基于BIM技術(shù)的市政工程造價(jià)控制研究

管亞超

摘要：為了保證市政工程造價(jià)控制水平，本文首先總結(jié)了BIM技術(shù)在市政工程造價(jià)控制中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，其次從安全性、功能適用性、可操作性等方面探討了常用的BIM技術(shù)軟件的特點(diǎn)。最后結(jié)合全生命周期造價(jià)管理理念，探討了BIM技術(shù)在市政工程投資規(guī)劃、設(shè)計(jì)、招投標(biāo)、施工等階段造價(jià)控制中的具體應(yīng)用，研究成果可為類似的市政工程造價(jià)控制提供科學(xué)的理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；造價(jià)軟件；全生命周期；造價(jià)控制

DOI：10.12433/zgkjtz.20232349

隨著城市化進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)，市政工程的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，投資額不斷增加，項(xiàng)目復(fù)雜程度不斷提高，對(duì)建設(shè)質(zhì)量的要求也更加嚴(yán)格。造價(jià)管理是市政工程項(xiàng)目管理的關(guān)鍵工作，其管理方法的優(yōu)劣直接影響著項(xiàng)目的整體收益。如果對(duì)市政工程的造價(jià)控制不當(dāng)，很容易出現(xiàn)“概算超估算、預(yù)算超概算、決算超預(yù)算”的問(wèn)題。如何全方面、多層次地控制市政工程造價(jià)，已經(jīng)成為各參建單位需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題 。因此，需要采用更加科學(xué)的手段提高造價(jià)控制效率和控制水平。國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者和工程技術(shù)人員開始重視BIM技術(shù)在市政工程造價(jià)控制中的應(yīng)用，并取得了許多先進(jìn)成果。但是，BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)市政工程領(lǐng)域的應(yīng)用起步較晚，相關(guān)理論尚不完善，缺乏統(tǒng)一的BIM技術(shù)規(guī)范指導(dǎo)市政工程造價(jià)文件的編制。因此，基于BIM技術(shù)進(jìn)一步研究市政工程全生命周期的造價(jià)控制具有十分重要的意義。

一、BIM技術(shù)在市政工程造價(jià)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（一）市政工程造價(jià)特點(diǎn)

市政工程是指建設(shè)在城市市區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等范圍內(nèi)的各種建筑物、構(gòu)筑物及設(shè)備，其造價(jià)控制難度大。市政工程造價(jià)具有以下特點(diǎn)：其一，復(fù)雜性。市政工程造價(jià)編制涉及的專業(yè)多，如道路橋梁工程、給排水工程、照明工程、綠化工程等，不同專業(yè)采用的計(jì)價(jià)規(guī)范和組價(jià)習(xí)慣不完全相同，導(dǎo)致各專業(yè)分部分項(xiàng)目工程的單價(jià)不同；其二，動(dòng)態(tài)變化。市政工程建設(shè)周期一般較長(zhǎng)，從設(shè)計(jì)圖紙交付到正常運(yùn)營(yíng)達(dá)數(shù)年。在此期間，人工、材料、機(jī)械等費(fèi)用可能發(fā)生較大波動(dòng)，從而影響工程造價(jià)。

（二）BIM技術(shù)控制工程造價(jià)的優(yōu)勢(shì)

目前，市政工程采取靜態(tài)與動(dòng)態(tài)相結(jié)合的造價(jià)管理模式，即各地區(qū)分別按其社會(huì)平均成本價(jià)格和平均勞動(dòng)效率編制工程預(yù)算定額和消耗量指標(biāo)，然后按月份或季度發(fā)布指導(dǎo)價(jià)。這種粗放式的管理模式，在市政工程中的適用性較差 。建筑信息模型（ Building Information Modeling，簡(jiǎn)稱BIM技術(shù)）的出現(xiàn)，對(duì)提高市政工程的造價(jià)控制水平作出了巨大貢獻(xiàn)。BIM技術(shù)不單純指某一個(gè)設(shè)計(jì)軟件，而是以建模軟件為核心，多種軟件交互協(xié)作，如圖1所示。

