基于BIM技術的建筑工程造價控制與管理

文明球 三峽生態環境投資有限公司工程師

閆禮國 長江三峽水電工程有限公司

隨著我國城市化進程的飛速推進，建筑行業已經成為我國的支柱產業之一，根據統計數據來看，2020 ～2021 年，我國的GDP 總量為101 萬億元，而建筑行業的生產總值則達到26.4 萬億元，并呈現逐年上漲的趨勢，但值得關注的是，建筑行業的市場發展已經減緩，將逐漸進入微利時代。在建筑行業市場逐漸飽和的背景下，對于項目建設成本的控制也就顯得格外重要[1]。

對于項目的全過程而言，設計階段的投入較少，但是該階段會直接影響整個項目的投入和收益，屬于事前控制。但是在實際的工作中，因為急于拿到項目、急于進行項目等原因，實際留給設計造價概預算的時間較少，甚至建設單位大多都是處于邊勘測、邊建設、邊出圖的工程模式中，對于成本的控制也只是在施工階段進行，導致實際上很難達成預期效果[2]。并且傳統建設模式中在工程設計階段難以預判工程現場的實際情況，工程各部門之間專業人員的溝通也十分有限，將導致信息延誤、設計頻繁變更等情況，進而延誤工程進度、降低品質、減少收益。

在項目進行過程中的成本控制與管理只能保證工程建設的成本不超出預期，只有在造價控制中做好事前管理，才可以達到盈利目的。因此，在信息化協同發展的背景下，將BIM 技術引入工程的造價控制和管理階段，通過BIM 技術三維可視化、信息傳輸方便以及協同作業高效等諸多優點進行項目的建設設計和成本管控，從而保證工程管理的質量[3]。

1 BIM 技術的優勢

BIM 技術被稱為建筑行業的第二次革命，為建筑行業的發展做出了很大貢獻。在傳統的建筑設計過程中，設計師需要利用平面圖紙中的線條來繪制平、立、剖3 個方向的圖紙，共同展示自己的設計思路和成品。但是對于現在的建筑而言，其體量越來越大，內部空間的劃分和功能也越來越復雜，僅依靠工程師的平面圖紙很容易在設計和建設階段出現錯誤[4]。

BIM 技術的基本思路則是將建筑中的結構和構造構件，例如梁、板、柱、墻以及門窗等通過實體建模的方式完整地展示出尺寸、位置、型號等。利用BIM技術完成的設計成品是三維的，這樣設計師可以完整地呈現出自己的設計思路，建設單位和業主也可以全面了解成品的形式，保證了溝通交流的通暢。

1.1 有利于數據共享

在當前的造價工作中，工作數據一般使用Excel表格或Word文件進行保存，但是這些方式基本都是獨立存在，而聯網共享文檔不是專門針對造價工作設計的，使用較為煩瑣。一個工程項目的進行過程中會涉及龐大數量的造價文件和其他工作文件，借助BIM 技術可以建立專業的工程文件共享數據庫，進行準確的定位查找，調取方便，而且每個得到授權的項目參與者都可以進行數據的上傳和下載，保證數據及時更新[5]。此外，若一個建筑企業利用BIM 技術建立了工程項目的數據庫，則可以積累工作經驗，企業員工在面對新項目時，可以根據需求調用既往工程項目的通用數據，既能夠減少工作量，又可以實現精準控制造價。BIM 技術的造價部分還可進行自動折減，工作人員不必花費大量時間翻閱工程計算規范，可快速開展工作。

1.2 有利于合理分配資源，實現造價精細化管理

在應用BIM 技術前，工程師在對工程量進行估算后，一般需要按照既往的工作經驗對人員、材料以及設備等進行安排，具有較強的主觀性。在BIM 技術模型中，有時間和成本控制，可以根據工程的動態時刻提供造價管理工作用到的信息。例如，通過模型可以得到工程某一時間段內的工程量和造價信息，進行準確的定量控制，使管理精確化，從而更合理地分配資源，避免超出預算[6]。

1.3 有利于減少計算量

項目的工程量是決定一個項目造價的關鍵因素之一，早期的工程中，工程量一般是人工計算，造價員對照設計藍圖給出計算結果，再根據定額進行預算，不但工程量很大，而且效率較低，難免還會發生錯誤。在應用BIM 技術后，模型建立階段就設置了各結構構件的幾何屬性，由軟件進行運算，并且自動進行扣減，工程量的計算變得非常簡單，且工程量計算結果還可以通用。在造價計算軟件中進行導入與數據庫管理，最終輸出造價報表。這樣不僅可節約大量的時間，而且計算結果準確。

2 BIM 技術在工程造價全過程中的應用

在工程造價的全過程周期中，BIM 技術可以提供包括投資決策、交易、施工等諸多過程所需要的信息，且只需要進行單次輸入。編制概預算計劃時，借助三維模型可以快速地計算工程量。在工程進行階段，管理部門可以用模型對建造過程進行試驗，以發現問題。進行結算工作時，仿真模擬結果也可以快速地進行統計和變更。

