試論BIM在建筑工程造價全過程控制的應用

高霞

（上海申華控股股份有限公司 上海 200000）

0 引言

BIM技術具有3D可視化、可參數化設計、全生命周期管理、各參與方協同管理等優點，現在項目越來越復雜，質量、造價、工期等要求越來越高，將BIM技術應用于建筑全過程，全過程造價管理，無疑可以提高建筑業效率，在項目的各個階段，可以有效保證傳遞項目信息的完整性，使得成本管理更快速、準確、易于分析對比，減少浪費，提升了成本控制能力。

1 BIM技術在建筑工程中的應用

1.1 BIM技術的概念

BIM 的全稱是“建筑信息模型（Building Information Modeling）”，最早是由美國喬治亞理工大學的查克.伊斯曼（Chuck Eastman）博士提出的，他認為建筑信息模型應包含不同專業的所有的信息，將一個工程項目的所有的信息如在設計、施工、運營管理過程等的所有信息全部整合到一個建筑模型中去。在《建筑信息模型應用統一標準》中，將BIM定義如下：是指在建設工程及設施全生命周期內，對其物理和功能特性進行數字化表達，并依此設計、施工、運營的過程和結果的總稱，當建成模型如圖1所示。

圖1 各專業集成BIM模型

1.2 BIM技術是由市場需求產生的

現代建筑項目的復雜程度日益提高，而以往的二維設計面對如此高復雜程度的項目已經不勝其“繁”，比如北京的央視大廈，上海的上海中心大廈，無論從三維上和二維上看都是一堆極其繁雜的鋼結構，設計師想要很好地表達他的設計意圖，就需要三維的設計來實現。未來產品質量要求越來越高，形體復雜，造價和工期的管控是重中之重，避免項目中的錯誤及遺漏導致過多的設計變更，減少簽證變更費用和延誤工期。全球化的競爭加劇，而目前國內的技術和管理水平落后，與國外存在較大的差距，要彌補差距，就要讓國外的先進技術走進來。因此，國內的建筑業想要謀求發展，就需向技術和管理要效益。

1.3 政策推廣

在信息化、智能化發展較快的今天，作為智能化運用的載體，我國已開始了許多推廣措施。2011年國家住建部就開始推廣BIM技術的政策宣傳，將BIM技術在相關的建筑企業中推廣，其中，《2011-2015年建筑業信息化發展綱要》中明確指出要推進BIM和網絡協同等應用，發展一批信息技術進步的建筑企業初步將BIM技術應用到工程項目中去，同時加強住建部和各行業協會的引導、服務作用，建設企業信息化保障體系來推廣BIM技術。而后在《2016-2020年建筑業信息化發展綱要》中，又提出了基于“互聯網+”協同工作模式，推進企業在BIM、互聯網等技術方面的創新應用，實現企業、行業監管和服務各方面的信息化發展、以及新型專項信息技術發展，建立信息化建設技術成果交付標準等促進建筑業信息化水平提升的政策。開發集成、系統工作系統及云平臺，提出BIM的深層次應用價值，使BIM技術深入到建筑業的各個方面。

1.4 BIM模型的類型及生成方式

一個項目常用的BIM模型有以下幾個類型：

①設計和施工圖模型；②設計協調模型；③特定系統的分析模型；④成本和計劃模型；⑤施工協調模型；⑥特定系統的加工詳圖和預制模型；⑦竣工模型。

根據不同的BIM模型的用途以及項目的交付模式，BIM模型的生成方式也往往不同，目前常見的生成方式有以下幾種：

（1）依據圖樣建模：這種模型生成方式是目前最常見的，其核心流程就是根據設計院出具的設計圖樣、施工單位出具的深化設計圖樣，用BIM建模軟件依圖建模，俗稱“翻模”。

（2）三維設計建模：這種方式是建筑業發展的大勢所趨，其核心流程是設計人員根據項目需求和規劃方案，直接使用BIM建模軟件進行三維設計建模，設計成果即為三維BIM模型。

（3）實體生成模型：主要針對已完成的建筑物、構筑物，在施工完成后采用三維掃描、全景攝像等技術，采集建構筑物幾何信息，并通過專業軟件轉換成三維模型，通過刪減、修改、補充模型信息，最終形成BIM模型。