BIM技術(shù)在市政工程造價(jià)控制中的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾方面：

1.造價(jià)數(shù)據(jù)共享

市政工程造價(jià)數(shù)據(jù)一般以Excel表格、Word文檔等為載體，在各專業(yè)人員之間傳遞。而市政工程建設(shè)期間，會(huì)積累大量的造價(jià)數(shù)據(jù)，給文件傳遞帶來(lái)了很大困難。BIM技術(shù)可以三維模型為載體，將項(xiàng)目的所有造價(jià)數(shù)據(jù)集成在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，項(xiàng)目各參建方實(shí)時(shí)查閱、更新、共享項(xiàng)目數(shù)據(jù)，以避免同一信息重復(fù)處理，減少信息傳遞過(guò)程中的誤差，大幅提高工作效率。

對(duì)于企業(yè)而言，如果把曾參與的各個(gè)項(xiàng)目的造價(jià)指標(biāo)分類集成在BIM數(shù)據(jù)庫(kù)中，造價(jià)人員在編制新項(xiàng)目的造價(jià)文件時(shí)，可快速調(diào)取相似工程的指標(biāo)，大幅節(jié)約造價(jià)文件編制時(shí)間。

2.工程量統(tǒng)計(jì)

廣聯(lián)達(dá)、魯班、清華斯維爾等軟件雖然能直接套取定額并計(jì)算工程造價(jià)，但相關(guān)工程量統(tǒng)計(jì)仍需人工參與。設(shè)計(jì)人員在面對(duì)日益復(fù)雜的市政項(xiàng)目時(shí)，統(tǒng)計(jì)的工程量可能會(huì)出現(xiàn)缺項(xiàng)、漏項(xiàng)等問(wèn)題，甚至有數(shù)量級(jí)的誤差，這都會(huì)對(duì)造價(jià)控制產(chǎn)生不利影響。

在BIM技術(shù)模型中，可以給各個(gè)工程構(gòu)件賦予物理及幾何屬性，自動(dòng)完成工程量統(tǒng)計(jì)，并將統(tǒng)計(jì)結(jié)果導(dǎo)入造價(jià)軟件，從而使工程量與成本數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián)，提高工程造價(jià)的準(zhǔn)確性。

3.合理配置資源

市政工程施工時(shí)，技術(shù)人員只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)先對(duì)工程量初步估算，再分配人員、材料、機(jī)械等，具有較大的主觀性。而BIM模型則可以融入時(shí)間和成本因素，將造價(jià)控制定量化，以便合理制定資源計(jì)劃、配置資源。

二、BIM造價(jià)控制軟件比選

國(guó)外的BIM造價(jià)軟件（如Visual Estimating）已得到廣泛使用并取得了良好效果，但其工程量計(jì)算規(guī)則、施工方法等與國(guó)內(nèi)差異較大，軟件中的很多參數(shù)無(wú)法直接應(yīng)用。鑒于此，國(guó)內(nèi)開發(fā)了廣聯(lián)達(dá)、清華斯維爾、魯班等造價(jià)軟件，不同造價(jià)軟件特性不同。造價(jià)人員應(yīng)對(duì)各個(gè)軟件的安全性、功能適用性、可操作性等進(jìn)行深入了解，再結(jié)合項(xiàng)目的具體特點(diǎn)選擇合適的造價(jià)控制軟件。

（一）安全性

廣聯(lián)達(dá)、清華斯維爾、魯班都有自動(dòng)備份數(shù)據(jù)的功能，可避免意外條件下造價(jià)數(shù)據(jù)丟失。清華斯維爾和魯班的算量和計(jì)價(jià)軟件均有加密功能，廣聯(lián)達(dá)只有計(jì)價(jià)軟件能加密，存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。從安全性分析，廣聯(lián)達(dá)軟件略差。

