BIM技術在工程管理概預算實踐性環節中的應用＊

冉 潔，朱麗玲，秦擁軍，孟 馨

（新疆大學建筑工程學院，新疆 烏魯木齊 830047）

0 引言

建筑工程概預算課程是一門綜合性、政策性、實用性、實踐性較強的技術經濟專業課，其實踐性環節的知識掌握情況直接影響學生實踐能力和畢業設計質量的高低以及工作后的熟練程度。傳統的教學模式由于教材內容相對落后、課堂教學時間較少，導致學生缺乏課程所要求的施工圖計算能力和理論知識的運用能力。

2011年，BIM技術被列為建筑業“十二五”重點推廣技術，三維建筑視圖、5D模擬等信息化技術成為建筑業發展的重要引擎之一。在這樣的大環境下，不僅企業增加了對員工的BIM培訓，各大高校也開始重視BIM技術人才培育。BIM提供的虛擬工作環境、基于問題的學習方式以及基于角色的操作練習，加強了學生對課程的感性認識。學生在親自動手操作BIM軟件的過程中，體驗和運用了相關的專業理論知識，有效提高了學生的自主學習能力、理論知識的實踐應用能力和解決問題的能力。

在新疆大學建筑工程學院開設的《建筑工程概預算》課程中，學生將大量的學習精力用于對計量規則的理解和應用方面，工程計量在課程實踐性環節占用了教師和學生的大量時間，概預算占比較少且其結果的準確性不能保證?；诖耍疚囊詾豸斈君R市第二十中學新校區綜合樓項目為例，將BIM技術融入該課程的實踐性環節，基本步驟如下：基于BIM技術建立模型并進行優化，借助BIM技術編制工程量清單，利用BIM技術進行計價，最后形成項目預算文件。

1 概預算課程實踐性環節的要求

《高等學校工程管理本科指導性專業規范》中對工程概預算課程實踐和畢業設計的知識技能點要求如表1所示。

表1 知識技能點

2 概預算課程實踐性環節內容

概預算課程的實踐性環節共分為以下4個部分，如圖1所示。

圖1 概預算課程實踐流程

1）進行前期準備工作，收集相關資料，如圖集、定額、行業規范等。

2）熟悉工程圖紙，了解工程概況，明確主要工序的施工技術要求，并根據工程特點進行主要分部分項工程的施工部署，擬定施工組織設計。

3）采用BIM軟件結合圖紙創建工程實體模型（包括土建、鋼筋及安裝部分），完成工程量的計算。

4）借助BIM相關計價平臺，給模型工程量套取清單項并取費、調價，完成招標控制價文件的編制。

3 實踐中的關鍵點

3.1 列項

為訓練學生對工程概預算知識的掌握及應用，在進行工程量計算前均要求填寫表格，如表2所示。列項主要考查學生對圖紙的理解，對圖紙所涉及圖集的應用以及對工程量清單計算規范和現行預算定額的熟悉程度，要求做到不重不漏。

表2 概預算課程設計表

3.2 計量

計量主要考查學生對工程量清單計價規范中計算規則的理解、識圖能力和工程量計算的準確性。計量過程中主要依據施工圖紙及配套的標準圖集和規范、預算定額、《建設工程工程量清單計價規范》、施工組織設計和施工方案等。

工程量計算的內容主要是根據列項表計算每個分項工程的量，計算過程必須準確，做到不重算、不漏算。為保證工程量計算的精確度，工程數量的有效位數應遵守以下規定：以“t”為單位，保留小數點后3位數字，第四位四舍五入；以“m3”“m2”“m”為單位，保留小數點后2位數字，第三位四舍五入；以“個”“項”等為單位，取整數。

3.3 組價

綜合單價由人工費、材料費、機械費、管理費和利潤5部分組成。綜合單價組價的特點如下。

1）內容豐富 清單項目的組價包括可組價定額項目的確定、工程量計算，也包括定額套價及費用的計取、匯總等。

2）過程復雜 清單項目的組價不僅要分析、復核工程量清單項目名稱、項目編碼、項目特征、計量單位、工程數量、工程內容等，而且要根據計價規范或計價指引，選擇相應的可組價定額，直到組價工程量計算，定額套價、費用計算、匯總及綜合單價分析等。組價的整個過程中分析、計算的工作量較大，涉及面較廣。

3）組價要求高、技術難度大 清單項目組價的硬性要求是嚴格按照工程量清單計價規范的規定進行，靈活的是根據工程量清單項目特征描述和工程內容，如何確定可組價的定額子目，以及各定額子目綜合單價的計算。很難掌握的是人工、材料、機械臺班單價的準確確定，以及風險因素的考慮。

