基于BIM技術的工程造價實踐與分析

李雪梅 （四川建筑職業技術學院，四川 成都 610000）

0 前言

國民經濟高質量發展，建設市場管理也由粗放式向精細化轉變，建設工程領域投資也由單一向多元轉變，多元利益體利益的保障與實現沖突逐漸凸顯。從工程造價管理、成本控制等方面著手，使投資利潤的最大化已經成為施工方、建設方等多方企業的核心競爭力。建設工程領域承接方式多樣，例如EPC、BOT、PPP等，無不是通過建設資金投入把設計圖紙上的建筑變成能產生使用價值的建筑物過程，資金投入、項目管理、施工工藝、圖紙變更等多因素、多環節直接影響工程造價的精準性，影響投資、收益的決策。傳統的工程造價方式、方法對多數據運用、實時數據采集等面臨極大的挑戰。基于BIM技術，運用動態數據方式，對現場多維度數據采集與分享，對投資、進度、施工現場、材料供應商等起到最優的管控與決策，進而為各方主體實現利潤最大化實現創造最優路徑。

1 工程造價面臨的挑戰

1.1 數據量多，不易決策

建設工程高度越來越高、采用新技術越來越多、特殊結構形式越來越復雜、建造成本越來越大、設備種類越來越多、建設周期越來越短、資金周轉越來越快，由此帶來短時間數據量劇增，使精確為項目決策、判定變得困難重重。隨著信息化快速發展，建設工程全壽命周期的工程造價逐漸推廣，整個過程周期、數據鏈長，過程中動態調整信息多，不容易做到多數據耦合，相互關聯互動。再加之由于工程投資等特殊原因，工程滯后現象時常發生，合同與現實環境差異大。

1.2 數據來源渠道多、管理不易統一

建設工程項目實施過程中，工程造價數據主要來源于商務合約、物資設備、工程管理等具體崗位及人員，通過施工圖工程量計算、實際材料庫存、資源調配、施工現場、會計、合同變更等計算而得。項目管理中很少有軟件平臺能實現多端口數據輸入與調整，從而造成數據與實際工程中準確計算工程量存在不準確或滯后現象，對項目決策與實施帶來偏差。

1.3 數據標準不統一、精細化程度不高

由于數據來源的人員多，多數不是工程造價專業的專業人員，造價數據采集相互間標準不統一，導致造價數據采集不能夠準確與當地定額匹配。由于工程造價模型建立精細化程度不夠，計算值與實際值存在較大偏差，加之在施工過程中，未及時將工程施工過程數據與計算值比對，模型未得到有效的修正，工程結束時才發現預算和結算數據嚴重偏離預期目標，給企業資金帶來極大的壓力，甚至導致企業一蹶不振。

2 基于BIM技術的整體解決路徑

2.1 五維數據集成、提升決策精準與可靠

為了解決目前工程造價面臨的挑戰，把工程造價人員從工程量計算中解放到對多維數據管理上來，BIM5D概念應運而生。在傳統的建筑模型三維的空間展示基礎上，耦合“時間信息”與“造價信息”兩個緯度，形成由3D(實體)+1D(進度)+1D(造價)的五維建筑信息模型，即BIM5D，相比較于BIM3D，BIM5D統籌了工程量、工程進度、工程造價等，從工程量而言不僅統籌了土建、機電、鋼結構、幕墻等各個建筑模型單元，還檢查了各個工程量之間的銜接問題。以集成模型為載體，把項目建設過程中的進度、合同、成本、質量、安全、圖紙、原材料等信息集成在一起，運用BIM5D模型形象直觀，能夠計算分析的特性，幫助項目管理人員高效決策和精準管理。

