BIM在工程項目造價管理中的應用研究

周于惟，張 雪，應 悅，傅玉貞，沈華婷，孫明磊

（江蘇科技大學 土木工程與建筑學院，江蘇 鎮江 212003）

隨著我國綜合國力的提升，作為國民經濟支柱之一的建筑業也在蓬勃發展，然而，與之對應的工程造價管理卻存在著諸多問題.基于傳統造價模式存在的種種弊端，我國“十二五”計劃提出了全面運用建筑信息模型進行造價管理的理念.

1 工程造價管理

工程造價管理是運用科學、技術原理和方法，在統一目標、各負其責的原則下，為確保建設工程的經濟效益和社會權益而對建筑工程造價管理及建筑工程價格所進行的全過程、全方位的符合政策和客觀規律的組織活動[1].

2 我國造價管理的現狀

我國工程造價模式從根據手工繪圖計算發展到軟件繪圖算量，計價方式也從定額模式發展到清單計價模式，經過幾十年的發展，正在不斷的改進完善[2].但是，整個造價行業的發展水平與當前經濟、社會的發展水平之間仍存在一定的差距，存在諸多弊端.

2.1 我國造價管理人員素質偏低

在西方國家，造價管理模式已相對成熟，由具備較高專業知識和素質的人員進行造價管理，但在國內，造價管理者呈現老齡化的趨勢，對造價管理的認識存在一定的滯后性.部分從業人員雖系工程造價專業出身，但其專業知識與現代化的造價管理需求之間仍存在較大差距.

2.2 我國造價管理模式與市場脫節

在計劃經濟時代，建筑造價管理大多采用行政管理的計價方式，建筑工程造價大多依據計劃價格和行政規定進行編制.其次，除了國家有關部門制定的定額外，各省級行政單位往往也根據自身情況制定本省定額.這些計價資料往往是以大城市的價格水平為依據進行編制，其他地區的市場價格難以得到反映[3].

2.3 我國造價管理信息化程度低

雖然，我國大部分建筑企業已使用造價軟件，但是我國在工程造價管理方面的信息化起步較晚，普及不到位.而且，現在基本通過二維圖紙進行項目的造價預算，對造價師讀圖能力要求很高，容易引起工程量的漏算或者錯算.

2.4 傳統造價管理的局限性

第一，隨著經濟和技術的發展，出現了大批技術復雜的大型工程，傳統造價的模式已不能滿足這些建筑的施工要求.第二，目前我國建筑工程“三超”現象嚴重，工程質量難以保證，工期一再拖延，造價難以控制[4].第三，工程項目造價數據難以高效共享，各階段管理人員難以協同作業.

3 BIM在工程造價中的應用

3.1 BIM簡介

BIM（Building Information Modeling）的中文譯名為“建筑信息模型”，即推行建筑工程設計、施工以及管理工作工程信息模型化和參數化[5].美國國家BIM標準（NBIMS）組織將其定義為“建設項目物理和功能特性的數字化表達，實質是一個共享的知識資源庫，為項目在全生命周期中的決策提供可靠信息和依據.在項目不同階段，不同利益相關方通過在BIM中輸入、提取、更新和修改信息，支持和反應其各自職責的協同工作”[6].

3.2 全過程造價管理

20世紀90年代初，我國提出了“全過程造價管理”理論，即要求工程造價的計算與控制必須從立項就開始，直到工程竣工為止[7].全過程造價管理要求建設單位在實施各個環節時，采取動態控制措施，將工程項目總投資控制在合理范圍之內.

3.3 BIM在全過程工程造價中的應用

如前所述，我國工程造價管理中存在諸多問題，而BIM具有可視化、模型化、參數化等特點.利用BIM建模，將圖紙通過可視化形象地演示出來，可以避免由于各專業分開設計造成的碰撞.再有，利用BIM可以將施工過程中各階段的數據進行整合，形成數據庫，為建筑運營過程中問題的解決提供了便利.下面主要從模塊化計價模式、三維碰撞檢驗、信息積累和共享等方面來闡述BIM在工程項目造價管理中的作用.

3.3.1 基于BIM的模塊化計價模式研究

工程預算的準確性往往決定著一個工程項目能否成功實施，而工程量計算以及造價信息的準確性影響著工程造價.模塊化計價原理是在分析整個工程項目的基礎上，綜合以上影響工程造價的兩個主要因素，將建筑工程分解成若干模塊，再將這級模塊依次分解成獨立的下級模塊.在模塊全部分解完成后，各級模塊保持相對獨立的同時也全面覆蓋了整個工程項目[8].這種模塊化的建筑信息模型從整個建筑的生命周期出發，一方面可以實現從設計咨詢到初步設計再到施工圖設計等各階段的信息細化和實時更新；另一方面可以滿足數據信息的共享，有助于提高參與工程建設各單位的協調性與效率[9].

圖1 基于BIM的模塊化計價模式

蘇州中心廣場項目由10幢建筑構成，總投資約285億元.該工程地下面積20余萬平方米，地下單層建筑面積達7萬平方米，每層施工段達到24個之多，中億豐建設公司運用魯班BIM技術建立模型，利用模塊化進行施工分區，自動分析每個模塊人材機的消耗，制定資源計劃，便于有效控制項目成本.

圖2 蘇州中心廣場BIM成本控制應用

由此可以看出，通過BIM技術對建筑進行模塊化管理，使建筑物形成一個有機的整體，對各模塊各施工階段的分析進行精細化管理，從眾多方案中選擇最優方案，進而節約施工成本，提高造價水平.