（二）功能適用性

各個(gè)軟件都在造價(jià)功能的基礎(chǔ)上，開發(fā)了獨(dú)具特色的功能，比如：廣聯(lián)達(dá)能對(duì)比檢查投標(biāo)清單與招標(biāo)清單的數(shù)據(jù)，錯(cuò)誤的地方可修改，在很大程度上提高了投標(biāo)效率；清華斯維爾算量軟件能把鋼筋和工程量整合在一起，并直接輸出鋼筋施工圖；魯班具有反查功能，當(dāng)計(jì)價(jià)軟件和算量軟件對(duì)某構(gòu)件的計(jì)算結(jié)果不一致時(shí)，能反查出構(gòu)件在圖紙上的具體位置。

（三）可操作性

BIM造價(jià)軟件要想得到推廣應(yīng)用，不僅要具備相應(yīng)的功能，還要便于使用者學(xué)習(xí)和操作。廣聯(lián)達(dá)的操作界面簡(jiǎn)單，但功能分區(qū)不明確；清華斯維爾能實(shí)現(xiàn)多任務(wù)切換功能，可同時(shí)操作多個(gè)項(xiàng)目；魯班在其操作界面布置了切換命令，用戶點(diǎn)擊后，可與CAD界面實(shí)時(shí)切換。同時(shí)，魯班還有線上服務(wù)功能，用戶在使用過(guò)程中遇到任何問(wèn)題，可快速與專業(yè)人士溝通。從可操作性分析，魯班軟件最優(yōu)秀。綜上，不同BIM造價(jià)軟件的歸納見(jiàn)表1。

三、BIM技術(shù)在市政工程造價(jià)控制中的應(yīng)用

本文將市政工程全生命周期造價(jià)管理理念與BIM技術(shù)相結(jié)合，探討B(tài)IM技術(shù)在市政工程造價(jià)控制中的具體應(yīng)用。

（一）投資決策階段的造價(jià)控制

投資規(guī)劃階段的造價(jià)控制是市政項(xiàng)目全生命周期造價(jià)控制的開始，是確保工程造價(jià)整體可控的前提。造價(jià)工程師在本階段的任務(wù)，是協(xié)助設(shè)計(jì)人員編寫項(xiàng)目建議書和可行性研究報(bào)告，編制投資估算文件。其中，最重要的就是投資估算文件，包括建筑安裝工程費(fèi)、設(shè)備及工器具投資、工程建設(shè)其他費(fèi)用、預(yù)備費(fèi)以及貸款利息等。在投資規(guī)劃階段，依靠BIM技術(shù)可快速確定投資估算和投資方案，加快投資決策工作的推進(jìn)。

1.基于BIM技術(shù)的投資估算

市政工程造價(jià)收集局限于Excel表格、Word文檔、PDF圖紙等格式，數(shù)據(jù)不易被查詢和共享，而BIM數(shù)據(jù)庫(kù)則可以對(duì)大量市政工程的歷史造價(jià)數(shù)據(jù)分類保存。造價(jià)人員在編寫投資估算文件時(shí)，可從BIM數(shù)據(jù)庫(kù)中篩選與擬建工程相似度高的BIM模型，快速完成工程造價(jià)估算工作，使擬建項(xiàng)目投資估算更接近實(shí)際。

2.基于BIM技術(shù)的投資方案

對(duì)多個(gè)投資方案進(jìn)行造價(jià)比選，要考慮的影響因素較多。人工比選容易帶有主觀性和片面性，且比選速度慢，耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，無(wú)法保證比選結(jié)果完全準(zhǔn)確。而利用BIM軟件，則可以建立不同技術(shù)方案的3D模型，并詳細(xì)展示其材料信息、施工方案、工程量信息、造價(jià)信息等。同時(shí)，通過(guò)BIM技術(shù)的5D模型（3D+工期+成本）模擬擬建項(xiàng)目的施工情況，實(shí)時(shí)反饋?lái)?xiàng)目施工進(jìn)度和成本，讓業(yè)主確定投資方案時(shí)有據(jù)可依，使投資決策結(jié)果更加科學(xué)。

