BIM技術(shù)在工程造價管理領(lǐng)域的應(yīng)用

廖力臻 王宏輝

(蘭州交通大學(xué) 土木工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

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BIM技術(shù)在工程造價管理領(lǐng)域的應(yīng)用

廖力臻 王宏輝

(蘭州交通大學(xué) 土木工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和信息化產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，建筑行業(yè)領(lǐng)域的BIM也得以迅速發(fā)展。從造價管理角度對BIM技術(shù)進(jìn)行介紹分析，結(jié)合傳統(tǒng)模式的造價管理與BIM技術(shù)下造價管理進(jìn)行對比分析，總結(jié)出BIM技術(shù)運(yùn)用于造價管理所營造出的良好工作氛圍，推進(jìn)了造價管理信息化的發(fā)展，節(jié)約了勞動力與社會成本。

BIM；造價管理；施工圖預(yù)算；建筑信息模型

近年來，建筑行業(yè)發(fā)展迅猛，我們也在堅(jiān)持不懈地尋求更科學(xué)更符合發(fā)展的方式來提升建筑業(yè)的效益。Chuck Eastman(1975)率先提出BIM這一概念，Jerry Laiserin(2002)將其正式應(yīng)用到工程建設(shè)行業(yè)。目前已在全球范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，成為建筑業(yè)改革的中堅(jiān)力量。BIM的應(yīng)用使得海量數(shù)據(jù)處理難題得以解決，更使造價管理流程規(guī)范合理。

1 BIM是什么

BIM(Building Information Modeling)，即建筑信息模型，是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型。BIM是對工程項(xiàng)目設(shè)施實(shí)體與功能特性的數(shù)字化表達(dá)，美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院如是闡述[1]。BIM是建筑業(yè)在CAD之后進(jìn)行的第二次“革命性”技術(shù)，為建筑業(yè)工程設(shè)計(jì)、成本管理、施工控制、運(yùn)營維護(hù)等全過程建筑信息提供技術(shù)支持與傳遞，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目成本的精細(xì)化管理。BIM模型的主要功能體現(xiàn)在建筑工程項(xiàng)目信息的表達(dá)、計(jì)算、共享、傳遞和云儲存，它具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性五大特點(diǎn)。

BIM的本質(zhì)是在建筑物沒有實(shí)際開始建設(shè)和建設(shè)過程中在電腦中建立和更新維護(hù)一個虛擬的建筑物，以發(fā)現(xiàn)和解決實(shí)際建造過程中可能發(fā)生的問題和錯誤，再根據(jù)虛擬建造過程進(jìn)行實(shí)際施工，從而大大增加項(xiàng)目的可控性，減少錯誤，縮短工期，控制造價，提高質(zhì)量。有了BIM模型這個虛擬的建筑物，項(xiàng)目在策劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營的各個階段所需要的資料和服務(wù)都可以在此基礎(chǔ)上借助不同的軟件工具得以實(shí)現(xiàn)。本文主要介紹BIM在造價管理方面的應(yīng)用。

2 傳統(tǒng)模式下全壽命周期造價管理

工程造價管理的核心內(nèi)容和管理形式主要體現(xiàn)在建設(shè)工程造價全過程控制中，也是提高項(xiàng)目投資效益的關(guān)鍵所在。它貫穿于決策階段、設(shè)計(jì)階段、工程招投標(biāo)階段、施工實(shí)施階段和竣工驗(yàn)收階段的項(xiàng)目全過程中，通過對工程項(xiàng)目建設(shè)投資目標(biāo)的控制，來實(shí)現(xiàn)所建的工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益[2]。

