基于BIM技術(shù)的建筑工程造價控制與管理

王 臻

（貴陽觀山湖新型城鎮(zhèn)化建設(shè)投資有限公司，貴州 貴陽 550000）

0 引言

在建筑工程中，造價管控是指在工程建設(shè)中，對施工各個環(huán)節(jié)產(chǎn)生的成本費用進行科學(xué)把控。在項目成本核算管理中，通過整理相關(guān)數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行比較分析，確定以往工程施工造價支出數(shù)量，制定合理的控制方案。在建筑工程行業(yè)中，造價管控效果容易受到管控方式和管控體系等的影響，并且造價管理結(jié)果決定了工程建設(shè)效益和發(fā)展。近幾年，我國建筑行業(yè)信息化發(fā)展進程不斷加快，建筑信息模型（building information model，BIM）技術(shù)在建筑行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，可有效提高建筑工程造價管控水平，控制成本支出，保證工程整體效益。

1 工程概況

本工程為辦公樓項目，總建筑面積10 211.45 m2，總高度24.56 m，底層建筑面積1 564.54 m2。案例工程由上、下兩部分結(jié)構(gòu)組成，結(jié)構(gòu)層數(shù)分別是6 層和2 層。其中，地上結(jié)構(gòu)為辦公樓，地下結(jié)構(gòu)中一層是地下室、二層是停車場。對于工程結(jié)構(gòu)設(shè)計，以框架結(jié)構(gòu)為主，抗震等級為2 級。為了更好地控制工程造價，施工企業(yè)使用了BIM 技術(shù)，使得造價控制更加合理。

2 建筑工程造價效益分析

2.1 工程函數(shù)計算

在工程造價控制中，相關(guān)人員需要重點思考工程項目目標(biāo)價、工程效益以及施工管理要求等。基于此，管理人員應(yīng)重點分析可能對工程造價及效益造成影響的因素，建立費用與收益預(yù)測模型，對建筑工程總造價進行綜合分析，具體公式為：

式中：A為造價管控中約束集合；am為給工程造價造成影響的指標(biāo)。

計算工程總造價，從而獲取工程項目建設(shè)過程中與小成本相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，具體公式為：

式中：B為工程造價成本變量。

為了確保工程效益，還要建立造價效益有限元模型，具體公式為

式中：C為工程造價效益。

根據(jù)模型應(yīng)用BIM 技術(shù)，并且將其與約束平衡理念相互融合，以保證成本效益計算結(jié)果的準(zhǔn)確性，成本效益計算公式為：

式中：ω為工程造價基本特征參數(shù)；q為在某個階段材料的市場價格；ε、ξ、η均為造價成本變化參數(shù)[1]。

2.2 控制模型

為了保證工程效益，通過BIM 技術(shù)建立工程成本分類體系，并根據(jù)獲取的工程成本效益數(shù)據(jù)，確定利益分配模型，對模型進行評估。工程造價效益評估模型的計算公式為：

式中：Kk+1為工程造價控制量；ρk為工程造價管理環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的變動因素；mk為工程造價中的變量參數(shù)；φk為工程造價管理強度[2]。

2.3 數(shù)據(jù)交互

在對工程施工成本進行設(shè)計時，利用BIM 技術(shù)建立數(shù)據(jù)模型，并整理相關(guān)數(shù)據(jù)，以便于模型比較，找到工程造價管控方案中的不足，及時調(diào)整施工方案，保證工程建設(shè)的規(guī)范性。通過建立BIM 模型，整理與建筑項目相關(guān)的成本數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)兩者數(shù)據(jù)交互。具體數(shù)據(jù)交互流程見圖1。

圖1 BIM模型與工程造價數(shù)據(jù)的交互流程Fig.1 Interactive process of BIM model and engineering cost data

3 基于BIM 技術(shù)的建筑工程各階段造價控制與管理要點

3.1 投資決策階段

對BIM 技術(shù)來說，BIM 建模數(shù)據(jù)庫中涉及大量與工程項目相關(guān)的信息，上述信息為工程投資決策發(fā)展提供支持，減少造價管理人員在核算過程中發(fā)生的錯誤。根據(jù)具體情況，建設(shè)BIM 建模數(shù)據(jù)庫，及時整理相關(guān)數(shù)據(jù)，為后續(xù)工程項目投資決策造價管理提供依據(jù)，編制比較科學(xué)的工程招投標(biāo)文書，并從實際入手，選擇造價合理、施工技術(shù)水平高的施工企業(yè)進行合作。將工程招投標(biāo)信息作為基本信息，對工程量清單內(nèi)容進行優(yōu)化處理，保證工程報價的可行性和科學(xué)性。另外，因為當(dāng)前建筑工程結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以在投資決策過程中，將會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)信息，給數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作的開展增加了難度。為了減輕建設(shè)單位和施工企業(yè)在數(shù)據(jù)統(tǒng)計過程中的工作壓力，保證投資決策方案的合理性，利用BIM 技術(shù)建立三維信息建模數(shù)據(jù)庫，可以幫助各部門在短期內(nèi)獲取所需的數(shù)據(jù)，順利完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作[3]。

