BIM在水利工程造價(jià)中的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展對策

關(guān)鍵詞：ＢＩＭ；水利工程造價(jià)；應(yīng)用現(xiàn)狀；“三階段”發(fā)展設(shè)想

中圖分類號：ＴＵ７２３．３ 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２３．０５．０２６

引用格式：白一帆，聶常山，田浪，等．ＢＩＭ 在水利工程造價(jià)中的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展對策［Ｊ］．人民黃河，２０２３，４５（５）：１２９－１３２．

建筑信息模型（ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ，ＢＩＭ）服務(wù)于建設(shè)項(xiàng)目的投資決策、設(shè)計(jì)、招投標(biāo)、施工、竣工驗(yàn)收等，旨在為項(xiàng)目各參與方提供一個協(xié)同作業(yè)、信息共享的平臺，其對于提高工程質(zhì)量、縮短工期、節(jié)約成本等都發(fā)揮巨大作用，是工程建設(shè)技術(shù)研究的熱點(diǎn)與方向。在水利工程領(lǐng)域，大多數(shù)大型水利水電設(shè)計(jì)院已經(jīng)具備了較強(qiáng)的ＢＩＭ 技術(shù)應(yīng)用能力，ＢＩＭ 技術(shù)在東莊、大藤峽、黃藏寺等重大水利樞紐工程建設(shè)中得到了較好的應(yīng)用。現(xiàn)階段ＢＩＭ 在水利工程方面的應(yīng)用主要集中在水工設(shè)計(jì)和建模［１－５］ 、施工模擬［６］ 、建設(shè)管理［７－８］ 、全生命周期設(shè)計(jì)應(yīng)用與數(shù)字化移交［８］ 等。針對ＢＩＭ 技術(shù)在水利工程造價(jià)中的研究及應(yīng)用相對較少，已有典型研究成果集中在應(yīng)用設(shè)想、應(yīng)用思路及管理框架設(shè)計(jì)、基于ＢＩＭ 設(shè)計(jì)平臺的二次開發(fā)等方面。如王淑珍［９］ 和程蔚［１０］ 均認(rèn)為ＢＩＭ 技術(shù)在水利工程建設(shè)項(xiàng)目造價(jià)管理信息化方面存在明顯應(yīng)用優(yōu)勢，并展開了應(yīng)用設(shè)想；王越［１１］ 以水閘工程為例，對ＢＩＭ技術(shù)在工程各階段造價(jià)應(yīng)用進(jìn)行了研究；付藝丹［１２］ 提出集成項(xiàng)目交付模式與ＢＩＭ 技術(shù)在水利工程造價(jià)管理中的集成應(yīng)用思路，并構(gòu)建了水利工程建設(shè)全過程協(xié)同管理模型；楊淇等［１３］ 依托ＢＩＭ 設(shè)計(jì)平臺設(shè)計(jì)了水利工程概預(yù)算計(jì)算系統(tǒng)。目前，亟須對ＢＩＭ 技術(shù)在水利工程造價(jià)行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研，并探索針對性的發(fā)展對策，以期為水利工程造價(jià)模式創(chuàng)新和效率提升提供思路。

筆者對水利行業(yè)重點(diǎn)院校、大中型設(shè)計(jì)院、ＢＩＭ 軟件公司、造價(jià)軟件企業(yè)等１２ 家單位以及應(yīng)用ＢＩＭ 技術(shù)的４ 項(xiàng)在建大中型水利工程進(jìn)行重點(diǎn)調(diào)研，同時(shí)對１０ 余家其他相關(guān)單位的ＢＩＭ 技術(shù)應(yīng)用情況進(jìn)行大概了解。本文對調(diào)研成果進(jìn)行總結(jié)，分析現(xiàn)階段行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及主要需求，提出ＢＩＭ 在水利工程造價(jià)行業(yè)的發(fā)展對策及應(yīng)用方案。

