基于BIM技術的工程量清單編制系統研究

陳興生 王仁華 吳遠 張小磊 唐禮平

摘要：在工程項目中，準確地編制工程量清單對項目的順利推進具有至關重要的作用。隨著工程技術的不斷發展，工程項目的規模和難度逐漸加大，導致傳統的工程量清單編制過程耗時長、易錯漏等問題進一步顯現。文章主要介紹傳統工程量清單編制存在的問題，探討基于BIM（建筑信息模型）技術的工程量清單編制系統，分析其在提高工程質量、工程效率和優化工程成本等方面的優勢，重點討論該系統的實現過程，并闡述其未來的發展趨勢。

關鍵詞：工程量清單；BIM技術；項目分解；編碼體系；建筑工程

中圖分類號：TU17；TU723.3 文獻標識碼：A? ?文章編號：1674-0688（2023）05-0036-04

0 引言

工程量清單是建設工程的分項工程項目、措施項目、其他項目、規費和稅金的名稱和相應數量的明細清單，由招標人按照《建設工程工程量清單計價規范》中統一的項目編碼、項目名稱、計量單位和工程量計算規則編制而成［1］。只有編制出高水準的工程量清單，才能確保建設單位在招標投標階段完成高品質的造價管控［2］。準確的工程量清單可以作為項目各參與方之間進行成本核算、工程進度監督、其他事務處理的參考依據，為項目的順利進行提供保障。 然而，在工程招標時，由于缺項漏項、計算錯誤等原因，工程量清單的編制經常出現問題，導致招標投標工作效率降低，影響業主方控制工程造價，無法充分發揮工程量清單的招標優勢。工程量清單的優勢不僅體現在為投標人提供公平競爭的平臺、縮短投標時間，全面、準確的工程量清單還可以減少建設與施工方之間的爭議，保證結算審計工作的順利落實，避免不準確的數據給施工過程帶來麻煩。周曉等［3］從提高工程量清單編制質量的意義入手，對具體的質量提升措施展開詳細分析，希望為當前的工程量清單編制帶來幫助。劉佳［4］提出加強設計質量、提高編制人員水平及完善配套機制等對策。提高工程量清單編制質量和效率對于確保項目成本控制、保證項目質量、促進項目管理的規范化以及增強決策依據等方面都具有重要意義。

基于BIM（建筑信息模型）技術的工程量清單編制有利于提高工程質量和安全、優化工程成本、促進行業標準化、提升企業競爭力。本文提出基于BIM技術的工程量清單編制系統，旨在研究該系統的組成和清單編制過程，探討其在提高工程量清單編制質量、效率等方面的作用。

1 傳統工程量清單編制存在的問題

1.1 工程量清單質量要求

工程量清單可分為招標工程量清單和標價工程量清單2類［1］。招標工程量清單是招投標人根據國家標準、招標文件、設計文件和施工現場實際情況編制的清單。該清單是招標文件的一部分，用于投標和報價，包括說明和表格。標價工程量清單是承包商糾正所有計算錯誤后確定價格的項目清單，屬于合同的一部分。

工程量清單和價目表的通用格式包含項目編碼、項目名稱、項目特征描述、工程內容、計量單位和工程量。除綜合單價和總價外，投標人不能隨意修改招標人提供的字段。招標工程量清單的格式見表1。

《建設工程工程量清單計價規范》特別強調工程量清單必須作為招標文件的組成部分，其準確性和完整性由招標人負責。在編制工程量清單時，要嚴格按照規范要求完成工程量清單的修正以及缺項、漏項、偏差等情況的處理。

1.2 工程量清單編制存在的問題

工程量清單編制的準確與否是招標投標活動成敗的關鍵因素之一。然而，在清單編制過程中，因為參與的編制人員經驗不足或專業素質不夠，往往會導致工程量清單編制質量低下。此外，人為因素和數據處理不當等技術問題也是造成清單差錯的原因。為解決上述問題，一方面需要加強對參與工程量清單編制人員的培訓和管理，提高他們的專業素質和工作能力，另一方面需要建立完善的數據管理系統，并對數據進行嚴格的審核和驗證。

此外，由于不同的項目或同一項目的不同方面存在各種特殊性和復雜性，工程量清單可能會采用不同的編制標準和規范，導致工程量清單在不同工程項目之間存在差異。為了解決以上問題，需要建立統一的工程量清單編制標準和規范。

2 基于BIM技術的工程量清單編制

工程量清單編制從傳統手工編制發展到基于CAD（計算機輔助設計）軟件的編制，再到現今基于BIM的編制，是一個逐步發展提升的過程。基于BIM技術的工程量清單編制相比傳統方法有更為顯著的優勢，例如自動提取屬性信息、自動計量、高精度和低誤差以及實現可視化建造等。高東東等［5］基于BIM提供的數據庫平臺，利用建筑業繪圖管理軟件（Revit）的二次開發從模型中提取構件屬性信息，實現工程量清單追溯查詢的可視化。何一凡［6］比較3種基于BIM設計模型的基坑工程量清單提取方法，比較每種方法的優點和缺點，總結每種方式的適用范圍。隨著BIM技術的不斷發展，其在工程量清單編制方面的應用也逐漸受到重視。