3.2 招投標(biāo)階段

在招投標(biāo)階段，造價管控重點在于投標(biāo)報價及工程量清單，兩者均可通過BIM 技術(shù)進行強化管理。例如，在BIM 軟件的配合下完成案例工程工程量清算。在項目招投標(biāo)過程中，對施工流程集合處理，根據(jù)工程具體情況設(shè)定經(jīng)濟指標(biāo)，從而保證工程造價的控制效果。在工程成本核算管理中，通過建立BIM 數(shù)據(jù)模型，利用其數(shù)據(jù)化功能，實現(xiàn)工程各個環(huán)節(jié)成本投入情況的管理。在工程施工結(jié)束后，對整個工程項目產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，建立BIM 資料數(shù)據(jù)庫，對成本合同與實際造價成本進行比較分析，以達到造價控制效果。

3.3 設(shè)計階段

在建筑工程設(shè)計階段，設(shè)計方案中設(shè)計概算是比較重要的內(nèi)容，相關(guān)人員應(yīng)根據(jù)實際情況，結(jié)合設(shè)計概算內(nèi)容來完成工程總投資數(shù)額的計算工作。建筑工程設(shè)計結(jié)算方式通常采用的是人工結(jié)算方法，但是如果面對的是大工程量建筑項目，那么這種方式消耗的計算時間比較長，并且也無法保證計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。為了改善此種狀況，借助BIM 技術(shù)中的建模功能，結(jié)合BIM 建模進行工程設(shè)計方案優(yōu)化處理，把處理后的設(shè)計方案傳入到相關(guān)軟件中，使得建筑工程概算結(jié)果更加準(zhǔn)確。

3.4 施工階段

建筑工程建設(shè)中涉及的內(nèi)容多，相對比較復(fù)雜，并且在建筑工程施工過程中，受到各種因素影響，如建筑材料價格變化、設(shè)計變更等，會增加該環(huán)節(jié)造價控制管理工作難度。如果相關(guān)人員沒有結(jié)合工程具體情況采取有效管理對策，實現(xiàn)對建筑工程造價的規(guī)范化管理，不僅會讓工程施工成本增加，還會延長施工期限。基于此，在施工階段，根據(jù)工程現(xiàn)場情況，合理使用BIM 技術(shù)，可消除上述因素對工程施工階段造價管理產(chǎn)生的負面影響。在實際應(yīng)用過程中，使用BIM-5D 或iWorks平臺等完成施工階段造價管理。其中BIM-5D 平臺可以建立建筑的5D 模型，利用該模型和時間參數(shù)分析建筑工程施工進度，并根據(jù)施工過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，預(yù)測未來某個時間點的施工進度和施工效果，同時對計劃方案和實際施工進度進行比較，找到兩者之間的差別，分析導(dǎo)致差異問題出現(xiàn)的原因，從而提出對應(yīng)的處理措施，保證建設(shè)工作如期完成。經(jīng)實踐驗證，iWorks 平臺將BIM 技術(shù)作為重點，建立線上管理平臺，利用該平臺整理工程建設(shè)過程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，如施工進度、施工質(zhì)量和施工成本等，并模擬施工現(xiàn)場環(huán)境，對各個材料及設(shè)備分配情況進行優(yōu)化處理，可為后續(xù)施工的正常進行提供有力支持[4]。

3.5 竣工階段

在建筑工程竣工階段，造價管理中產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)信息，如決策文件編制、施工成本核算控制等，且數(shù)據(jù)規(guī)模大，呈現(xiàn)出多樣化特點。因為整體規(guī)模大，同時涉及諸多專業(yè)，所以造價管理人員需要以施工設(shè)計方案作為參考依據(jù)，合理計量工程量清單，包含工程變更及其具體變更內(nèi)容。借助BIM 技術(shù)，在合理范疇內(nèi)及時公布工程造價信息，可減少施工過程中各種糾紛。此外，通過使用BIM 技術(shù)對建筑工程各項數(shù)據(jù)進行比較分析，可以保證建筑工程造價管理效果，提高造價控制水平，將比較復(fù)雜的造價核算流程簡化處理，從而使建筑工程竣工階段的造價控制結(jié)果更加準(zhǔn)確和有效。案例工程在竣工階段使用了BIM 技術(shù)，并實施全過程造價管理，及時更新工程各個環(huán)節(jié)產(chǎn)生的施工成本信息，并對項目資金計劃和項目施工進度計劃進行了科學(xué)調(diào)整，從實際入手，將工程造價成本控制在合理范疇內(nèi)，為企業(yè)創(chuàng)造更多效益。

4 結(jié)語

以BIM 技術(shù)為探究重點，進一步研究建筑工程造價控制與管理。通過應(yīng)用BIM 技術(shù)，建筑施工企業(yè)及其相關(guān)部門可精準(zhǔn)計算工程成本投放量，并且預(yù)測施工進度和周期，及時發(fā)現(xiàn)施工中存在的問題。同時，BIM 技術(shù)還能促進各部門之間協(xié)調(diào)配合，實現(xiàn)信息有效傳遞，共同制定管理決策，改善工程建設(shè)質(zhì)量，提高工程施工水平，為建筑行業(yè)數(shù)字化發(fā)展提供技術(shù)支持。