（二）設(shè)計(jì)階段的造價(jià)控制

設(shè)計(jì)階段的主要工作是對(duì)投資決策階段的方案進(jìn)行優(yōu)化，并繪制圖紙用于工程施工。因此，市政工程圖紙的設(shè)計(jì)質(zhì)量對(duì)造價(jià)控制起著決定性作用。利用BIM技術(shù)提升市政工程設(shè)計(jì)質(zhì)量有兩種途徑：第一，直接利用BIM軟件設(shè)計(jì)；第二，將二維平面設(shè)計(jì)成果導(dǎo)入BIM軟件協(xié)同設(shè)計(jì)。

1.基于BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)方案模擬

傳統(tǒng)的市政工程設(shè)計(jì)方案都是以平、立、剖面圖來(lái)表達(dá)，這對(duì)于簡(jiǎn)單的項(xiàng)目是有效的。但隨著市政項(xiàng)目向集成化、規(guī)模化的方向發(fā)展，利用二維圖紙將設(shè)計(jì)方案展示給施工方時(shí)，可能產(chǎn)生誤讀，導(dǎo)致實(shí)際施工方案與設(shè)計(jì)方案不一致，造成大量設(shè)計(jì)變更，延誤工程進(jìn)度，也使得工程造價(jià)不可控。引入BIM技術(shù)則可以很好地解決這一問(wèn)題。BIM技術(shù)對(duì)工程中的每個(gè)構(gòu)件建立3D可視化模型，使設(shè)計(jì)方案更加直觀，便于施工方讀懂圖紙。

2.基于BIM技術(shù)的協(xié)同設(shè)計(jì)

市政工程設(shè)計(jì)涉及的專業(yè)多，需要按主體和附屬專業(yè)分別設(shè)計(jì)，且設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，各專業(yè)溝通不多，需要總體專業(yè)反復(fù)協(xié)調(diào)。BIM技術(shù)建模屬于參數(shù)化建模，各專業(yè)可以同時(shí)設(shè)計(jì)，實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)，大大提高了不同專業(yè)設(shè)計(jì)人員的溝通效率，避免圖紙被反復(fù)修改。同時(shí)，業(yè)主方也能通過(guò)BIM平臺(tái)調(diào)取設(shè)計(jì)信息，對(duì)設(shè)計(jì)方案的深度、進(jìn)度進(jìn)行管控。

3.基于BIM技術(shù)的碰撞檢查

市政工程中的碰撞檢查有“硬碰撞”（不同構(gòu)件間的直接碰撞）與“軟碰撞”（構(gòu)件間距小于規(guī)范值）兩種，利用碰撞結(jié)果，可全方位消除構(gòu)件沖突、設(shè)計(jì)錯(cuò)誤等問(wèn)題。相關(guān)研究表明，利用BIM技術(shù)對(duì)工程進(jìn)行碰撞檢查，可消除約30%的設(shè)計(jì)變更，從而更好地控制工程造價(jià)。

（三）招投標(biāo)階段的造價(jià)控制

市政工程一般是將造價(jià)人員編制的工程量清單作為項(xiàng)目招投標(biāo)的計(jì)價(jià)依據(jù)。而工程量清單的編制時(shí)間長(zhǎng)，耗費(fèi)招投標(biāo)雙方造價(jià)人員大量精力。利用BIM技術(shù)可以將設(shè)計(jì)模型轉(zhuǎn)換為算量模型，造價(jià)人員從模型中直接提取工程量并套定額，得出準(zhǔn)確的工程量清單，在很大程度上降低漏量或重復(fù)計(jì)量的情況，使造價(jià)人員能投入更多的精力到分部分項(xiàng)工程指標(biāo)分析、造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)分析等方面。

