基于 BIM 技術的工程造價計量規則研究

汪一江 （上海市建筑建材業市場管理總站，上海 200032）

在整個造價計算過程中，工程量計算所消耗的時間達總時間的 50%～80%。計算工程不僅工作量巨大而且繁瑣枯燥，容易產生人為錯誤。工程量計算準確度得不到保證，各地定額計算規則及其定額量的不同增加了手工計算的工作難度。引入 BIM 技術后，基于參數化模型，依據空間拓撲關系和 3D 布爾運算規則，造價人員只要依據當地工程量計算規則，在 BIM 軟件中設定相應的調整扣減計算規則，系統就會自動完成構件的扣減運算，從而有效地減少了工程量計算時間，提高了計算精度，大大提升了工程造價的精細化管理水平。至于 13 清單，則是指基于 GB 50500─2013《建設工程工程量清單計價規范》的工程量計算模式。

1 兩種模式下的分類編碼標準體系

分類編碼標準體系是建設項目進行成本分析、項目管理及數據積累的基礎，在信息技術應用中具有重要意義，能夠大大提高信息共享及自動化程度。國外常用的分類編碼標準體系有：美國建筑標準協會 (CSI) 發布的 MasterFormat體系、加拿大建筑標準協會 (CSC) 發布的 Uniformat 體系以及應用最廣的 OmniClass 體系等。OmniClass 體系的分類對象包括建筑全生命周期里的建設活動、人員、信息以及目標，實現各種類型建筑在設計、施工、拆除和再利用等階段的信息組織、分類、傳遞及共享。

1.1 BIM 模式下的分類編碼標準體系

BIM 模式下的分類編碼標準體系采用 OmniClassTM Table 的分類方法，以 IFC 作為構件編碼路徑，通過 IFC描述以 2～3 位的數字編碼定義各層次。以基礎構件為例，編碼如圖1 所示。

圖1 BIM 模式下基礎構件編碼方法

圖1 中編碼表示以該構件類型為基礎，其他具體信息由IFC 關系屬性與構件相關聯，“XXX”是對構件細節的描述，如尺寸、材質等。

1.2 13 清單模式下的分類編碼標準體系

13 清單模式下的分類體系步驟包括：① 根據專業劃分為建筑與裝飾工程、安裝工程、軌道交通工程、市政工程等 9 個工程。② 各工程劃分為專業工程。③專業工程劃分為分部工程。④ 分部工程劃分為分項工程。分部分項工程量清單分為5 級，共12 位數字。各級編碼含義為：第一級──分類碼，表示工程 (2 位)；第二級──章順序碼，表示專業工程 (2 位)；第三級──節順序碼，表示分部工程 (2位)；第四級──清單項目名稱碼，表示分項工程 (3 位)；第五級──擬建工程量清單項目順序碼 (3 位)。以基礎類型為例，編碼如圖2 所示：

圖2 13 清單模式下基礎類型編碼方法

1.3 BIM 模式和 13 清單模式下編碼映射關系

BIM 模式和 13 清單模式均支持以構件細部屬性為條件增加分類，并通過最后三位編碼進行描述。但 BIM 模式下的最小計量單位是構件，未對計價方式作出規定；而 13 清單模式下的最小計量單位是分部分項工程，包括相同屬性的多個構件，未對單獨構件進行分類編碼，也沒有規定計價方式。可見，這兩種模式下的分類編碼標準體系存在較大差異，在實際使用過程中容易給造價人員帶來困擾。為解決該問題，可將 BIM 族的類型編碼和 13 清單的編碼及子目對應起來，形成映射關系。通過關鍵詞進行搜索和匹配，實現二者之間的關聯，便于進行基于 BIM 的工程量統計分析。

2 BIM 模式下的計量規則

建筑活動的計量規則是建立在正確分解的基礎上的。BIM 模式以建筑構件作為基本單元進行建模和計量，13 清單模式則以清單項目或定額子目作為基本單元進行計量，即計量單元是若干構件和施工工藝的集合。

2.1 BIM 計量技術路線

目前，基于 BIM 技術的計量技術路線主要有 4 種：

(1) 應用程序接口 (API)：在 BIM 建模軟件中建立模型，通過 BIM 設計軟件提供的二次開發 API (Application Programming Interface) 接口，直接讀取 BIM 設計模型中的數據信息，再按照清單定額規定的計算規則，完成工程量計算工作。