2.1投資決策階段

項(xiàng)目投資決策階段的工程造價管理，主要是對項(xiàng)目的整體投資進(jìn)行分析，確定影響建設(shè)項(xiàng)目工程造價的主要因素，再編制建設(shè)工程的投資估算，對建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行經(jīng)濟(jì)財務(wù)分析，考察建設(shè)項(xiàng)目的國民經(jīng)濟(jì)評價與社會效益評價，結(jié)合建設(shè)項(xiàng)目的決策階段的不確定性因素對建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行風(fēng)險管理[3]。其中投資估算是一個項(xiàng)目決策階段的主要造價文件，同時它也是項(xiàng)目可行性研究報告和項(xiàng)目建議書的組成部分。因此，投資估算對于項(xiàng)目決策及投資的結(jié)果有著重大的影響。因此在編制工程項(xiàng)目的投資估算時，要對估算編制后至竣工期間的價格、利率、匯率等動態(tài)因素的變化進(jìn)行合理的預(yù)測，來確保投資估算的編制質(zhì)量。然而現(xiàn)階段我國投資估算的準(zhǔn)確性普遍較低，竣工結(jié)算時往往是“三超現(xiàn)象”。因此我們還需要對各種建設(shè)項(xiàng)目的竣工決算的實(shí)際造價資料進(jìn)行及時認(rèn)真的收集整理，提高造價人員技術(shù)水平，合理估算工程預(yù)備費(fèi)，并考慮每年的價格浮動。

2.2設(shè)計(jì)階段

一個項(xiàng)目的設(shè)計(jì)質(zhì)量是否達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)、功能是否滿足使用要求，這不僅僅關(guān)系到建設(shè)項(xiàng)目的一次性投資的多少，還關(guān)系到建成交付使用后的經(jīng)濟(jì)效益，如產(chǎn)品成本、經(jīng)營費(fèi)、日常維修費(fèi)、使用年限內(nèi)的大修費(fèi)和部分更新費(fèi)用。初步設(shè)計(jì)很大程度上決定了工程建設(shè)的產(chǎn)品方案、結(jié)構(gòu)形式和建筑標(biāo)準(zhǔn)及使用功能，進(jìn)一步形成了設(shè)計(jì)概算，確定了投資的最高限額；施工圖設(shè)計(jì)完成后，編制出施工圖預(yù)算，計(jì)算出工程造價。由此可見，工程設(shè)計(jì)是影響和控制工程造價的主要因素。到目前為止，我國初步設(shè)計(jì)階段普遍比較粗糙，初步設(shè)計(jì)深度不夠，導(dǎo)致設(shè)計(jì)概算質(zhì)量不高，造成概算超估算、預(yù)算超概算、結(jié)算超預(yù)算的“三超”現(xiàn)象[2]。

因此，設(shè)計(jì)概算也是設(shè)計(jì)文件的重要組成部分，是建設(shè)單位進(jìn)行項(xiàng)目核算、建設(shè)工程“三算”對比、考核項(xiàng)目工程成本和投資經(jīng)濟(jì)效果的重要依據(jù)。設(shè)計(jì)概算審核完成后我們還需要進(jìn)行施工圖預(yù)算，保證后期招投標(biāo)的順利進(jìn)行。

2.3招投標(biāo)階段

招投標(biāo)階段主要是承包人對工程量進(jìn)行核算。投標(biāo)人在通過資格審查后，編制投標(biāo)文件并對招標(biāo)文件作出實(shí)質(zhì)性響應(yīng)。在深入研究招標(biāo)文件和核實(shí)工程量的基礎(chǔ)上依據(jù)企業(yè)消耗量定額和所掌握的市場價格信息進(jìn)行投標(biāo)報價的編制。這個環(huán)節(jié)中，各個投標(biāo)方都要進(jìn)行施工圖預(yù)算，最后進(jìn)行投標(biāo)報價。現(xiàn)在的工程項(xiàng)目一般競標(biāo)方少則十幾家多則五六十家，這無形中是在進(jìn)行重復(fù)的工作。由于招投標(biāo)時間短，所以普遍得到的工程計(jì)量結(jié)果不準(zhǔn)確，導(dǎo)致企業(yè)成本增加，勞動力消耗大。

2.4施工階段

由于建設(shè)工程項(xiàng)目施工是一個動態(tài)系統(tǒng)的過程，涉及環(huán)節(jié)多，施工條件復(fù)雜，另外設(shè)計(jì)圖、環(huán)境條件、市場價格等因素的變化都會直接影響工程的實(shí)際價格，所以這一階段的工程造價管理最為復(fù)雜。在實(shí)踐中，我們遇到的工程變更、工程索賠就會引起工程量的變化。工程變更一般分為設(shè)計(jì)變更和其他變更兩類。本文主要介紹設(shè)計(jì)變更。設(shè)計(jì)變更常常包括修改工程相關(guān)的高程、基線、位置尺寸；改變合同中確定的工程量。對此國家有明確的文件嚴(yán)禁通過設(shè)計(jì)變更擴(kuò)大建設(shè)規(guī)模，增加建設(shè)內(nèi)容，提高建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

