BIM技術在全過程工程造價管理中的應用

文｜沈陽市城市建設管理學校 張平平

20世紀90年代我國引入全過程造價管理理念，試圖對工程造價相關展開事前階段的有效控制，將以往的靜態控制轉為動態與全過程控制，以此更好的管控項目投資。BIM 作為建筑信息模型，能夠整合建筑所有信息，是一種用在工程設計與建造等方面的數據化工具，通過將虛擬建筑模型和實際施工相融合，創造信息化交流平臺，從而強化造價控制水平。

1.全過程工程造價管理的內容

在工程造價管理中，全過程造價管理主要指從決策到竣工驗收整個過程的造價監督和調控工作，其目標在于保證造價合理性，實現對成本投入的科學控制。項目策劃階段，需對擬建工程的可行性做出分析，評選投資方案，以此作為項目決策的科學參考依據；項目設計階段，采用限額設計，對比設計方案，編制設計概算和施工圖預算，為工程造價的有效控制提供幫助，也為合同簽訂創造有利條件，將施工圖預算作為造價控制與投資價款高效利用的重要依據，以此更好的完成對招標環節的有效控制；招投標階段，即對招標限制價與投標報價做出控制，從而確定合同價款；施工階段，各參與單位相互協調，以滿足施工質量與建設周期為前提，加強對工程變更和投資的合理控制；竣工驗收階段，即加強對工程結算、決算的妥善管理[1]。

2.BIM 技術在全過程工程造價管理的實踐應用

2.1 BIM 技術在工程策劃階段應用

從工程策劃階段開始，利用清單計價的方式對工程土建部分展開造價管理，發揮BIM 建模軟件的技術優勢，使用BIM 軟件創建擬建工程模型，計算工程量，優化土建算量，通過云計價平臺完成工程計價工作，再應用BIM 軟件完成施工模擬分析。依靠BIM 技術完成土建環節的投資估算，首要一步就是計算當前建筑面積，確立仿真三維模型，通過模型導入計算工程量。利用BIM 建模平臺完成工程建模，如圖1所示，根據相應技術指標完成項目投資估算分析，根據估算指標和造價資料完成已有造價數據的計算研究，得出與該項目相關的工程量與價格等數據。采用BIM 造價指標數據庫查詢投資估算的相應指標。在項目投資決策環節完成三維建模，以此計算項目工程量，查詢使用投資估算指標，再編輯投資估算文件，最大程度上提高估算精度，為后續設計與施工造價管理提供參考[3]。

圖1 應用BIM 三維建模平臺進行建模

2.2 BIM 技術在工程設計階段應用

一般情況下，設計環節費用占工程總費用的1%左右，但是該環節的管理效益會對工程造價形成重要影響，這是因為設計階段所涉及到的施工協調內容眾多，例如水暖電施工需要從設計階段開始做好統籌規劃與部署分析，實現對專業施工的可視化管理，通過BIM 模型完成日照分析和節能設計。依據反饋結果，設計人員可對現有的設計方案做出優化處理，憑借BIM 的可視化優勢，從三維立體模型中找出碰撞問題，分析碰撞原因，提出預防措施，做好碰撞防范管理，對施工階段進行模擬，采用碰撞檢查的方法分析當前工程是否會出現費用增加的情況，通過全周期項目管理，謹防設計變更或工期變化導致的成本提高問題。

2.3 BIM 技術在工程招投標階段應用

嚴格按照清單項目進行工程量的計算分析，科學計算綜合單價，應用BIM 模型得出工程量，憑借云計價平臺的清單項目標準與定額消耗量、費用標準完成工程計價等一系列工作。根據工程招投標的實際情況為建筑建立算量模型，使用3D 建模軟件計算工程量，根據構件實體量與清單計價規則，合理選擇軟件自動建模下的CAD圖紙識別功能完建模，新建工程后選擇計算規則，再對樓層做好豎向空間的科學劃分。關于BIM 技術在招投標環節的應用要點，大致分為以下幾部分：（1）識別軸網，完成水平定位。通過對CAD 圖紙的自動識別快速建立軸網，這是確立算量模型的首要步驟，具有水平定位的作用，通常只需在一個樓層建立軸網即可，其他樓層都能使用并修改。（2）識別柱子，對其混凝土、模板以及鋼筋量進行計算。一般建筑承重結構主要包含剪力墻與框架柱兩方面，通常情況下剪力墻內會有暗柱存在，應用BIM 軟件時將鋼筋尺寸與柱尺寸信息輸入其中，隨后合理計算柱工程量，BIM 軟件對鋼筋信息有效識別，一次建模即可完成混凝土體積、模板面積以及鋼筋重量的計算，同時軟件識別柱子時可得出暗柱信息。（3）識別梁，梁中會存在錯綜復雜的鋼筋，應用BIM 軟件可以科學計算鋼筋材料的長度，明確鋼筋數量，隨后在BIM 平臺內顯示鋼筋在建筑中的三維情況，為接下來的工程造價管理工作中的鋼筋排布效果分析提供幫助。（4）識別板，在識別板鋼筋時需要提前識別板，如圖2所示。計算該部分工程量時需要和梁工程量做出扣減分析，套取單梁定額完成主梁計算，次梁需與板的體積合并計算，采用BIM 軟件根據梁板屬性提取工程量，并通過BIM 算量軟件下的CAD 圖紙自動識別功能建立模型，發揮軟件對板鋼筋的識別速度優勢。