對于全過程中的造價管理工作人員，其可以在決策階段對投資進行估算，在方案設計的時候進行工程概算，在招投標工作中進行價格控制，在施工過程中進行工程量的動態變更和匯總，一直到竣工驗收。BIM 在各階段造價管理中的應用如表1 所示。

表1 BIM 技術在各階段造價管理中的應用

2.1 投資決策階段

投資決策階段是整個項目建設的第一步，也是至關重要的一步，需要對不同的建設發展預案進行技術和經濟方面的討論，選擇最優解。根據相關數據的計算，投資決策階段將影響后續工程。決策階段若出現誤判，則會給后續項目的建設帶來無法挽回的后果，甚至直接影響建筑企業的生存發展。對此，除了要高度重視投資決策階段，相關的技術手段支持也非常重要。在建筑單位的投資決策階段，BIM 技術可提供模型將項目的方案計劃與財政的分析計算相結合，確定相關參數，得到最佳收益的投資目標。因此，在技術要求可以達到的情況下，對諸多方案進行估算是非常重要的步驟。投資階段的預算精度要求如表2 所示。建設單位在投資決策階段引入BIM 技術模型，可以通過修改相關參數，簡便地獲得各不同方案的估算信息，再進行系統計算，得到收益目標，并保證在決策階段的預測效果[7]。

表2 投資階段的預算精度要求

2.2 工程設計階段

隨著BIM 技術的引入，傳統的CAD二維繪圖被三維繪圖模式取代，因為三維的繪圖模式能夠直觀地表達出設計師的設計理念，也更容易被審核人員和業主理解，使得設計成果一目了然，并且在設計師與業主和后續步驟的工作人員進行方案交流、設計更改時，溝通效果也會顯著提高。BIM 模型所包含的構件尺寸信息等十分全面，在設計階段就可以精確地計算工程量，可以較好地規避碰撞等設計問題，得到更接近實際的工程量結果，而傳統的工程量計算需要造價人員閱讀二維的設計圖紙，并對比構件表格進行工程量的逐條、逐項計算，不僅煩瑣，而且錯誤率高。在使用BIM技術的三維工程量計算圖時，既可以查看每個構件的參數信息，又可以通過軟件直接提取工程量，快速得到計量結果。并且模型中的構件信息可以進行實時更新，出現設計變更后，只需更新圖中的構件和結構，工程量表就可以自行更新為最新數據，不僅可以提高工作效率，還能及時發現施工中存在的問題。

2.3 工程施工階段

施工階段造價控制工作的重點在于管理建設成本，建設成本目標多以合同中的定價為依據，一般在項目結束或分部分項節點的工程完成后才對建設成本進行計算，但這些工作多為事后進行，無法對過程中的成本進行控制。這主要是因為傳統的施工計劃只涵蓋工程的數量和時間等內容，無法根據項目的實際完成情況和未完成量進行變更。

此外，傳統的項目施工安排多是由管理人員根據主觀判斷和以往經驗來編制，必然會存在或大或小的偏差。而基于BIM 技術的施工安排根據實際結構情況進行編制，即使存在誤差也非常小，不會影響施工進度和成本。BIM 模型是3D 建模，引入時間信息后成為4D 模型，可以精確地顯示各階段、分部分項工程的成本使用情況。

除此之外，還可以引入成本內容，成為5D 模型，不僅可以較為精確地控制各階段和分部分項的員工數量、設備種類、材料消耗等信息，還可以有效地進行事前控制，避免出現資源不足或資源浪費的情況。

當前常用的BIM 軟件，如廣聯達的BIM 5D 軟件，可以通過繪制或導入BIM模型模擬工程進展，對施工階段進行展示，直觀地給出完成、在建、待建以及延誤等信息，并進行管理和造價的估計。

2.4 工程竣工驗收階段

在前期應用BIM 技術的情況下，只需要簡單地收集項目信息、整理相關數據，便可以快速得到結算成果。使用BIM技術可以準確地獲得結算成果，并與合同價格進行對比，找出導致價格產生變化的原因，分析收益，為企業之后的工作提供幫助。

3 結語

BIM 技術應用于工程的造價控制工作并不是一個簡單、獨立的工作，需要建筑企業構建一個互聯的信息平臺，整合建設單位、設計單位以及施工單位等諸多部門，在工程的最開始就應用BIM 技術，使得大量信息可以對接與共享。若只是單純地在造價控制時引入BIM技術，則會造成工作量大幅提升，且無法獲得直接的數據，不能完整地展現出BIM 技術的優勢。

本文著重分析了BIM 技術在造價工作中的應用，還對BIM 技術在工程建設的全過程以及與造價工作的結合部分進行了簡要論述，未來的BIM 技術在建筑中的應用必然會達到一次輸入，多部門使用的高效狀態，實現工程的數據共享、及時更新、全方位協同。