BIM 技術在建筑工程造價管理中的應用探究

文／周麗瓊 云南機場集團有限責任公司 云南昆明 650200

引言：

市場經濟體制下，工程造價影響因素增加，建筑投資規模擴大，立項后設計概算、投資測算時間有限，導致項目勘察、設計、施工等階段的造價風險較大。因此，為保障建筑工程整體效益，需創新造價管理模式，應用BIM技術預測項目投資需求，合理控制項目成本，減少各環節資金消耗。

1.BIM 技術的應用特征

BIM 是建筑信息模型（Building Information Mode ling）的簡稱，是以3D 數字技術、大數據技術為支持，對建筑工程建設、運維周期內的工程信息進行立體化表達[1]。BIM 模型的本質是數據載體，可完整描述建筑工程建造過程，可視化分析建筑實體數據。

（1）可視化。BIM 功能豐富，模型可視化范圍廣，可直觀、清晰展示建筑外觀、內部結構信息，實現建筑工程各階段信息交流。

（2）信息集成應用。BIM 模型包含建筑幾何信息、進度信息、成本數據、質量及人工信息，建筑結構類別、材料信息、工程安全信息均可記錄在模型內。各主體可參與信息采集、修改模型參數，以完善投資策劃方案，優化設計方案，集成應用各階段信息資源。

（3）信息互用性。BIM 數字模型中輸入項目信息后，模型數據可實時更新，持續協調，且關聯數據會隨之修改，數據協同性強。

（4）數字化。BIM 模型本質是數字化表達建筑產品及其功能特性，可串聯建筑工程相關信息資源、建造數據，并通過子模型、數據信息模型、基礎模型、專業構建模型，多層次搭建信息模型，使參與主體有效使用，模型層次如表1 所示。

表1 BIM 應用標準中的模型層次

2.建筑工程造價中BIM 技術的應用優勢

（1）BIM 模型可存儲的信息數據較多，工程造價期間，可依據數據模型內數據計算、統計工程量，或應用BIM 軟件生成數據報表，確保工程量信息準確性[2]。各主體可結合造價需求，修改、獲取建筑信息數據，制定造價決策，如圖1 所示。比如，建筑項目投資、交易、施工環節，BIM 在輸入項目信息后，信息具有流動性，及時更新后可生成3D 模型，整理項目概算、預算信息，項目結算時利用算量模型統計建筑變更量、清單價格，為造價人員制定管理決策提供思路。

圖1 建筑BIM 模型輔助決策應用關系圖

（2）建立數字模型，智能扣減計算建筑實體空間信息，自動計算工程量，降低人工統計分析成本，保障工程量核算效率。

（3）模擬建筑施工過程，科學配置人力、物力資源。依據BIM 模型自動化計算工程量、實踐需求，準確計算各階段可完成的工程量，并與合同內清單單價相乘，獲取各階段工程造價，針對性進行成本管理，控制資金、資源投入計劃，科學安排施工管理方案，達成工程造價目標。

（4）應用BIM 可視化特點，建立BIM 模型實施碰撞檢查，驗證設計可行性，從源頭預防工程變更。確需變更時，可局部修改變更數據，自動化計算相關工程量，降低合同價格變更概率，預防變更后造價風險[3]。

（5）借助電子模型分析計算工程指標、指數，存儲建筑工程歷史造價數據，將其作為工程造價估算、項目預概算數據來源，實現電子資料共享、實時查閱，提升工程造價管理效率。

3.BIM 在建筑工程造價管理中的具體應用

3.1 投資決策階段

建筑項目投資策劃階段，BIM 技術具有成本估算、初始建模、模型應用等功能。（1）結合已有項目數據，在BIM 軟件中導入2D 圖紙，構建建筑3D 模型，獲取初始模型后通過數據統計估算項目投資需求。（2）利用模型準確計算工程量，估算工程造價，造價數據可反推各決策方案優勢、劣勢，優化項目決策方案。（3）通過計算機設備計算工程量，為造價師節省時間，分析造價控制側重點，判斷不同因素對造價管理影響程度，找出項目投資問題，有效調整項目前期策劃方案。

3.2 設計階段

圖紙繪制完成后，業主需審查圖紙，進行設計交底。傳統CAD 軟件繪圖時的維度有限，無法檢驗土建、消防、機電管道設備是否存在尺寸不符、碰撞問題。這類問題會引起施工安全風險，影響工程成本、施工質量，導致造價風險增加。因此，可基于BIM 技術，建立3D 建筑模型，可視化分析各專業建筑構件，解決圖紙沖突問題，預防設計風險[5]。BIM 模型中含有建筑結構尺寸信息，可提升設計階段工程量核算便捷性。設計人員可直接利用BIM 模型提取工程量信息，獲取準確結果。同時靈活調整建筑結構數據，實時更新和變更設計方案，避免施工后工程變更。