(2) 半開放式平臺：在第一種方法的基礎上，通過專業公司開發的軟件平臺，對計算規則和基礎數據進行添加和編輯。這種方法具有一定開放性，但使用過程會受到軟件功能的限制。

(3) 開放式數據庫連接 (ODBC)：通過 ODBC (Open Database Connectivity) 訪問提取 BIM 模型中的數據至造價軟件，然后通過造價軟件進行工程量計算。

(4) 輸出至 EXCEL 表格：利用 BIM 設計軟件直接計算并統計構件工程量，輸出到 Excel，再由造價人員手工統計、匯總。

2.2 BIM計量規則

BIM 計量與建立的模型相呼應，將建筑產品分為 3 大類，如表1 所示。

表1 BIM 模式下建筑產品的分類及計量規則

3 基于 BIM 技術的工程造價管理應用實例

中設集團上海中心項目工程總投資 3.96 億元人民幣，總建筑面積為 6.79 萬 m2，其中地下建筑面積 1.97 萬m2，地上建筑面積 4.83 萬 m2。總建筑高度為 99.9 m，共23 層。

3.1 工程量統計

工程量計算不僅是工程預算編制的前提，也是工程造價管理的基礎，耗時最久。為保證投標、合同、變更及結算等造價管理工作有序高效進行，工程量統計必須達到一定準確度。BIM 技術的引入使工程量計算具有更高的準確性、快捷性和擴展性。

本項目采用開放式數據庫連接(ODBC)法，利用某 BIM造價管控軟件進行工程量計算。系統算量輸出值與廣聯達算量輸出值見表2 ，二者各項計算結果誤差小于 1%，說明該系統算量準確度非常高。

表2 某 BIM 造價管控軟件算量輸出值與廣聯達算量輸出值

3.2 變更管理

采用 BIM 5D 平臺可對工程中存在的變更建立變更單，統一進行管理。運用模型體現，通過增減構件對變更進行對比分析，同時可以實時查看變更，核對歷史變更。該平臺有利于變更管理，避免工程時間過長導致資料缺失，因此對造價管控具有重要價值。

3.3 流水段工程量查詢

首先在模型上進行可管理流水段的劃分，再將進度計劃、分包合同、清單及圖紙等信息根據工作流水段的維度進行組織管理，有助于生產管理人員合理安排生產計劃，并提前規避工作面施工中常發生的交叉作業沖突等問題。

3.4 月工程進度款審核

利用 BIM 5D 提取各月的工程量及資金，通過模型計量的范圍得到報量的預算范圍，然后進行審核。BIM 5D 平臺還支持 Project 文件導入，關聯流水段構件至對應計劃進度，實現按施工進度查詢工程量，進一步實現月工程進度款審核。

3.5 施工進度計劃模擬

基于 BIM 的施工進度計劃模擬是將整個工程施工進程以 4D 可視化方式直觀地展示出來。項目管理人員在 4D 可視化環境中查看各項施工作業，能夠更容易地識別潛在的作業次序錯誤和沖突問題，從而更有彈性地處理設計或工作次序的變更。

3.6 合約規劃

確定項目目標成本后，對工程項目全生命周期內發生的所有合同大類及金額進行預估，這是實現成本控制的前提。合約規劃即以預估合同的手段對目標成本分級，將目標成本控制科目中的金額分解為具體的合同。

3.7 三算對比

通過 BIM 技術對料、工、費的耗費、分包工程費、臨建費及質量成本進行三算對比。項目部將項目目標成本視為目標組織施工，竣工之后，實際發生的成本與目標成本的差額即為項目部利潤。本項目通過使用基于 BIM 技術的算量軟件，極大提高了算量效率，節省了造價人員的時間和精力。

4 結 語

本文對 BIM 模式和 13 清單下的分類編碼標準體系進行介紹，并對基于BIM 技術的計量規則進行研究，通過實例分析了該技術在工程造價領域中的應用價值。BIM 技術的應用給工程造價行業帶來重要變革，極大提高了效率，為工程數據“設計─成本”的一體化應用提供了基礎。今后應對 BIM 技術應用進行深入研究，推進各項法律法規的完善，以期最大程度發揮 BIM 技術的作用。