１ ＢＩＭ 在水利工程造價(jià)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

１．１工程計(jì)量

工程計(jì)量是工程造價(jià)的基礎(chǔ)，從ＢＩＭ 技術(shù)在工業(yè)與民用建筑行業(yè)的應(yīng)用情況來看，工程計(jì)量是ＢＩＭ 框架下設(shè)計(jì)專業(yè)與造價(jià)專業(yè)之間的重要銜接內(nèi)容。從調(diào)研情況來看，部分單位取得了一定研究成果。華北水利水電大學(xué)牛立軍依托Ｒｅｖｉｔ 軟件平臺，開展了模型工程量計(jì)量二次開發(fā)，其成果具備較強(qiáng)的通用性且能夠?qū)崿F(xiàn)鋼筋工程量的快速提取。中國電建集團(tuán)華東勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司基于Ｂｅｎｔｌｅｙ 軟件平臺開發(fā)的ＱＴＭ 工程計(jì)量軟件不僅具備根據(jù)設(shè)計(jì)信息適配工程量計(jì)算規(guī)則的能力，還可導(dǎo)出規(guī)范化的工程量清單。但基于ＢＩＭ 技術(shù)的水利工程計(jì)量應(yīng)用與傳統(tǒng)人工計(jì)量手段相比還存在２ 個問題：第一，應(yīng)用精度仍需提高，與傳統(tǒng)人工計(jì)量成果有一定差距；第二，程序自動化程度較低，工作效率提升不明顯。

１．２工程計(jì)價(jià)

工程計(jì)價(jià)是水利工程造價(jià)的核心，其信息化水平長期處在電算化階段，應(yīng)用軟件以Ｅｘｃｅｌ 及其衍生的造價(jià)軟件為主流，與ＢＩＭ 平臺不發(fā)生任何交互關(guān)系。調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)，華北水利水電大學(xué)牛立軍對Ｒｅｖｉｔ軟件平臺進(jìn)行二次開發(fā)，創(chuàng)建了概預(yù)算功能插件，其具備一定的造價(jià)編制能力。然而，整體上ＢＩＭ 在工程計(jì)價(jià)方面的實(shí)質(zhì)性應(yīng)用較少，不僅缺乏創(chuàng)新性強(qiáng)的成熟成果，而且未形成較系統(tǒng)的發(fā)展路線。

１．３建設(shè)期投資控制

在建設(shè)期投資控制應(yīng)用方面，設(shè)計(jì)、施工、建管單位等都開展了大量的研發(fā)和應(yīng)用工作。以那棱格勒河水利樞紐工程為例，黃河勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司根據(jù)基于ＢＩＭ 技術(shù)的信息化設(shè)計(jì)成果開發(fā)了“數(shù)字那河”建設(shè)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包含進(jìn)度管理、質(zhì)量管理、費(fèi)用管理和安全管理４ 大模塊，其中費(fèi)用管理模塊具備費(fèi)用數(shù)據(jù)管理、預(yù)算管理、費(fèi)用管理評價(jià)和計(jì)量支付管理等功能。“數(shù)字那河”建設(shè)管理系統(tǒng)雖然已經(jīng)取得了較好的應(yīng)用效果，但仍存在前期造價(jià)信息錄入工作量巨大、與設(shè)計(jì)階段銜接較困難、工程量計(jì)算未能覆蓋全部清單項(xiàng)的問題。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，以上問題是目前水利行業(yè)普遍面臨的“痛點(diǎn)”。

１．４存在問題

在對各項(xiàng)調(diào)研成果進(jìn)行梳理的過程中，發(fā)現(xiàn)較多企業(yè)將目光集中在工程建設(shè)管理系統(tǒng)中的費(fèi)控模塊開發(fā)上，以期短時(shí)間內(nèi)提升工程費(fèi)控情況展示效果、快速提升成本效益，然而這些費(fèi)控模塊往往以基于模型分解和施工模擬的工程費(fèi)用動態(tài)管理為核心功能，以數(shù)據(jù)可視化展示為主要手段，缺少對數(shù)據(jù)價(jià)值的深入挖掘。此外，ＢＩＭ 技術(shù)在造價(jià)編制這一基礎(chǔ)工作中的應(yīng)用明顯缺失。該現(xiàn)狀與早期ＢＩＭ 技術(shù)在水利工程設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用情況相似，即前期不使用ＢＩＭ 技術(shù)繪制二維圖紙，后期也不利用ＢＩＭ 技術(shù)對工程設(shè)計(jì)成果進(jìn)行有效分析，僅采用所謂“翻模”的形式將二維圖紙成果三維化，以達(dá)到成果展示的目的。更加不容樂觀的是，設(shè)計(jì)階段的“翻模” 工作往往由設(shè)計(jì)人員直接完成，設(shè)計(jì)人員在操作過程中掌握了軟件技能、提升了對ＢＩＭ 技術(shù)的認(rèn)識。而通過此次調(diào)研發(fā)現(xiàn)，工程建設(shè)管理系統(tǒng)的搭建及費(fèi)控模塊的開發(fā)，往往由專業(yè)的ＢＩＭ工程師來操作，造價(jià)工程師并不直接使用ＢＩＭ 軟件，這就進(jìn)一步切斷了ＢＩＭ 技術(shù)與造價(jià)專業(yè)的聯(lián)系。