3.3.2 基于BIM的三維碰撞檢驗研究

三維碰撞的管線檢驗，即施工技術人員在正式施工以前對管線進行檢驗并解決大量構件碰撞的問題.目前，我國的設計院基本都是采取分專業設計的模式，且大部分設計都是二維平面設計，因此會產生設計不合理導致各專業管線之間、管線與建筑結構的碰撞，給施工帶來麻煩，造成返工或者浪費，導致工程造價的增加.如圖3，由于二維平面空間有限，容易忽視在實際操作中構件與構件之間的碰撞問題，而利用三維可視化視圖，可以很快發現構件之間的碰撞問題.對于一些復雜的大型工程，利用BIM技術進行三維碰撞檢測具有顯著的優勢.通過建立BIM模型，利用碰撞檢驗系統整合各專業模型，自動找出各模型間的碰撞點，直接在模型中修改，自動生成修改后的圖形.

圖3 三維碰撞檢驗

2011年，江蘇正方園集團利用魯班BIM技術對無錫地鐵控制中心項目進行碰撞檢查，發現碰撞點440多處，經過雙方協商確定需要修改的碰撞點共145處.如果這些碰撞點不提前消除，可能會造成15~20萬元的成本損失及10~20天的工期延誤[10].

圖4 三維碰撞檢驗圖及檢驗報告

因此，利用BIM的可視化功能進行碰撞檢測，不但能消除在設計中存在的碰撞，還能降低返工和建材浪費的可能性，從而優化施工方案，避免工期延誤，降低工程造價.

3.3.3 基于BIM的信息積累和共享研究

近年來，施工單位和造價單位在完成施工項目和預決算之后，與項目有關的數據信息基本都以紙質文檔或Word、Excel、PDF等格式的電子文檔進行保存[11].這樣2D形式的電子檔，在施工結束之后基本都存放在檔案館，利用價值也很小.而通過BIM建模，在全過程造價周期中，所有的數據采集、處理和改進都在同一個建筑模型中進行，保護了信息的完整性；同時，用BIM建筑信息模型代替紙質的圖紙和數據進行保存，有利于資料的積累，方便以后的查看和反復利用.

圖5 通過BIM的信息交流

利用BIM技術，在全壽命周期的各階段的技術人員可以隨時查看各時段的數據，通過信息化的終端和BIM數據后臺在計算機中完成數據的表達、交流和共享.如圖5，通過BIM將一個個獨立的崗位聯系到了一起，以前，通常進行的是流水施工，設計、采購、施工、造價之間缺少信息的交流.

上海中心大廈的主體建筑結構高度為580米，總高度632米，總建筑面積57萬平方米.在項目中采用魯班PDS系統管理和共享BIM數據，項目部成員可以隨時訪問.在施工過程中如遇到工程變更等突發情況，可以第一時間上傳到MC系統，實時更新，材料人員根據MC系統上的數據進行材料采購，減少浪費.

圖6 上海中心大廈

總而言之，BIM信息的積累和共享使得各方能夠準確獲取實物量，從而制定采購計劃，避免不必要的材料浪費，及時確認變更工程量及工程進度款，并進行費用的審核，避免不必要的成本支出[12].

4 結語

BIM技術在工程項目全過程造價中的應用，通過可視化建模，有助于減少視圖的誤差；通過碰撞檢驗，有益于優化施工方案、控制成本；通過動態數據庫，有利于各管理線的協同工作、信息共享.BIM技術的應用，可以有效的解決我國傳統管理模式下“三超”、信息脫節、信息化程度低等問題，為我國建筑行業的發展提供幫助.

雖然，我國“十二五”計劃提出了全面運用建筑信息模型進行造價管理的理念，但目前BIM的應用尚處于初級階段，在全過程造價管理方面的潛在應用價值還沒有充分發揮出來.然而，BIM時代已經來臨，BIM必將成為我國未來建筑業發展的大趨勢，所以BIM軟件亟須不斷摸索嘗試，從而逐漸成長為符合我國建筑行業標準的應用軟件，解決傳統技術在造價管理中的局限性.

〔1〕張樹捷.BIM在工程造價管理中的應用研究[J].建筑經濟,2012(2):20-24.

〔2〕曹祥軍.基于BIM技術工程造價管理信息化研究[J].安徽建筑,2012(6).:205-207.

〔3〕周建.關于工程造價預結算審核的探討[J].中國城市經濟,2011(15).

〔4〕方后春.基于N IM的全過程造價管理研究[D].大連：大連理工大學,2012.

〔5〕李靜,方后春,羅春賀.基于 BIM的全過程造價管理研究[J].建筑經濟,2012(9):96-100.

〔6〕汪茵,高平,宋蓉.BIM在工程前期造價管理中的應用研究[J].建筑經濟,2014(8)：64-67.

〔7〕龔維麗.工程造價的確定與控制（第二版）[M].北京：中國計劃出版社,2001.

〔8〕劉伊生,戴建武,楊立杰.基于BIM的住宅工程模塊化計價模式研究[J].建筑經濟,2013(8):98-101.

〔9〕柴鑫偉.基于BIM的建筑工程動態造價信息庫構建與實施研究[J].科技與管理,2015(3):67-70.

〔10〕鄭海.無錫地鐵控制中心利用BIM提升精細化管理水平.魯班咨詢.

〔11〕張利歌.基于BIM的工程項目造價管理研究[J].建筑科學,2013(18):247.

〔12〕武亮亮.BIM的信息共享功能在施工企業的應用前景[J].中國工程咨詢,2013(12):50-51.