù)據(jù)庫由工程量數(shù)據(jù)和造價(jià)數(shù)據(jù)兩部分構(gòu)成，實(shí)物量數(shù)據(jù)可以通過算量軟件創(chuàng)建的BIM模型直接導(dǎo)入，造價(jià)數(shù)據(jù)可以通過造價(jià)軟件直接導(dǎo)人。通過建立項(xiàng)目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，可以自動(dòng)匯總分散在各個(gè)項(xiàng)目中的工程模型，建立企業(yè)工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；自動(dòng)拆分和統(tǒng)計(jì)不同部門所需數(shù)據(jù)，為部門決策做依據(jù)；自動(dòng)分析工程人、材、機(jī)數(shù)量，形成多工程對比，有效控制成本；通過協(xié)同分享提高部門間協(xié)同效率，并且建立與ERP的接口，使得成本分析數(shù)據(jù)信息化、自動(dòng)化和智能化。基于BIM的建筑工程造價(jià)實(shí)施流程及解決方案，如圖4所示。

4、結(jié)語

（1）造價(jià)信息庫的復(fù)雜性主要取決于各數(shù)據(jù)庫內(nèi)部因素的多變性和耦合性，各數(shù)據(jù)庫之間存在著關(guān)聯(lián)性，各數(shù)據(jù)庫因素之間密切聯(lián)系，由此建立了造價(jià)信息庫系統(tǒng)各數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)間的耦合關(guān)系，搭建了工程項(xiàng)目動(dòng)態(tài)造價(jià)信息庫系統(tǒng)框架，將工程項(xiàng)目造價(jià)信息庫構(gòu)建成為隨市場環(huán)境而靈活轉(zhuǎn)變的動(dòng)態(tài)造價(jià)信息庫，形成一個(gè)有機(jī)整體（系統(tǒng)）。

（2）采用系統(tǒng)方法原理，研究了造價(jià)信息庫各要素之間的相互作用和因果聯(lián)系，闡釋了定額庫子系統(tǒng)要素之間的關(guān)聯(lián)作用，并動(dòng)態(tài)更新和調(diào)整各要素量值，改善了造價(jià)信息庫系統(tǒng)的功效，進(jìn)而探討了BIM應(yīng)用在工程動(dòng)態(tài)造價(jià)信息庫管理的必要性。

（3）從建筑工程項(xiàng)目整個(gè)建設(shè)過程出發(fā)。將造價(jià)信息庫系統(tǒng)分為八大數(shù)據(jù)模塊，闡述了造價(jià)信息庫系統(tǒng)八大模塊及其功能，建立了基于BIM的動(dòng)態(tài)造價(jià)信息庫框架結(jié)構(gòu)，給出了基于BIM的建筑工程造價(jià)實(shí)施流程及解決方案，可望對工程項(xiàng)目造價(jià)管理和成本控制起到指導(dǎo)作用。