ＢＩＭ 技術(shù)在工業(yè)與民用建筑工程、交通工程造價(jià)方面的應(yīng)用已相當(dāng)成熟，如采用模型算量替代人工算量，ＢＩＭ 軟件與計(jì)量軟件間的信息交互不足問題已基本解決。相比而言，ＢＩＭ 技術(shù)在水利工程造價(jià)方面的應(yīng)用較落后。此外，現(xiàn)行的水利工程計(jì)量、計(jì)價(jià)體系不完全符合ＢＩＭ 應(yīng)用的要求。

２水利工程造價(jià)對ＢＩＭ 的應(yīng)用需求

２．１將水利工程造價(jià)融入ＢＩＭ 設(shè)計(jì)流程

ＢＩＭ 設(shè)計(jì)是水利工程信息化的關(guān)鍵，隨著ＢＩＭ 全生命周期的提出，水利工程唯一ＢＩＭ 數(shù)據(jù)源的概念逐漸得到普通認(rèn)可，這意味著整個工程設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)維階段都將基于同一套ＢＩＭ 模型展開，其基礎(chǔ)必然是ＢＩＭ 設(shè)計(jì)模型。為提高ＢＩＭ 設(shè)計(jì)模型的質(zhì)量，使ＢＩＭ環(huán)境下的水利工程設(shè)計(jì)工作更加科學(xué)、專業(yè)地開展，行業(yè)內(nèi)正在大力推廣ＢＩＭ 正向設(shè)計(jì)。工程造價(jià)作為水利工程設(shè)計(jì)中的一環(huán)，自然應(yīng)當(dāng)參與ＢＩＭ 正向設(shè)計(jì)，但目前缺乏將水利工程造價(jià)融入ＢＩＭ 正向設(shè)計(jì)的手段。這不僅嚴(yán)重影響水利工程設(shè)計(jì)工作效率，而且不符合ＢＩＭ 正向設(shè)計(jì)的理念，設(shè)計(jì)成果與造價(jià)信息脫節(jié)，信息傳播鏈條被阻斷。因此，將水利工程造價(jià)融入ＢＩＭ 正向設(shè)計(jì)體系是行業(yè)發(fā)展的緊要需求之一。

２．２實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)造價(jià)

為提高工程造價(jià)的準(zhǔn)確性，合理控制工程投資，如何準(zhǔn)確計(jì)算工程量是整個行業(yè)一直致力研究的重大問題之一。當(dāng)前在設(shè)計(jì)階段計(jì)算工程量時(shí)，仍然采用以二維圖紙為基礎(chǔ)的人工計(jì)量方式。ＢＩＭ 技術(shù)的出現(xiàn)為提高工程量計(jì)算的準(zhǔn)確度提供了一種新思路，在前期測繪數(shù)據(jù)和地質(zhì)數(shù)據(jù)足夠精確、ＢＩＭ 模型足夠精細(xì)、施工組織設(shè)計(jì)足夠合理的情況下，ＢＩＭ 模型與實(shí)際建成工程能夠保持高度的一致性，從ＢＩＭ 模型中提取的工程量將十分接近實(shí)際建成工程的工程量。