2.1 BIM功能介紹

BIM技術是一種數字技術的建筑設計和施工管理方法，通過建立建筑物的三維數字模型，將建筑物的設計、施工、運營等各個階段的信息集成在一起，實現信息共享和協同［7］。BIM技術的核心是數字模型，包含建筑物所有設計和構造細節的三維圖形，不僅可以清晰地展示建筑物的結構、材料、設備、施工工藝等信息，還可以將施工過程中的各種資料、文檔進行集成、歸檔并按具體類別進行展示，從而提高系統的使用效率，減少安全隱患，提高工程質量。

2.2 數據輸入

工程量清單編制需要高質量的數據作為基礎，確保清單準確、可靠、可重復和可追蹤，采集的數據只有經過處理才能應用于建立模型和計算數量等操作中。運用BIM技術編寫工程量清單的數據主要來自以下幾個方面：①設計圖紙。BIM軟件可以自動提取設計圖紙中墻體、門窗、管道、設備等的信息。②模型數據。運用BIM軟件可以從現有的模型數據中收集所需的主體信息，包括構件的尺寸、數量、材料等。③數據庫。BIM軟件可以從已有的數據庫獲取相關信息，如標準件庫、材料庫的各種文檔文件。

通過數據來源收集和輸入數據的方式如下：①收集建筑信息。收集建筑設計圖紙、現場測量數據、相關技術規范等信息，確定工程量清單編制的基礎數據。②使用掃描儀或相機。使用掃描儀或攝像機進行建筑結構的測量和記錄，得到建筑物特征數據、尺寸數據、材料數據等。③將數據導入BIM軟件。將采集到的建筑物數據導入BIM軟件，進行數據清洗、整合和分類等操作，確保數據的有效性和正確性。

2.3 數據處理

在BIM技術的工程量清單編制中，數據處理是非常重要的一環，數據處理具體可以從以下幾個方面展開：①數據分類和整理。將不同類型的數據分門別類，如建筑構件數據、人員數據、物料數據等。②數據復查和清洗。對數據進行復查和清洗，比對數據之間的差異，排除和解決數據中的錯誤和問題。③數據合并和處理。將數據進行人為處理，包括對數據進行修改、更新和合并等操作，確保數量計算準確。④數據監測和控制。對數據進行監測和控制，反饋錯誤和問題信息，確保數據的正確性和完整性。

2.3.1 基于WBS的建筑工程結構分解

WBS（工作分解結構分析）方法是一種將項目分解為具體活動或任務的管理技術，可以將大型、復雜的項目劃分為易于管理的一個個小項目，方便項目團隊進行管理和跟蹤［8］。建筑工程項目進行工程量清單編制，也可以采用WBS方法進行任務劃分。首先，基于WBS理論構建建筑工程分解體系，對建筑工程項目進行分解，得到相應的分解圖；其次，將完整的項目分解成每一道工序作業后，依據現行行業規范對這些工序進行編碼。

建筑工程可分解為建筑結構、安裝和裝飾裝修3個主體部分，建筑結構的土方工程、樁基工程等子項目又可進一步分解為地基、框架、墻體等任務。對每項任務列出具體的工作任務清單，包括所需要的材料、人工、工具等。這些工作任務清單可以依據施工圖紙和規范編寫，也可以參考已有的經驗數據編寫。在工作任務清單的基礎上，列出每項任務的工程量，即每項任務需要的數量和單位。通過WBS劃分方法，將整個建筑工程項目拆分成多個可管理的子項目、任務和工程量項。這些信息可以幫助建筑團隊更好地規劃和實施項目，確保工程量清單編制準確、無誤。建筑工程主要分解結構如圖1所示。

2.3.2 編碼體系

建筑結構信息模型實體構件編碼依據工程各設施、子設施、構件、材料特征等進行分類編碼，通過此種方式編碼，可以快速、有效地提高計算機識別、讀取項目數據信息的速度，進一步解決傳統人工編制工程量清單數據輸入效率低、出錯率高等問題［9］。結合實體構件編碼方式與WBS分解結構法對建筑實體進行編碼，使構件與工程量清單建立起映射聯系。

采用12位數字進行編碼區分，每段編號分別代表工程分類、附錄分類、分部工程、分項工程和清單項目順序碼，如此形成每個項目獨有的編碼，可避免編碼重復對工程量清單統計產生影響。項目編碼示例見表2。

