BIM技術(shù)在工程全過程造價管理中的優(yōu)化應(yīng)用

武靜雅

（沈陽建筑大學(xué)，遼寧 沈陽 110168）

0 引言

工程全過程造價管理，是指對工程建設(shè)各個階段進(jìn)行全面造價管理，包括可行性研究階段的投資估算，初步設(shè)計階段的設(shè)計概算，施工圖設(shè)計階段的施工圖預(yù)算，工程招標(biāo)階段的招標(biāo)控制價，施工階段的工程結(jié)算以及竣工驗收階段的竣工結(jié)算。一般情況下，隨著工程量和工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的增加，工程建設(shè)周期增長，需要投入的資金成本也隨之增加，這必將導(dǎo)致工程造價管理的工作難度和復(fù)雜程度增加，因此目前亟需一種能夠?qū)こ淘靸r全過程進(jìn)行管理和控制的新技術(shù)[1]。

建筑工程信息模型（Building Information Modeling，簡稱BIM）在施工控制和可視化模擬方面進(jìn)行了創(chuàng)新，通過搭建立體數(shù)字化模型，將工程建筑的總體信息、設(shè)計理念展現(xiàn)出來，各個參與方在工程的各個階段都可以參與對該模型信息進(jìn)行讀取和修改，使得數(shù)據(jù)的動態(tài)變化與建筑施工狀態(tài)同步，使得各個參與方能夠及時掌握項目進(jìn)度和變更，及時糾正錯誤。基于BIM數(shù)字技術(shù)平臺，可以確保項目各參與方在項目建設(shè)過程中溝通便捷暢通，信息及時共享，由此減少因信息傳遞受阻而產(chǎn)生的錯誤和浪費等現(xiàn)象，降低成本，提高投資效率，并使項目按時完成。本文主要介紹BIM技術(shù)在工程全過程造價管理中的優(yōu)化應(yīng)用[2]。

1 工程全過程造價管理的現(xiàn)狀分析

我國目前的工程造價管理以標(biāo)準(zhǔn)定額管理為主導(dǎo)，按項目建設(shè)的階段分別對工程造價進(jìn)行管理。雖然我國的建筑業(yè)市場制度和各類工程量規(guī)則規(guī)范不斷完善，一定程度上可以解決工程款拖欠和工程結(jié)算的相關(guān)問題。然而，目前我國建筑市場的造價管理仍存在著諸多問題，常有施工雙方信息不對稱，施工資料不完善等情況發(fā)生[3]。

1.1 工程造價的計價依據(jù)復(fù)雜

影響工程造價計價依據(jù)主要可分為7類，（1）計算設(shè)備和工程量的依據(jù)，包括項目建議書、可行性研究報告；（2）計算人工、材料、機械等實物消耗量的依據(jù)，包括投資估算指標(biāo)、概算定額、預(yù)算定額等；（3）計算工程單價的價格依據(jù)，包括人工單價、材料價格、機械臺班價格等；（4）計算設(shè)備單價的依據(jù)，包括設(shè)備原價、設(shè)備運雜費、進(jìn)口設(shè)備關(guān)稅等；（5）計算措施費、間接費和工程建設(shè)其他費用的依據(jù)，主要是相關(guān)的費用定額和指標(biāo)；（6）政府規(guī)定的稅、費等；（7）物價指數(shù)和工程造價指數(shù)。工程造價計價依據(jù)的復(fù)雜性不僅使計算過程復(fù)雜，而且要求計價人員熟悉各種依據(jù)，并能夠加以利用[4]。

1.2 工程造價的信息管理不善

做好每個階段造價管理工作，需要各個階段的造價信息能夠共享和交流。在實際施工過程，每個參與施工的負(fù)責(zé)人一般情況只負(fù)責(zé)當(dāng)前模塊的工作信息，對其他模塊和階段的專業(yè)知識并不了解，導(dǎo)致各階段各單位的工程信息數(shù)據(jù)傳遞受阻。因此，建立有效的信息共享方式可以顯著提高管理效率。然而，目前常用的信息溝通方式，例如視頻會議、傳真和電話，在溝通上通常需要花費大量的人力進(jìn)行溝通和協(xié)調(diào)，在信息傳遞過程中可能出現(xiàn)信息遺漏的情況，同時可能會給建設(shè)項目后期增加更多的困難。基于這種現(xiàn)狀，如何尋找一種信息化程度更高的信息共享渠道引起了業(yè)界廣泛關(guān)注。