２．３提升造價(jià)工作效率

水利工程的復(fù)雜性導(dǎo)致造價(jià)編制過程占用造價(jià)人員大量的時(shí)間，造價(jià)人員無法在造價(jià)分析、限額設(shè)計(jì)等方面投入更多精力。在形成定額數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，采用智能識別技術(shù)建立ＢＩＭ 模型中提取的工程量與定額數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)信息的聯(lián)動關(guān)系，實(shí)現(xiàn)智能造價(jià)計(jì)算，當(dāng)設(shè)計(jì)成果修改時(shí)，造價(jià)信息能夠隨之調(diào)整。通過ＢＩＭ 技術(shù)可提高造價(jià)專業(yè)的工作效率，使造價(jià)人員有更多時(shí)間從事定額測定研究、限額設(shè)計(jì)等方面的工作，進(jìn)一步促進(jìn)造價(jià)行業(yè)的發(fā)展。

３水利工程ＢＩＭ 造價(jià)發(fā)展對策及“三階段”發(fā)展設(shè)想

根據(jù)水利工程ＢＩＭ 造價(jià)發(fā)展情況以及發(fā)展需求，提出以下發(fā)展對策及“三階段”發(fā)展設(shè)想。

３．１發(fā)展對策

ＢＩＭ 技術(shù)與水利工程造價(jià)相結(jié)合的實(shí)質(zhì)是開發(fā)基于ＢＩＭ 技術(shù)的水利工程造價(jià)模塊，該模塊具備自動化計(jì)量、計(jì)價(jià)、管理功能，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的水利工程造價(jià)編制與管理。

（１）實(shí)現(xiàn)造價(jià)編制、分析、管理相融合。通過調(diào)研了解，現(xiàn)階段發(fā)展較好的水利工程投資控制模塊一般只具備信息錄入和簡單的信息分析、展示功能，大多不具備造價(jià)編制功能。然而，造價(jià)信息錄入方式為人工錄入，不僅增加了造價(jià)人員的工作量，而且錄入信息很難全面覆蓋造價(jià)編制過程中的細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)，如單價(jià)分析表、材料價(jià)格、機(jī)械臺時(shí)費(fèi)等，難以做到精細(xì)化的造價(jià)管理。因此，ＢＩＭ 技術(shù)與水利工程造價(jià)相結(jié)合應(yīng)以造價(jià)編制為根本，將造價(jià)編制、分析、管理有機(jī)結(jié)合起來，提高工程造價(jià)效率。

（２）實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)模型直接計(jì)量，避免設(shè)計(jì)模型與造價(jià)模型割裂。工程計(jì)量是造價(jià)的基礎(chǔ)，也是設(shè)計(jì)專業(yè)與造價(jià)專業(yè)銜接的重要橋梁。ＢＩＭ 模型在直觀表達(dá)工程三維信息的同時(shí)，還包含工程各設(shè)備的體積、質(zhì)量等信息，模型計(jì)量實(shí)際上是通過技術(shù)手段進(jìn)行模型信息采集。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，工業(yè)與民用建筑工程造價(jià)在使用ＢＩＭ 模型計(jì)量的過程中，受建模習(xí)慣、模型精度、計(jì)量規(guī)則等方面的限制，ＢＩＭ 設(shè)計(jì)模型與造價(jià)模型往往是割裂的，即造價(jià)人員只能以ＢＩＭ 設(shè)計(jì)模型為參考，重新創(chuàng)建計(jì)量模型，大大增加了工作量。考慮到水利工程計(jì)量以幾何量計(jì)量為主，計(jì)量規(guī)則較簡單，應(yīng)在研發(fā)過程中避免陷入重復(fù)工作的困境。

（３）實(shí)現(xiàn)智能計(jì)價(jià)，提升造價(jià)工作效率。當(dāng)前水利工程造價(jià)行業(yè)仍然存在大量依據(jù)設(shè)計(jì)、施工等信息開展的程序性、重復(fù)性工作，如清單整理、定額組價(jià)、獨(dú)立費(fèi)用計(jì)算等。借助ＢＩＭ 技術(shù)收集模型中的設(shè)計(jì)、施工信息，打通ＢＩＭ 信息鏈條，有望實(shí)現(xiàn)自動化計(jì)價(jià)。從調(diào)研情況來看，工業(yè)與民用建筑行業(yè)相關(guān)造價(jià)軟件（如廣聯(lián)達(dá)）已經(jīng)具備基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的自動計(jì)價(jià)功能，雖然計(jì)價(jià)精度仍不足，但為水利工程智能化造價(jià)提供一種可行思路。