2.4 數據應用與輸出

BIM技術可以實現數據跨系統共享，工程量清單自動生成后可以直接導入不同的軟件中，例如導入Gantt Chart軟件，在項目管理中使用，可實現電子化的工程量清單管理。通過BIM技術進行工程量清單編制，數據采集和處理、數據應用和輸出等，不僅可以提高工作效率，還可以大幅降低人力成本，提高信息的可靠性和共享性。數據輸出具體包括以下內容：①導出數據。將數據輸出Excel等相關軟件，進行排版和數據提取。②格式化數據。將數據整理成清晰明了的工程量清單表格，便于查看和操作。③建立輸出文件。將格式化后的數據建立為數據輸出文件。④規定輸出格式。輸出文件的格式包括PDF、XLS、CSV等格式，數據的輸出需要針對不同的用戶和使用者進行組織和處理，以滿足使用人員對不同數據格式的需求。

3 BIM編制工程量清單的優勢

BIM技術改進了傳統建筑行業的協作方式和設計過程，進而提供更高效、精確的信息交換和可視化效果。在工程量清單的編制方面，BIM具有以下優勢：①減少錯誤。使用BIM軟件建立的模型中包含更加準確的數據，可以避免人工編制過程中出現漏項、錯項等錯誤。②節省時間和成本。BIM模型可以自動化地提取并匯總建筑元素的數量和特征信息，提高精度的同時還節省了編制工程量清單的時間和成本。③提高協作效率。BIM可以讓團隊成員實時查看設計和施工過程，因此可以更好地協作和溝通，避免不必要的延誤，提高項目的整體效率。④可視化效果。以BIM模型為基礎的工程量清單提供了更好的可視化效果，使用戶可以直觀地看到模型中各個元素的位置和關系，進一步提高對工程量清單的理解和應用能力。基于BIM技術的工程量清單編制方法與傳統方法對比的結果見表3。

4 結語

運用BIM技術可以為工程項目高效輸出準確和規范的工程量清單，并且項目改變的同時所收集的數據和輸出的工程量清單也處于動態的變化中，其精確的設計概算便于技術人員及時進行分析。BIM技術輸出的工程量清單和BIM技術本身一樣，貫穿于整個項目的生命周期，形成可靠的數據庫，可以更好地與其他項目進行技術對比，為經驗不足者提供參考，同時有助于管理的改進，使工程的推進更加順利。隨著BIM在建筑領域的不斷普及，工程量清單編制系統發展呈現數字化、智能化、多元化、移動化的趨勢，其適用范圍不斷擴大，工作效率逐步提高，使時間和人力成本得到有效控制。基于BIM技術的工程量清單系統，為項目的高質量發展提供了有力支撐，對提升建筑行業的造價管理水平有重大意義。隨著BIM技術的不斷發展，BIM技術的工程量清單編制需要迭代優化，以滿足新的施工需要和用戶需求。

5 參考文獻

［1］GB50500—2013，建設工程工程量清單計價規范［S］.

［2］王安珍.試論建筑工程招投標階段的造價控制措施［J］.房地產世界，2021（15）：62-64.

［3］周曉，楊新生，陳菁，等.工程量清單編制質量的提高措施［J］.住宅與房地產，2019（31）：39.

［4］劉佳.工程量清單編制中常見問題與對策研究［J］.工程經濟，2017，27（4）：8-10.

［5］高東東，尹宗勝，龔嘯.基于BIM的工程量清單編制系統構建［J］.土木建筑工程信息技術，2020，12（3）：79-82.

［6］何一凡.基于BIM設計模型的工程量清單計量方法研究［J］.建設科技，2021（5）：68-70，74.

［7］劉軍濤，孟鑫桐，張立佳，等.BIM技術在大型鋼結構建筑施工安全管理中的應用［J］.建筑技術，2021，52（6）：679-683.

［8］高華平，朱建國.基于工程量清單的施工項目工作分解結構研究［J］.項目管理技術，2008（12）：16-19.

［9］張微.BIM技術在工程量清單編制系統中的應用［J］.智能城市，2021，7（22）：97-98.

*安徽省自然科學基金面上項目“帶有動力放大器的壓電俘能器動力學機理及實驗研究”（2108085MA28）；安徽安聯高速公路有限公司科技項目“地產開發工程量清單標準化研究”（ALKJ-2022-05）。

【作者簡介】陳興生，男，安徽廬江人，本科，任職于安徽安聯高速公路有限公司，高級工程師，研究方向：工程項目管理；王仁華，男，江蘇南京人，碩士，任職于合肥第一房網絡科技有限公司，研究方向：工程項目管理；吳遠，男，江蘇揚州人，本科，任職于安徽安聯高速公路有限公司，工程師，研究方向：工程項目管理；張小磊，男，安徽淮南人，本科，任職于安徽安聯高速公路有限公司，研究方向：工程項目管理；唐禮平（通信作者），男，浙江淳安人，博士，任職于安徽建筑大學土木工程學院，講師，研究方向：智能結構。

【引用本文】陳興生，王仁華，吳遠，等.基于BIM技術的工程量清單編制系統研究［J］.企業科技與發展，2023（5）：36-39.