對必須變更的工程，應(yīng)該先進(jìn)行工程量和造價的分析。工程一旦有了設(shè)計(jì)變更，就會導(dǎo)致索賠，所以在此時應(yīng)該做到及時處理變更，減少工程索賠。然而在實(shí)際工程中，只要產(chǎn)生設(shè)計(jì)變更，就會停工對這部分工程量重新計(jì)算，必要時還要返工，不能及時地處理，耗費(fèi)人力物力。

2.5竣工驗(yàn)收階段

該階段主要是確定建設(shè)工程最終的實(shí)際造價即竣工結(jié)算價格和竣工決算價格，這個價格是反映工程項(xiàng)目的實(shí)際價格，最終體現(xiàn)工程造價系統(tǒng)控制的效果?？⒐Q算包含了項(xiàng)目從籌備階段到建成投產(chǎn)或運(yùn)營階段的全部費(fèi)用[4]。

3 BIM在全壽命周期造價管理的應(yīng)用

3.1投資決策階段

利用BIM的虛擬實(shí)現(xiàn)和可視化的特點(diǎn)，建立BIM參數(shù)化模型，為建設(shè)項(xiàng)目決策提供更加直觀的數(shù)據(jù)和模型支持。我們可以通過建立BIM數(shù)據(jù)模型，查找與擬建項(xiàng)目相似的工程造價信息；對工程項(xiàng)目建設(shè)過程中的風(fēng)險進(jìn)行預(yù)估，來降低不可預(yù)見費(fèi)所占比例。

3.2設(shè)計(jì)階段

工程造價控制雖然貫穿于項(xiàng)目建設(shè)全過程，但是設(shè)計(jì)階段的工程造價控制是整個工程造價控制的重中之重，工程造價在設(shè)計(jì)階段的控制是最有效的。在設(shè)計(jì)人員完成設(shè)計(jì)后，通過整合不同專業(yè)的BIM模型，運(yùn)用3D技術(shù)和協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)功能對各專業(yè)之間存在的碰撞情況進(jìn)行檢查，提前消除由于涉及錯漏而產(chǎn)生的隱患，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低設(shè)計(jì)誤差，避免返工。例如魯班多專業(yè)集成應(yīng)用平臺(BW)可以把建筑、結(jié)構(gòu)、安裝等各專業(yè)BIM模型進(jìn)行集成應(yīng)用。對多專業(yè)BIM模型進(jìn)行空間碰撞檢查，對因圖紙?jiān)斐傻膯栴}進(jìn)行提前預(yù)警，第一時間發(fā)現(xiàn)和解決設(shè)計(jì)問題。有些管道由于技術(shù)參數(shù)原因禁止彎折，必須通過施工前的碰撞預(yù)警才能有效避免這類情況發(fā)生。實(shí)現(xiàn)可視化施工交底，降低相關(guān)方的溝通成本，減少溝通錯誤，爭取工期。

3.3招投標(biāo)階段

這個階段會有數(shù)十家施工企業(yè)對工程量清單進(jìn)行核算，還有招投標(biāo)前期建設(shè)方對施工圖做的預(yù)算最終拿出的清單和招標(biāo)控制價。這些算量工作都是針對這同一份圖紙，是一項(xiàng)巨大的工作量。我國《招標(biāo)投標(biāo)法》中規(guī)定，招標(biāo)人應(yīng)當(dāng)確定投標(biāo)人編制投標(biāo)文件所需要的時間，也就是從開始發(fā)放招投標(biāo)文件之日起，至投標(biāo)人提交投標(biāo)文件截止之日止的期限。這一期限一般不少于20天。由于后期的開標(biāo)、評標(biāo)、定標(biāo)還需要很多個工作日，對后續(xù)的工期有一定的影響，所以我國大部分地區(qū)在發(fā)布招投文件后20—25日內(nèi)就會進(jìn)行開標(biāo)程序。對于大中型工程而言，這對施工單位的造價人員無疑是很大的挑戰(zhàn)，時間短任務(wù)重就容易出現(xiàn)計(jì)算錯漏，還要加大人力來完成。由于會有很多家施工單位都會進(jìn)行施工圖預(yù)算，這對勞動力就造成了很大程度上的浪費(fèi)，效率也低。鋼筋使用量在建筑成本中占有很大的比例，也是業(yè)界一直努力追求在不影響結(jié)構(gòu)物安全下盡可能降低成本的主要方面。那么利用BIM技術(shù)所計(jì)算出來的鋼筋量比人工計(jì)算的鋼筋量少了許多，經(jīng)過多個項(xiàng)目實(shí)踐后，兩者差異經(jīng)比較后發(fā)現(xiàn)，人工計(jì)算的鋼筋量多出BIM計(jì)算的鋼筋量的10%。