綜合單價的組價應符合下列要求：使用的計價標準和規范要準確；材料價格應采用有效的工程造價信息；工程造價計價中定額或費用標準有規定的按規定執行，不得隨意改變。

3.4 招標控制價中各項費用的計取

各項費用的計取按照國家和新疆維吾爾自治區及烏魯木齊市發布的相關規范和取費文件進行取費計價。本文選用其中的2項進行詳細說明。

1）計日工 指在合同履行過程中，承發包雙方合理確定工作范圍，額外的無法準確計量、無法適用的分部分項清單項目的工作，按實際簽證的計日工數量，執行計日工項目的單價，確保工程順利進行，同時減少溝通協調的工作量。

2）總承包服務費 在工程建設施工階段實行施工總承包時，當招標人在法律、法規允許的范圍內對工程進行分包和自行采購供應部分設備、材料時，要求總承包人提供相關服務（如分包人使用總包方腳手架、水電接駁等）和施工現場管理等所需的費用，按取費文件取費。

4 BIM技術在概預算課程實踐中的應用

4.1 工程概況

烏魯木齊市第二十中學新校區綜合樓建設項目位于新疆維吾爾自治區烏魯木齊市天山區花兒溝街，建筑總面積8 955.95m2，框架結構，共5層，建筑高度23.5m，現場土質為三類土。

4.2 建立與優化BIM模型

運用魯班土建、魯班鋼筋建立建筑、結構模型并形成工程量計算成果文件，即源模型，如圖2，3所示。將源模型導入魯班集成應用（luban works）、魯班進度計劃（luban plan）和魯班場布（luban site）等軟件中，進行基于BIM模型的漫游（見圖4）、碰撞檢查、提高設計深度、標段劃分，通過BIM技術實現各過程數據的交互，從而發現問題構件并進行協調、優化，以確保BIM模型最大限度接近建筑物的真實效果。

圖2 建筑模型

圖3 機電模型

圖4 模型漫游

4.3 編制工程量清單

借助BIM技術在模型中提取工程量，形成精確度較高的工程量清單，對部分缺失的清單項及工程量進行手動添加，以進一步提高工程量清單的準確性。

以次梁L31和綜合樓的土方開挖量為例，如圖5所示，梁跨長度從左到右分別是1 150，4 800，3 600mm。為驗證BIM技術計提工程量的準確性，進行了手工算量和軟件算量結果的對比，如圖6所示。

圖5 L31鋼筋布置

圖6 手工算量與軟件算量結果對比

由圖6可知：手工算量與軟件算量的結果存在差異，經反復驗證發現，這些差異是由手算時規范的選用、加密區的計算以及放坡的計算過程有誤引起的。

在糾正這些問題后重新進行計算，發現二者結果一致。由此得出結論：BIM軟件算量結果更準確。

4.4 基于BIM進行計價

本工程采用魯班造價軟件進行計價，其計算成果是造價的最終目標，在整個工程造價的過程中起著至關重要的作用。

基于BIM進行計價主要分3個步驟：將導出的工程量清單導入魯班造價軟件中，按照項目特征給每個清單子目配定額；對于現有定額項目說明與清單項目的項目特征描述和實際不相符的進行換算，主材價格可選擇當前的市場價格；得出招標控制價。

在計價過程中發現：BIM軟件的組件智能聯動關系明確，需要更改的內容可自動關聯到工程量統計上。這從根本上顛覆了傳統的造價分析方法，使造價分析能力得到質的提升，實現框圖出價，造價反查到圖形。

5 結語

通過對比傳統的實踐課程教學和基于BIM的實踐課程教學，發現2種工程概預算的計算方法在實際應用中均有各自優勢和劣勢，應該雙向學習，靈活變通。

1）傳統的實踐課程教學環節全部需要手工作業，工作量大，而且準確率不能保證，基于BIM的實踐課程教學，通過建立模型，計算機算量，利用軟件組價提高了工程量招標控制價的準確性，進而提高工作效率。

2）傳統的實踐課程教學分工完成后，小組成員獨立完成任務，對團隊協作程度要求不高；而基于BIM的實踐課程教學在實施過程中，各專業間需交流搭接，團隊協作程度要求高。

3）傳統實踐課程教學只提交紙質成果，無法直接看到項目外形，只能根據CAD二維平面圖計算；基于BIM實踐課程教學中能更好地通過三維顯示，可更直觀地看到項目外形，較為全面詳細直觀地預見項目實施問題，優化設計方案，減少變更，降低項目成本。

4）BIM系列軟件中，計算全部依據圖紙和規范，規則性強，但在細部處理有一定局限性，軟件的更新與升級都是在遇到新問題以后，能動性較低；手工算量則考慮更多實際施工活動中發生的過程，可對工程細部、零星工程和一些無法繪圖計算的部分單獨計算解決。應同時牢固掌握手算和電算的基本方法，在實際應用中使用手算和電算相結合的方法。