（四）施工階段的造價(jià)控制

施工階段是市政項(xiàng)目由設(shè)計(jì)圖紙向?qū)嶓w轉(zhuǎn)化的階段，工序復(fù)雜且繁瑣，人員、材料、機(jī)械等消耗量大，需要投入的資金多，加強(qiáng)施工階段的造價(jià)控制很有必要。

1.基于BIM技術(shù)的造價(jià)預(yù)測(cè)

市政工程施工周期較長(zhǎng)，工程所需的材料和人員價(jià)格受市場(chǎng)和政策影響。如果材料和人員單價(jià)波動(dòng)較大，則難以對(duì)工程整體造價(jià)進(jìn)行控制。BIM三維模型可以加上時(shí)間維度和成本維度，形成BIM 5D模型，將施工期間的各種不利因素考慮在內(nèi)，預(yù)測(cè)工程造價(jià)的變化趨勢(shì)，以提升市政工程在施工階段的造價(jià)管理質(zhì)量。

2.基于BIM技術(shù)的成本管理

雖然設(shè)計(jì)階段已經(jīng)應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)工程進(jìn)行碰撞檢查，減少了工程變更。但是，現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境復(fù)雜，不可預(yù)見(jiàn)的影響因素較多。一旦發(fā)生工程變更，施工單位不必再走繁瑣的變更申報(bào)流程，利用BIM技術(shù)將發(fā)生變更的原因、變更建議方案等上傳至BIM協(xié)同平臺(tái)。隨后，設(shè)計(jì)單位也會(huì)將變更后的圖紙和工程造價(jià)上傳至該平臺(tái)，以減少變更成本，節(jié)省施工工期。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文分析了BIM技術(shù)在市政工程造價(jià)控制中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)、常用BIM造價(jià)軟件的特點(diǎn)，并探討了BIM技術(shù)在市政工程全生命周期造價(jià)控制中的實(shí)現(xiàn)方法，主要得到以下幾方面的結(jié)論：一是在市政工程造價(jià)控制中應(yīng)用BIM技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)造價(jià)數(shù)據(jù)共享、工程量快速統(tǒng)計(jì)、合理配置施工資源等功能；二是國(guó)外的BIM造價(jià)軟件在國(guó)內(nèi)的使用性較差，建議從安全性、功能適用性、可操作性等方面對(duì)國(guó)內(nèi)的BIM造價(jià)軟件進(jìn)行綜合比選，再結(jié)合項(xiàng)目的具體特點(diǎn)選擇；三是BIM技術(shù)可融入全生命周期造價(jià)控制理念，對(duì)市政工程在投資決策、設(shè)計(jì)、招投標(biāo)、施工階段的造價(jià)進(jìn)行全方位、多層次的控制。

參考文獻(xiàn)：

[1]張文超.BIM技術(shù)在市政工程造價(jià)全過(guò)程管理中的應(yīng)用研究[J].低碳世界，2020，10（06）：202-203.

[2]李燁宇.基于BIM技術(shù)的EPC工程總承包項(xiàng)目造價(jià)管理探析[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2022（24）：232-234.

[3]黃文娟.基于BIM技術(shù)的市政工程造價(jià)全過(guò)程管理研究[J].江西建材，2019（03）：16+19.

[4]馬利英，宋開功.BIM技術(shù)在市政工程造價(jià)管理中的應(yīng)用分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（07）：110.

[5]劉洋.淺析基于BIM技術(shù)的市政工程全壽命周期造價(jià)管理[J].建材與裝飾，2018（25）：195-196.

[6]李志剛.市政工程造價(jià)控制問(wèn)題分析——以海南文昌某項(xiàng)目為例[J].建筑經(jīng)濟(jì)，2015，36（05）：58-60.

[7]袁瑞鑫，梁川紅，文文，籍成科.數(shù)字經(jīng)濟(jì)下的工程造價(jià)專業(yè)“三化”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)研究[J].福建建材，2023（01）：112-114.