2 BIM在建筑工程造價全過程管理的應用

2.1 全過程造價管理與BIM的結合

建筑工程全過程造價管理貫穿于項目的各個階段：決策、設計、項目招投標及承發包、施工、直至竣工驗收。由于各個參建方負責的施工階段不同，彼此間互相獨立，缺乏有效的信息溝通，造成協調管理難度加大，管理成本提升，項目由于信息交流的匱乏及不及時導致矛盾錯誤使得變更增加。采用BIM信息平臺來處理信息集成不僅節省了交流時間，也突破了地域限制，整合了各階段的項目建設信息，使各個參建方之間實現信息共享，加強了各參建方對項目信息了解的掌控，促進協同工作，累積經驗，提高效率。而BIM與全過程造價管理的結合，信息的集成可以實現全過程造價管理信息的正確、高效共享和互換，進而可以達到更好的造價管理的效果，節約成本，提高項目全過程管理的效率。

2.2 BIM在成本造價管理應用模式

2.2.1 施工圖預算的BIM應用

基于施工圖設計模型創建施工圖預算模型，根據清單計價規范及消耗量定額等確定工程量清單，計算工程量從而計算分部分項的計價和總價，輸出招標清單項目、招標控制價或投標報價單。在施工圖預算BIM應用中，施工圖預算模型應在施工圖設計模型上附加或關聯預算信息，例如增加混凝土的澆筑方式（現澆還是預制）；鋼筋的連接方式（綁扎還是焊接等）；腳手架的獲取方式（自有還是租賃）；鋼結構的鋼材型號、焊接質量等級、防腐及防火措施等；機電設備的規格、型號、安裝及敷設方式等信息；工程量清單項目與構件模型元素的對應關系等信息。施工圖預算BIM交付成果應包括施工圖預算模型、招標工程量清單、招標控制價、投標報價單等。

2.2.2 成本管理的BIM應用

通過BIM綜合管理平臺的搭建，及時準確的對成本的計劃、控制、核算、分析加以管控。

制定成本計劃→創建造價管理模型→計算合同預算成本→定期進行三算對比、采取糾偏措施、成本再核算、成本分析→過程及最終成本管理模型。

在成本管理BIM應用中，成本管理模型應在施工圖預算模型上增加成本管理信息，例如施工的時間、附加關聯的施工進度信息、施工任務與模型元素的對應關系；工程量清單項目的合同預算成本、施工預算成本、實際成本信息。成本管理BIM的交付成果應包括成本管理模型、成本分析報告（附加或關聯施工進度信息；實際進度及實際成本信息；三算對比；按進度、部位、分項、分包方等多維度進行成本核算和成本分析）。

2.3 BIM技術在工程成本管理中的優點

（1）速度極快通過圖紙算量的方式已經落伍，而導入BIM技術后，5D模型不僅數據信息全面，而且實時反映工程進度，高效又省力。

（2）準確率極高以往海量數據的手工計算難免造成錯漏誤差，而現在只要通過將成本基本數據動態輸入，BIM模型立刻自動實時計算，大大提升了數據的準確性。

（3）分析能力極強無論是二維還是三維的工作模式都已不足以反映項目的全面數據，BIM的5D模型不僅可以顯示全部信息還可以通過時間、成本等角度全面分析更多種類、更多統計分析條件的成本報表。

（4）極大提升成本控制能力過去，企業控制成本缺乏數據支持，通過建立BIM5D成本數據庫，配合協同平臺、財務軟件等新技術，讓企業成本部門可以隨時對項目中的成本變動進行了解，通過云端進行數據共享，實現了總部與項目部的信息對稱，總部成本管控能力自然得以加強。

通常，復雜的項目，設計師想要很好的表達他的設計意圖，將設計意圖傳達給建造者，因此在設計階段就借助于BIM來實現，在施工階段，BIM與進度計劃結合增加了時間管控，再與工程造價結合就能增加成本控制，使業主資金發揮最大效益。如上海中心大廈，北京水立方，銀川火車站改造項目、上海世博會中國國家館等，均引入了BIM技術，實現了在全過程造價管理在各個階段上的應用，提高成本管理效率，節約資金。

3 結論

綜上，BIM技術推動了建筑業與計算機技術的相結合，提高了建筑業生產效率，解決了圖紙與實際相分離的問題。BIM技術推動了信息集成，為信息交換提供平臺，基于BIM的全過程造價管理從全局出發，使每一個階段相互關聯起來，改善了參建方的溝通狀況，方便從整體上控制項目成本目標。BIM技術應用于全過程造價管理，使得成本管理更快速、準確、易于分析對比，提升了成本控制能力。但BIM軟件開發費用昂貴，技術要求高，技術從業人員欠缺，軟件兼容差，各部門及各承包商組織起來協調困難等也是目前BIM能普遍應用于建筑業的有待解決的問題。