BIM軟件在建筑預算中的應用

文/王月 山東工業(yè)職業(yè)學院 山東淄博 255000

BIM軟件在建筑預算中的應用

文/王月 山東工業(yè)職業(yè)學院 山東淄博 255000

隨著我國經(jīng)濟日新月異的發(fā)展，建筑行業(yè)得到了前所未有的發(fā)展機遇。計算機技術在建筑行業(yè)的廣泛應用，為建筑行業(yè)的成本預算帶來了全新的成本控制管理辦法，許多建筑成本預算軟件被開發(fā)出來，并在建筑項目的成本預算和流程控制中得到了應用，BIM軟件以其在數(shù)據(jù)兼容性和靈活性等方面的優(yōu)勢，在建筑成本預算中發(fā)揮了重要的作用。

BIM軟件；建筑工程；成本預算；應用探討

引言：

我國目前傳統(tǒng)的工程造價是通過完成的設計圖進行工程量計算，再依據(jù)計算的工程量數(shù)據(jù)完成工程造價的預算，這個過程中有多種因素會對計算的結(jié)果造成影響，因而計算的精確度難以得到保障。BIM軟件的的引入和普及，為建筑工程預算提供了可靠的方法。利用BIM軟件，建筑設計單位可以繪制直觀的三維施工圖，精確的計算出工程量，可以有效的提高建筑工程預算的準確性和預算的效率，從而為建筑工程成本控制提供可靠的數(shù)據(jù)支撐[1]。

1、BIM概述

建 筑 信 息 模 型(Building In formation Modeling)，是以建筑工程項目的各項相關信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎，進行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。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，可以將建筑各類信息以可運算的形式表現(xiàn)出來，為決策者的決策提供數(shù)據(jù)支撐，以有效的實現(xiàn)建筑功能[2]。

建筑信息模型可以涵蓋幾何學、空間關系、地理信息系統(tǒng)、各種建筑組件的性質(zhì)及數(shù)量（例如供應商的詳細信息）。建筑信息模型用數(shù)字化[3]的建筑組件模擬出真實世界中用來建造建筑物的各類構(gòu)件。相對于傳統(tǒng)電腦輔助設計用大量圖形構(gòu)圖來表示物體的設計方法來說是一個根本性的改變。

建筑工程預算的文件要求來自多個方面工程環(huán)節(jié)的準確信息，包括設計圖紙、材料采購細節(jié)、施工環(huán)境狀況、各類文件提交程序以及其它與建筑物品質(zhì)規(guī)格相關的文件。建筑信息模型可以為建筑工程提供有效的信息支撐，使其可以為設計、建筑業(yè)主者等建筑工程的參與者創(chuàng)建溝通的橋梁，提供處理工程專案所需要的實時相關信息。而提供準確信息的方法是經(jīng)由工程的各個參與方在各自運行工作的責任期間，實現(xiàn)信息之間的高效共享，依據(jù)各參與方所擁有的信息，對相關建筑信息模型進行增添和提供有效參考。可以有效及時處理建筑相關問題，例如，當大廈發(fā)生了一些滲漏事件，大廈管理員首先可能不需要探索整棟大廈，而是可以轉(zhuǎn)向在建筑信息模型進行位于嫌疑地點的閥門的查找工作，并且他可以依據(jù)適當?shù)碾娔X計算能力，從數(shù)據(jù)庫中獲得閥門的規(guī)格、制造商和零件號碼等以及其它在過去曾被研究過的信息，然后有針對性的發(fā)現(xiàn)可能的原因所在。在建筑信息模型的應用中，比如建筑材料的規(guī)格等結(jié)構(gòu)化的文件可以被輕易的搜索出來，并且可以滿足地區(qū)、國家或是國際標準。