2.2 數據適時修定，解決了數據時效、準確

國家標準《建筑信息模型施工應用標準》GB/T51235的頒布，為BIM軟件數據交付提供了可靠依據。例如運用BIM5D軟件平臺可直接導入GCL格式模型，該模型有IFC格式接口，Revit軟件也可存為IFC格式后，接著輸入BIM5D模型中。通過數據平臺，實現模型與施工合同、工程量清單、相關定額、工程圖紙等進度信息互相關聯。運用這個軟件，項目管理者在模型中點擊某個建筑構件，就可查看構件的種類、材料組成和外觀形狀等相關屬性，可進行有效的決策，實現精細管理、節約成本和提升效率。工程變更、現場簽證、工程進度等實時數據通過各個軟件輸入，造價管理人員可以準確方便的統計已完部位的工程量，向建筑工程項目的五方責任主體提供數據，大大提高效率。通過實時數據分析，造價人員也可進行靜態、動態的盈虧平衡等分析，讓管理者決策科學、可靠。

2.3 多數據擬合、提升模型的精準性

工程中土建、機電、鋼結構、幕墻等各個建筑模型單元數據的輸入，包括特殊構件，例如處理變截面柱、斜墻、異形墻構件、錯層和躍層復雜標高、構件與管線設備物理空間關系等，對模型的精準度提出了不小的挑戰，只有模型達到精度空間模型才能閉合。加之實時在線數據信息輸入，分類查看構件工程量，依據各地的清單項目特征自由進行工程量匯總統計。這些特性顯著的解決了傳統模型單一、不易比對的缺陷，大大提升了模型的精度，計算精度也顯著提高。

3 案例對比分析

成都市高新區某新建商業用房、旅游運營中心、綠化工程及附屬設施項目，框剪結構；地下3層，高度12.3m；地上24層，高度95.65m；總建筑面積為26229.2m2。對比依據為：工程量清單所示內容及設計院的圖紙、設計問題回復單與變更單。圖紙、變更工程、結算的三個階段主要指標與圖紙指標增減情況如表1所示。

由表1可知工程在施工過程中以圖紙工程量為基數量，工程中變更量的比例與結算量比例不盡相同，不同指標間存在差異。由于圖紙、變更、結算建立的模型、人員素質等原因，量的變化值不盡相同，其變化趨勢為結算量大于圖紙量與變更量值，各個指標差異明顯。

該項工程歷經3年，圖紙價為6810.59萬，變更價為1021.1萬，結算價為8201.12萬，如果該項目投資采用等額投資，按年利率8%折算，一次性支付現值的系數為0.794。分析下列兩種情況：情況一：圖紙價加變更價同時進行支付，圖紙價加變更價合計為7831.69萬，圖紙加變更的價與結算價差為369.43萬，折算資金為293.3萬，對施工單位而言效益減少0.9%；情況二：如果把變更價計入結算內，圖紙與結算價差為1390.53萬，一次性支付現值為1104.081萬，對施工單位而言效益減少4%。顯然計入資金時間價值后，傳統工程造價帶來的挑戰顯而易見。

主要指標的圖紙與變更的工程量 表1

4 小結

在目前工程項目中工程造價面臨數據量多、不易決策；數據來源渠道多、管理不易統一；數據標準不統一、精細化程度不高的三大挑戰。基于3D(實體)+1D(進度)+1D(造價)的五維建筑信息模型，即BIM5D，實現了解決工程造價面臨的三大挑戰的途徑，可實現五維數據集成、提升決策精準與可靠；數據適時修定，解決了數據時效、準確；多數據擬合、提升模型的精準性。通過算例分析由于圖紙計算、變更、結算的模型、人員素質等原因，工程量變化大小不盡相同，其變化趨勢為結算量大于圖紙量與變更量值，各個指標差異明顯。如果圖紙價加變更價同時進行支付對施工單位而言效益減少0.9%，把變更價計入結算內對施工單位而言效益減少4%。顯然計入資金時間價值后，傳統工程造價帶來的挑戰顯而易見。BIM技術把工藝、變更等可選擇因素變為最優因素，為企業資金投入的效益最大化奠定堅實的理論與實踐基礎。