1.3 施工單位的管理協(xié)調(diào)混亂

在工程建設(shè)過程中，涉及到的施工單位數(shù)量較多且分工差異較大，由于彼此之間的工作分工、時間安排和管理方式不同，同時各施工單位都在盡可能使自身利益最大化，當(dāng)施工過程中發(fā)生障礙時，各施工單位一般不愿意做出讓步，將關(guān)乎自身利益的資料信息透露給其他施工單位，造成各施工單位的管理協(xié)調(diào)不暢，引起施工過程中的工作重復(fù)、成本浪費、工期延誤等問題，給項目工程全過程造價管理帶來困難。在項目建設(shè)全過程中，不能僅考慮項目建設(shè)的某一階段，應(yīng)該從項目建設(shè)全局考慮出發(fā)，所以建立融合各施工單位、協(xié)調(diào)項目整體進(jìn)度的平臺是必不可少的。

2 BIM技術(shù)在工程全過程造價管理中的優(yōu)化應(yīng)用

工程項目建設(shè)過程可以劃分為投資決策階段、設(shè)計階段、工程招投標(biāo)交易階段、施工管理階段和竣工結(jié)算階段5個階段，在工程項目建設(shè)各個階段利用BIM軟件實現(xiàn)全過程工程造價的協(xié)同管理，如表1所示。

表1 不同造價管理階段中的BIM 技術(shù)應(yīng)用[5]

2.1 在投資決策階段的應(yīng)用

在項目建設(shè)過程中，投資決策起著十分重要的作用，決策正確與否通常會影響到項目的收益情況。在投資決策階段，投資者需要在科學(xué)分析和論證的基礎(chǔ)上，對多個建設(shè)方案進(jìn)行必要的技術(shù)上和經(jīng)濟上的可行性分析，從多個方案中選擇最優(yōu)的建設(shè)方案。在工程決策階段，利用建筑信息模型可以儲存數(shù)據(jù)信息的特點，根據(jù)不同的投資方案建立BIM模型，參考與擬建項目相似的已完工程或在建工程的造價信息，在BIM模型中進(jìn)行參數(shù)的修改，對各個投資方案工程量、材料費、人工費等進(jìn)行模擬和比較，從而為建設(shè)單位提供具有客觀性和科學(xué)性的決策依據(jù)。

2.2 在設(shè)計階段的應(yīng)用

設(shè)計階段可以劃分為初步設(shè)計、技術(shù)設(shè)計和施工圖設(shè)計3個階段，雖然設(shè)計階段費用在建設(shè)項目總投資中占比較小，但是設(shè)計階段的成果對建設(shè)項目投入費用起著重要性作用。以BIM技術(shù)在萬州航標(biāo)維護基地工程設(shè)計階段的應(yīng)用為例，基于BIM技術(shù)的模型整合技術(shù)路線，解決基于InfraWorks的多源數(shù)據(jù)整合技術(shù)問題，最終實現(xiàn)對航道基地碼頭模型的仿真模擬[6]。在設(shè)計階段需要確定的造價可以建立在BIM技術(shù)的模型設(shè)計方案基礎(chǔ)上，從模型中提取工程量，導(dǎo)入到工程估算軟件中，可以快速地計算出工程概算。施工圖設(shè)計階段，如果設(shè)計師完成一個單獨的建筑模型，施工圖預(yù)算可直接將BIM部件與估算軟件相關(guān)聯(lián)，估算師通過計算原則來建立完整的成本估算和詳細(xì)的基本活動列表[7]。

2.3 在招投標(biāo)交易階段的應(yīng)用

建筑項目采用招投標(biāo)的方式，有助于雙方在“公正、公平、公開”的環(huán)境下進(jìn)行交易，防止違規(guī)違法行為的發(fā)生。在招標(biāo)和投標(biāo)過程中，以三維立體模型為基礎(chǔ)，基于BIM技術(shù)的信息共享平臺，可以將招投標(biāo)雙方連接起來，加強雙方人員的數(shù)據(jù)信息的交接和溝通，讓信息實時共享，解決雙方信息不對稱的問題[8]。山東歷下總部商務(wù)中心D座裝飾裝修工程設(shè)計招投標(biāo)項目應(yīng)用BIM技術(shù)，將標(biāo)書內(nèi)容進(jìn)行可視化轉(zhuǎn)換，用三維立體模型展現(xiàn)項目的特征，提高了標(biāo)書的科學(xué)性和直觀性，讓評標(biāo)過程更加快速、客觀和公正[9]。BIM技術(shù)在招投標(biāo)階段的應(yīng)用，既有助于提高工程量計算的準(zhǔn)確性，減少因工程量問題而引起的糾紛，也有助于逐步創(chuàng)建統(tǒng)一的科學(xué)規(guī)范的評標(biāo)體系，解決評標(biāo)方法不科學(xué)不規(guī)范的問題。