美國建筑師學會進一步定義了建筑信息模型，認為它是一種“結(jié)合工程專案信息數(shù)據(jù)庫的模型技術” [4]。它反映了該項技術的基礎是數(shù)據(jù)庫技術，基于數(shù)字化技術對建筑工程相關數(shù)據(jù)信息進行歸納整理，構(gòu)建一個多維度的信息模型，使這個模型成為整個建筑工程生命周期內(nèi)的信息統(tǒng)計和信息處理平臺，并可以將該數(shù)據(jù)庫信息保存起來，為其他建筑工程項目提供可供參考的信息依據(jù)。

2、我國傳統(tǒng)的建筑工程預算中成本核算困難的原因

我國傳統(tǒng)的工程預算存在著許多方面的不足，在建筑的預算過程中存在著如數(shù)據(jù)滯后性、數(shù)據(jù)共享困難、數(shù)據(jù)處理困難等問題，導致進行建筑預算中成本核算困難。

2.1 建筑工程計價受到區(qū)域性影響

我國各個地區(qū)有著不同的地方定額標準以及建筑相關材料的計價標準[5]，這就使得工程預算人員的預算經(jīng)驗信息不能得到發(fā)揮，地域的差異性使得工程預算人員已經(jīng)積累的預算經(jīng)驗被浪費掉，不能適用于不同地域的工程預算，積累的預算數(shù)據(jù)信息也就沒有保存的價值而被作為無用信息處理，這就使得預算工程師到不同的地區(qū)后，進行新的建筑預算就需要全部重新開始，無法有效的應用原有的預算經(jīng)驗和預算積累數(shù)據(jù)，沒有可供利用的數(shù)據(jù)資料，這就會極大的影響到預算的效率。

2.2 建筑工程各類項目的預算數(shù)據(jù)信息共享的程度不夠

我國的建筑工程建設中，由于企業(yè)組織管理模式是平級架構(gòu)的，形成各個不同專業(yè)之間的數(shù)據(jù)共享相對困難、程序繁瑣的局面，導致預算工程師難以及時有效的掌握各類預算數(shù)據(jù)，如滿足工程所需的實際采購數(shù)據(jù)等，而進行實際成本核算，當前情況下需要預算、材料、倉庫、施工、財務多部門多崗位協(xié)同分析匯總提供數(shù)據(jù)，才能匯總出完整的某時點實際成本，一個或幾個部門不能有效的完成數(shù)據(jù)共享工作，就會導致整個建筑工程成本預算難以完成。這種信息上的溝通困難使得預算工程師難以及時的掌握預算動態(tài)，從而導致工程預算超標。

2.3 預算數(shù)據(jù)不能及時更新，導致預算的精確度難以保證

我國建筑預算主要采用的仍舊是定額計價模式，面對市場的快速發(fā)展，這種計價模式有著較為明顯的缺陷[6]，定額中的各類建筑材料價格有著較長的更新周期，導致預算工程師都會采用各個不同地區(qū)的消耗指標，而這些指標不具備市場競爭力，這種數(shù)據(jù)信息的滯后性導致其可靠性降低，這就從源頭上引發(fā)了建筑預算的不精確程度，使預算難以依據(jù)具體情況進行及時的數(shù)據(jù)調(diào)整和更新，導致工程預算超標成為常態(tài)。

2.4 建筑工程各類數(shù)據(jù)量龐大，傳統(tǒng)的預算方式難以勝任

建筑工程是一個復雜的綜合性工程，建筑材料種類多樣，價格各異，資金的耗費量和支付的過程情況十分復雜，涉及到建筑項目的多個部門，同時還會發(fā)生具體施工中的各類變化導致投入的成本發(fā)生變化，這些多方面因素的影響會產(chǎn)生一個十分龐雜的數(shù)據(jù)集團，沒有一個有效的平臺對這些數(shù)據(jù)進行歸納整理，而需要預算工程師來完成對工程各個組成部分的預算數(shù)據(jù)分析以及統(tǒng)計過程，這是一個十分巨大并且繁瑣的工程。在傳統(tǒng)計價方式下，預算工程師需要投入大量的時間和精力去完成這項工作，這就使得建筑工程預算需要耗費較長的時間，不利于預算的及時進行，也就難以保障建筑工程預算的效率[7]。