圖2 BIM 軟件識別板

在繪制了各部分模型之后，發揮BIM云計價平臺的技術優勢，加強對各項數據的綜合分析，做好工程量清單套項組價分析，取費并匯總計算項目招標控制價，投標人擁有的報價時間通常有限，而投標報價作為中標的依據和合同簽訂價格的基礎，工程量清單單價計算應根據施工管理水平，加強對招標文件內各工程量的核算分析，以此獲得精準的投標報價，最后再使用BIM 軟件導入模型，編制完整的投標報價，如圖3所示。

圖3 軟件導入BIM 模型

2.4 BIM 技術在工程施工階段應用

在工程施工階段，應用BIM 技術主要是將施工圖紙與BIM 建筑虛擬模型轉化為實體建筑的過程，同時施工階段也是項目資金的投入階段，所涉及到的資金量一般較大，參與人員眾多，施工期間會出現材料市場價格波動或者項目設計變更等問題。面對這一情況，應做好變更管理、進度管理、過程支付管理等造價管理工作，完成對量變和價變的妥善管理，做好編制進度結算工作，確保在施工進度下資源合理調配。采用BIM 變更軟件記錄模型文件，采用變更軟件單對變更處進行增減，隨后在進度結算做好實際工程量統計分析，應用BIM 軟件完成進度與過程支付管理，只需將算量模型導入軟件即可，如圖4所示。

圖4 計價數據導入BIM-5D 軟件

以實際案例為例，某項目是一種仿古群體建筑，如圖5所示，總面積達到了33263m2，選取1 號樓進行概預算與結算編制，單項工程中主要包含地上2 層和地下1層半，建筑面積在1710m2左右，采用鋼筋混凝土框架結構，混凝土等級為C30。使用BIM 軟件創建工程三維模型，再將其導入BIM 土建算量平臺中，完成工程量計算和清單套用，防止模型導入造成數據丟失，避免CAD 人工抄圖出現誤差，減少建模工作量。施工管理環節，采用BIM-5D 完成進度與成本管理，基于3D 算量模型建立5D 模型，完成對工程的施工模擬，以便造價管理人員更好的掌握各階段施工進度情況，加強成本預算分析，對項目展開動態化管理。使用BIM 軟件為工程編制施工進度表，根據工程實際情況制定工期計劃，確定施工線路，找出需要交叉施工的位置，計算相應施工量。通過指標分析選擇施工各階段的方案，以此控制成本，使用BIM 土建和安裝算量軟件進行已經完工的工程量提量，對分項工程各進度做好報量，將合同內的數據作為參考依據，完成分期進度計量。

圖5 仿古建筑模型

2.5 BIM 技術在竣工驗收階段應用

現階段用于工程全過程造價管理的BIM 軟件主要有以下幾種：首先，BIM 土建計量平臺GTJ 和項目安裝計量GQI，前者主要用來完成工程概預算、進度變更等環節的算量檢查與審核等工作，實現BIM土建計量。后者是一種BIM 三維模式算量軟件，一般用在建筑機電安裝環節的計量，有效解決錯漏碰缺等安裝問題。其次，廣聯達云計價軟件，可為用戶提供概預算與結算數據編審、挖掘分析等服務。在工程竣工驗收階段，有必要加強對上述軟件的合理應用，同時做好施工工程量的科學審核，以此保證工程量計量的準確無誤。對定額套用情況加以審核，查看分項工程單價和定額單價之間是否有所出入，掌握單價換算的準確度，為后續工程造價的核實奠定基礎。做好材料價格的審核分析，同時審核竣工結算階段的材料價差，防止該環節出現虛報與高套價格的情況。使用BIM 技術，將計價文件轉為結算文件，完成數據分析，復用合同數據，并以此為基礎以累計完成價款為工程結算參考依據，工程結算價款=合同內結算價款+合同外結算價款。建立BIM 信息平臺，發揮信息共享的作用，要求所有信息必須公開透明，以此解決工程投入成本。結算的時候雙方可以依據合同內的綜合單價與調節方法，根據工程量完成結算價格的計算分析，如果施工時出現了設計變更，可直接在BIM 模型中對變更構件做出更改，此時工程量也會跟著自動計算。再比如核對工程量的時候發現工程量與實際不相符，造價人員利用算量模型找出差異，修改構件的同時更新工程量，具體操作如圖6所示，所有造價管理操作都可以在軟件平臺內完成。

圖6 BIM 軟件查看工程量

3.總結

總而言之，應用BIM 技術完成建筑工程全過程造價管理與控制，根據工程建設的各個階段合理應用BIM 軟件，加強各部分人員的交流溝通，尋找最完善的造價管理手段。將BIM 技術用于項目決策、設計、招投標、施工以及竣工結算等階段，搭建BIM 技術平臺，促進信息共享，發揮BIM的可視化技術優勢，從而提升技術在工程造價管理方面的實際應用水平。