2.4 在施工管理階段的應(yīng)用

在施工管理階段，主要應(yīng)用廣聯(lián)達(dá)BIM5D軟件進(jìn)行技術(shù)、進(jìn)度和成本的管理，其為在3D算量模型上加入成本和進(jìn)度信息建立5D模型，進(jìn)行施工模擬。BIM5D在施工管理階段的應(yīng)用如圖1所示。將BIM5D技術(shù)應(yīng)用于建筑項目施工過程，可以實時掌握每一階段的實際進(jìn)度，對成本進(jìn)行預(yù)算和全面動態(tài)管理。以金泰公園大地項目工程施工為例，在施工過程中并沒有對每個階段的施工工序進(jìn)行模擬，以及對造價進(jìn)行跟蹤控制，導(dǎo)致樁基施工過程材料消耗浪費、成本超出預(yù)算[10]。利用5D三維模型與施工進(jìn)度計劃進(jìn)行關(guān)聯(lián)，可快速地統(tǒng)計出每個施工階段所需要的各種資源，便于施工管理者準(zhǔn)確地掌握材料信息，對施工階段的成本進(jìn)行有效控制。基于BIM技術(shù)的算量軟件，可以根據(jù)變更前后的模型計算出變更的工程量及相應(yīng)費用，提高工程變更和簽證的處理效率[11]。

圖1 BIM5D 集成管理

2.5 在竣工結(jié)算階段的應(yīng)用

在竣工驗收階段，建設(shè)單位需要編制工程竣工結(jié)算，分析概算執(zhí)行情況[12]。在竣工結(jié)算過程中，由于建筑項目建設(shè)周期長、信息改動不及時，常會導(dǎo)致竣工結(jié)算資料不完整以及工程量費用不精確等問題。在建筑項目施工全過程中應(yīng)用BIM技術(shù)可以避免紙質(zhì)材料不易保存的問題，減少人員變動對數(shù)據(jù)的影響[13]。BIM模型經(jīng)過前期的建立和后期的完善補充，其所包含的信息量與竣工實體大體一致，竣工結(jié)算時以招投標(biāo)階段和施工階段的BIM模型為基礎(chǔ)，可以提高竣工結(jié)算的效率和質(zhì)量。基于BIM技術(shù)的信息平臺，其反應(yīng)的信息對建設(shè)單位和施工單位都是公開透明的，有效地節(jié)約雙方在已完工程量上核對所投入的成本[14]。

3 BIM技術(shù)在工程全過程造價管理中的應(yīng)用障礙

3.1 缺乏具有基于BIM的造價管理能力的專業(yè)人才

基于BIM的建設(shè)工程全過程造價管理體系，對于造價管理人員的素質(zhì)要求相對傳統(tǒng)工作方式而言更為嚴(yán)峻。對于我國當(dāng)前的建筑業(yè)而言，在精通造價管理的基礎(chǔ)上又能熟練應(yīng)用BIM技術(shù)的復(fù)合型人才是十分缺乏的，我國目前造價管理人員的專業(yè)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)能力都有待提高，對于項目的投資控制能力不強，難以適應(yīng)一些大型項目或者具有復(fù)雜的工程技術(shù)及經(jīng)濟難題的項目[15]。

3.2 缺乏完整系統(tǒng)化的BIM標(biāo)準(zhǔn)

隨著BIM在國內(nèi)的推行，BIM技術(shù)已成為國內(nèi)建筑業(yè)的一部分。美國早在2004年就基于IFC標(biāo)準(zhǔn)編制了美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)，強制性要求州范圍內(nèi)的一些大型建筑項目使用BIM[16]。與國外相比，我國還沒有建立標(biāo)準(zhǔn)化BIM對象庫，缺乏統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范與我國本土化的建筑業(yè)無縫對接[17]。

3.3 缺乏完整成熟的BIM應(yīng)用體系

雖然目前BIM技術(shù)在國外已經(jīng)較為成熟，但是BIM軟件在國內(nèi)建筑行業(yè)的應(yīng)用上還是存在一定的“缺陷”。對于初學(xué)者而言，一些BIM軟件操作需要花費較多的時間適應(yīng)，而且多數(shù)的軟件之間不能兼容。在實際應(yīng)用中，BIM技術(shù)與傳統(tǒng)的2D圖紙在結(jié)合上效果不佳，將2D圖紙轉(zhuǎn)換成BIM模型的工作量較大。

4 結(jié)語

在工程全過程造價管理中應(yīng)用BIM技術(shù)，可以減少投資決策失誤的概率，為招投標(biāo)階段提供智能科學(xué)化且具有直觀性的決策依據(jù)，提高建設(shè)項目各階段工程造價和清單量確定的效率，有效減少潛在的成本損失。但是BIM技術(shù)在工程全過程造價管理中的應(yīng)用還存在很多的不足，比如BIM技術(shù)軟件與我國通用的造價軟件中的信息沒有有效融合；缺乏BIM造價管理的復(fù)合型人才和完整系統(tǒng)化的BIM標(biāo)準(zhǔn)等。因此，推廣BIM技術(shù)在工程造價管理中的應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)完善BIM技術(shù)與造價軟件之間的融合，努力培養(yǎng)基于BIM技術(shù)的造價管理能力的復(fù)合型人才，制定并完善BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，建立成熟的BIM應(yīng)用體系。