3、BIM軟件在建筑工程預算中的應用。

當前建筑的預算過程中存在著如數(shù)據(jù)不能實現(xiàn)充分高效的共享，數(shù)據(jù)處理困難等問題，建筑信息模型（Build ing In form ation Modeling，BIM）技術及其核心標準IFC的出現(xiàn)和發(fā)展可謂應運而生，為現(xiàn)有的困境解決提供了有效的方法，通過對建筑工程各類相關信息的集成化，基于三維數(shù)字技術，將建筑工程的相關信息進行數(shù)字化表達，可以詳盡地將該類信息變?yōu)榭蛇\算的數(shù)字信息。同時它可以將建筑設計、建造過程以及管理集于一體，進行數(shù)字化管理，將建筑工程的全過程進行集成管理，將信息資源進行集成利用，可以綜合各方面的因素對建筑工程進行科學的預算，使建筑工程的相關參與方顯著提高工作的效率，以及降低在建筑工程生命期內(nèi)的風險[8]。BIM軟件在建筑工程預算中的應用價值可以在多個方面得到體現(xiàn)：

3.1 BIM數(shù)據(jù)庫具備很強的時效性，并且可以有效完成數(shù)據(jù)的共享和數(shù)據(jù)積累，為建筑工程預算提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

BIM軟件數(shù)據(jù)庫中的信息可以依據(jù)設計的變更不斷的進行調(diào)整和更新，并且這個數(shù)據(jù)庫是可以對工程項目中的所有參與人員共享的，通過BIM軟件構(gòu)建的集成化的信息平臺，依托多種數(shù)字化技術，可以將建筑相關的各類數(shù)據(jù)進行集成，然后以電子資料的形式進行存儲，方便調(diào)用，實現(xiàn)精細化管理。這就可以有效的改善各個專業(yè)之間的信息共享狀況，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的及時交換，滿足各個專業(yè)的人員對相關數(shù)據(jù)的需要，可以及時的調(diào)用所需的工程相關數(shù)據(jù)，這就不僅可以利用數(shù)據(jù)為相關專業(yè)的工作提供指導作用，同時又可以將相應的工作的信息反饋到BIM軟件數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，經(jīng)過歸納整理之后的全面詳盡的數(shù)據(jù)信息庫，可以為建筑工程預算提供良好的數(shù)據(jù)支撐條件。

3.2 利用BIM軟件可以有效的進行資源規(guī)劃，提升建筑工程預算的精確度。

BIM軟件可以通過集成數(shù)據(jù)庫，與時間進度進行良好的結(jié)合，來進行建筑工程材料的資源計劃，安排各分項工程預算支出。通過BIM軟件構(gòu)建的3D模型，使之與工程成本以及工程進度結(jié)合，可以完成對各個分項工程工程量的計算，計算相應時間段的工程預算成本，從而為資源計劃提供更好的選擇方案[9]，實現(xiàn)對建筑工程各個環(huán)節(jié)的細分，為精細化管理創(chuàng)造條件，可以從各個具體細節(jié)上利用計算數(shù)據(jù)進行建筑工程預算，使建筑工程的預算進行的更為全面深入，進而為預算的精確度提供保障。