３．２“三階段”發(fā)展設(shè)想

第一階段是實(shí)現(xiàn)工程量、造價(jià)信息等基礎(chǔ)信息交互的初級應(yīng)用階段，該階段業(yè)務(wù)路徑見圖１，在此階段，ＢＩＭ 設(shè)計(jì)模型并不直接與傳統(tǒng)造價(jià)軟件發(fā)生關(guān)聯(lián)，只通過固定格式文件進(jìn)行信息交互，例如以Ｅｘｃｅｌ 表格為媒介，從ＢＩＭ 設(shè)計(jì)模型導(dǎo)出規(guī)范化工程量清單，再將已標(biāo)價(jià)的工程量清單導(dǎo)入ＢＩＭ 設(shè)計(jì)模型。

第二階段是基于數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)造價(jià)軟件與ＢＩＭ 平臺信息交互的中級應(yīng)用階段，該階段業(yè)務(wù)路徑見圖２，現(xiàn)有ＢＩＭ 平臺雖然缺乏成熟的造價(jià)軟件模塊，但具備與造價(jià)軟件直接進(jìn)行信息交互的能力，利用軟件廠商開發(fā)的數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)造價(jià)軟件與ＢＩＭ 平臺實(shí)時(shí)交互信息是可行的。ＢＩＭ 技術(shù)的中級應(yīng)用可將造價(jià)工作的開始時(shí)間大幅度提前，能明顯提升工作效率和質(zhì)量。

第三階段是基于ＢＩＭ 模型信息的造價(jià)智能化高級應(yīng)用階段，該階段業(yè)務(wù)路徑見圖３。ＢＩＭ 模型建立并完善后，可以為造價(jià)專業(yè)提供所需的工程信息，也就是這些信息可以內(nèi)嵌在模型中，而非傳統(tǒng)的以表格、文字形式傳輸給造價(jià)專業(yè)。通過從模型中采集和識別這些信息，結(jié)合相關(guān)軟件技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)智能造價(jià)。受限于現(xiàn)階段施工專業(yè)的ＢＩＭ 技術(shù)發(fā)展情況，大量的工程信息尚不能在ＢＩＭ 平臺得到體現(xiàn)，故短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)該階段應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)將該階段設(shè)想作為ＢＩＭ 技術(shù)在造價(jià)行業(yè)應(yīng)用的長期發(fā)展方向，其成果將為造價(jià)行業(yè)的工作模式帶來根本性變革。

４結(jié)語

ＢＩＭ 技術(shù)在水利行業(yè)中的應(yīng)用價(jià)值正逐步顯現(xiàn)，特別是在設(shè)計(jì)建模、建設(shè)管理等方面已經(jīng)形成較為成熟的應(yīng)用發(fā)展模式。但在水利工程造價(jià)方面，ＢＩＭ 技術(shù)應(yīng)用尚淺，仍以工程建設(shè)管理系統(tǒng)中的可視化成本管理為主，水利工程造價(jià)編制方面的ＢＩＭ 應(yīng)用尚未起步。從現(xiàn)狀來看，水利工程ＢＩＭ 造價(jià)相關(guān)研發(fā)工作亟待開展，但在短時(shí)間內(nèi)迅速提升ＢＩＭ 技術(shù)在水利工程造價(jià)中的應(yīng)用水平是有一定困難的。針對水利工程造價(jià)對于ＢＩＭ 技術(shù)應(yīng)用的主要需求，本文提出具體發(fā)展對策以及“三階段”發(fā)展設(shè)想。

結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等一系列信息化技術(shù)手段，未來ＢＩＭ 環(huán)境下的水利工程造價(jià)將向著自動化、精細(xì)化、智慧化的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)行業(yè)共性規(guī)則與工程個性特點(diǎn)相協(xié)調(diào)的“智慧”造價(jià)。在基于ＢＩＭ 設(shè)計(jì)模型的工程量計(jì)算、基于工程經(jīng)驗(yàn)的大數(shù)據(jù)投資測算、信息化條件下的工程投資控制管理等方面，還有待開展后續(xù)研發(fā)工作。最終，水利造價(jià)工程師們將從煩瑣的造價(jià)編制工作中解脫出來，提高更深層次的造價(jià)分析能力。

【責(zé)任編輯 栗銘】