3.4施工階段

運(yùn)用BIM技術(shù)的虛擬建造和思維模擬功能，對建筑環(huán)境實(shí)行全方位的評估，并預(yù)測周圍環(huán)境會給工期造成的影響，以提前做好施工計(jì)劃和方案。再運(yùn)用BIM系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)圖、四維模擬和動態(tài)跟蹤功能，有效控制整個項(xiàng)目的進(jìn)度。對于施工過程中產(chǎn)生的設(shè)計(jì)變更和其他變更，運(yùn)用BIM與RFID的結(jié)合。RFID主要是指信息采集，通過互聯(lián)網(wǎng)將信息傳輸?shù)叫畔⒅行倪M(jìn)行處理。以前我們都是使用excel或者關(guān)系數(shù)據(jù)庫來處理RFID收集來的信息，那么這個信息的應(yīng)用基本上就只能滿足統(tǒng)計(jì)庫存、打印報表等純粹數(shù)據(jù)操作層面的要求。如果使用BIM模型來處理信息，在BIM模型中建立所有部件的與RFID信息一致的唯一編號，建立自己的編碼系統(tǒng)，那么這些部件的狀態(tài)就可以通過RFID、智能手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在BIM模型中實(shí)時地表示出來[5]。這樣就可以做到及時收錄變更信息，及時更新相關(guān)數(shù)據(jù)，及時對工程量進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，減少拖延時間，盡量少延誤工期。也為以后的成本結(jié)算、簽證管理、工程款支付等工作提供了支持。

3.5竣工驗(yàn)收階段

BIM模型信息的完整性、準(zhǔn)確性、實(shí)時性可以保證竣工結(jié)算順利進(jìn)行，能夠準(zhǔn)確計(jì)算出竣工工程實(shí)際完成的工程量，并且信息完全公開透明，所有參與方都可以掌握，可有效地避免建設(shè)方與施工方就已完成工程量之間的扯皮現(xiàn)象。與此同時，在竣工結(jié)算時，可以對已完成工程運(yùn)用BIM進(jìn)行多算對比、多維分析。對已完成工程的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行多維度統(tǒng)計(jì)，從整個項(xiàng)目的角度對建設(shè)投資效益分析，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，為今后類似的建設(shè)工程的開展提供大量有效的參考數(shù)據(jù)。

4 結(jié)論

綜上所述，通過BIM可以有效地解決全壽命周期各階段的造價管理問題，提升各階段造價管理工作效率，控制建設(shè)工程項(xiàng)目總造價，提高項(xiàng)目投資收益。因此，我們應(yīng)該大力推廣BIM技術(shù)在工程造價管理領(lǐng)域的應(yīng)用，以減少勞動力和社會資源的浪費(fèi)。

[1]何關(guān)培，李剛.那個叫BIM的東西究竟是什么[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[2]劉宇鵬.基于LCC的工程造價咨詢企業(yè)業(yè)務(wù)流程再造[D].天津：天津理工大學(xué)，2009.

[3]王雯渤.建設(shè)項(xiàng)目投資決策階段工程造價管理[J].華章，2010，(35).

[4]馬楠，張國興，等.工程造價管理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

[5]田建方.BIM技術(shù)在建筑界的數(shù)字化革命[J].中國建設(shè)信息，2012，(12).

責(zé)任編輯：尚爾輝

10.3969/j.issn.1674-6341.2015.06.009

2015-09-22

廖力臻(1991—)，女，甘肅蘭州人，在讀碩士研究生。研究方向：BIM在工程造價管理中的應(yīng)用。

F407.9

A

1674-6341(2015)06-0021-03