3.3 通過BIM軟件模擬工程決策，并且在工程設計階段就可以將工程的整個過程進行虛擬完成，可以從全局的角度進行精細的建筑工程預算。

BIM軟件的3D模型可以進行虛擬建設，利用可視化功能，可以為決策者進行工程方案比選提供直接支持[10]。建筑決策階段，調(diào)用類似項目的經(jīng)驗預算數(shù)據(jù)，可以迅速的獲取工程估算資金，提供決策和方案選擇的依據(jù)。建筑設計階段，利用BIM軟件進行設計，可以得到積累了各項建筑設計信息的集成數(shù)據(jù)庫，這些數(shù)據(jù)是可運算的，通過與時間結(jié)合，可以實現(xiàn)對各階段設計成本的控制，施行限額設計。與此同時，利用BIM軟件的集成數(shù)據(jù)庫和可視化效果，虛擬施工過程，可以十分直觀的利用三維模型審查設計圖，發(fā)現(xiàn)各種設計問題以及碰撞問題，并且可以及時方便的進行設計優(yōu)化，使建筑工程設計方案的變更數(shù)量減少，進而有效的減少工程返工，防止形成額外的工程量和費用，使建筑工程的預算更為精確。美國曾經(jīng)進行過一個建筑成本浪費的相關研究，顯示出工程建筑業(yè)的成本有一半被浪費掉，主要的原因是設計圖紙的本身設計錯誤導致的較大設計變更、施工過程中設計的經(jīng)常性變更以及建筑工程信息的不能及時反饋等造成的。BIM通過集成建筑工程各項相關信息，成為工程成本預算的利器，可以降低40%的建筑預算外的設計變更，進而可以使工程合同的價格降低10%。

3.4 利用BIM軟件進行不同維度的多算對比，提高建筑工程預算的精確度。

在建筑工程中，時間、空間、工序這三個方面構(gòu)成了工程的不同維度，是一個包含了多方面因素的復雜的綜合性工程。進行多算對比，需要對相關建筑材料的實際消耗量以及預算數(shù)據(jù)等進行整理，這是一個極其龐雜的數(shù)據(jù)集團，因而工作量會十分龐大，如果單純依靠預算工程師去完成這項工作，難度是十分高的，并且由于人力的局限性，會導致數(shù)據(jù)錯誤等影響預算精度的問題發(fā)生。通過BIM軟件將建筑工程多個維度的各類相關信息數(shù)字化處理，構(gòu)建BIM 模型，實現(xiàn)基于BIM軟件的四維或者五維度甚至更多維度的模型，進行數(shù)據(jù)分析整理，可以利用人工智能的可靠性進行相關運算和模擬，可以有效保證建筑工程預算的精確度。

結(jié)束語：

進行基于BIM軟件的建筑成本預算，可以極大的提升預算的速度以及預算的精確度，它還可以隨著設計的變更而進行同步數(shù)據(jù)更新，具備著動態(tài)的控制功能。尤其是在已經(jīng)存在一個基于建筑信息模型的初始造價模型的條件下，建筑成本預算的效率甚至可以產(chǎn)生一個數(shù)量級的提高。因此通過BIM軟件構(gòu)建建筑成本信息模型進行建筑成本預算，可以快速高效的完成十分精確的建筑預算，可以有效促進我國的建筑行業(yè)的建筑成本預算的水平的提高。建筑工程造價的預算的效率和預算的精確度提升，可以提高建筑工程相關參與單位的成本控制水平，進而推動建筑企業(yè)市場競爭力的提高，使建筑企業(yè)的經(jīng)濟效益得到提升。

[1]楊遠豐,莫穎媚.多種BIM軟件在建筑設計中的綜合應用[J].南方建筑,2014,（04）:26-33.

[2]婁喆.基于BIM技術的建筑成本預算軟件系統(tǒng)模型研究[D].清華大學,2009.

[3]張修德.基于BIM技術的建筑工程預算軟件研制[D].清華大學,2011.

[4]過俊,陳宇,趙斌.BIM在建筑全生命周期中的應用[J].建筑技藝,2010,（Z1）:209-214.

[5]閻瑤.基于BIM的工程預算管理研究[D].華中科技大學,2013.

[6]姚德山.基于BIM技術的建筑工程成本管理系統(tǒng)[D].安徽大學,2014.

[7]葉術娟.BIM技術在建筑工程造價管理中的應用[J].中國高新技術企業(yè),2015,（28）:51-53.

[8]鄭浩凱.基于BIM的建設項目施工成本控制研究[D].中南林業(yè)科技大學,2014.

[9]李菲.BIM技術在工程造價管理中的應用研究[D].青島理工大學,2014.

[10]柴鑫偉.基于BIM的建筑工程動態(tài)造價信息庫構(gòu)建與實施研究[J].科技與管理,2013, （03）:67-70.