3.3 招投標階段

招標階段造價管理重點是建筑工程技術標編制工作。管理人員需依據《房屋建筑與裝飾工程量計算規范》、《建設工程工程量清單計價規范》計算工程量和綜合單價，確定“攔標價”。該階段中，BIM 模型會快速計算工程量，依據平臺內建筑項目、定額消耗標準、歷史費用標準完成計算任務[4]。（1）應用算量軟件，建立BIM 模型，導入BIMMAKE 建模軟件后，生成工程量初始模型，完成新建工程、內部結構、裝修等建筑項目的工程量。（2）應用BIM 計價軟件計算建筑工程量單價、費用，統計分析招標控制價。招投標環節，投標人報價時間有限，投標報價作為中標的關鍵數據，BIM 軟件可實現投標報價的快速計量，高效編制投標報價。（3）投標人建立好BIM 模型后，可在施工階段將模型導入計價軟件，編制進度計劃，或進行工程變更費用、周期性結算。總而言之，招投標階段BIM 軟件可生成算量、計價模型，為工程造價管理提供招標控制價、投標價、綜合單價。

3.4 施工階段

（1）應用BIM 技術編制施工進度。將時間信息加入BIM3D 模型內，生成4D 模型后精確計算施工階段所需資源，加入成本信息后為5D 模型，可計算施工環節所需人力資源、設備數量，輔助進度管理。造價人員可通過模型準確計算各環節人工、材料、機器消耗量，避免資源投入不符合實際要求。同時能夠預先模擬施工節點現場布置情況，確定施工設備安裝位置，提升施工效率，減少計劃進度、施工實際進度誤差，避免因進度問題導致造價增加[6]。

（2）BIM 軟件可模擬施工過程，用直觀數據、圖形表達已建、待建項目的施工信息，協助造價師進行施工全過程造價管理，具體流程如下：①建立模型，檢查問題。②圖紙會審，凈高檢查，碰撞檢查，場地布置，事前控制造價風險。③制定成本計劃，明確成本目標，實施成本計劃。

3.5 竣工階段

BIM 技術可完整采集建筑項目信息，結構化收集施工數據，快速在竣工結算階段統計任務量，并結合合同價格對比計算，分析工程價格波動原因、具體額度，計算項目經濟效益，為各主體提供可視化工程數據，使各主體進行竣工核算，造價分析。竣工階段，BIM 模型交付過程如下：設計BIM 模型→生成算量BIM 模型→施工BIM 模型→詳細設備設施信息→竣工交付BIM 模型（可支持建筑運維管理）。

4.BIM 在建筑工程造價管理中的應用案例

4.1 項目概況

某建筑工程，總建筑面積為55661.35m2，其中地上部分建筑物面積為35218m2。建筑結構為6 層框架綜合樓，地面五層，地下1 層，建筑總高度25m。項目應用廣聯達BIMMAK 軟件代建建筑3D 模型。模型建好后導入GTJ2018 軟件中計算建筑工程量。軟件內可直接啟用計價平臺套用清單定額，減少造價建模工作量，造價管理過程如下：（1）BIMMAK 搭建BIM 模型。（2）廣聯達GTJ2018 計算工程量。（3）云計價平臺計算工程價格。（4）BIM5D 協助進行成本、進度、施工動態管理。

4.2 BIM 應用過程

4.2.1 投資估算

應用BIM 技術進行投資估算，以建筑基礎土建工程為例。（1）建立BIM 模型，計算建筑面積。模型導入BIM 算量軟件后快速獲取工程量計算結果。（2）根據已有信息、歷史項目技術指標、同類項目結構、市場信息實施投資估算。BIM 軟件可直接采集投資估算指標，獲取各區域工程造價指標數據。（3）3D 建模后，快速計算工程量，查詢投資估算指標，編制投資估算文件，以確保投資估算精度，為工程造價管理提供可靠數據。

4.2.2 設計比對

設計比對是BIM 工程造價管理的核心，需圍繞初步設計、方案設計、施工圖設計等階段進行。

（1）初步設計階段，工程造價需依據建筑指標實施造價估算。

（2）施工圖設計階段，可應用現行清單計價規范、資源消耗量標準、市場費用標準計算工程量，自動計算價格清單，匯總工程造價信息[7]。比如，REVIT、BIMMAKE、GTJ2018 等軟件可結合設計圖紙計算建筑構件實體量，工程造價工程量可直接根據清單定額計算規則進行核算。GTJ2018 中包含各地工程量計算規則，自動識別項目信息后可快速建立模型，并將模型導入REVIT、BIMMAKE 內，建立工程算量模型。

（3）方案設計階段對比方案可行性，篩選最佳方案，并在BIM 模型生成后進行專業沖突檢查，通過碰撞檢查，檢查工程管道、建筑框架梁有無碰撞情況。GTJ2018 可識別建筑圖紙內各類軸網，識別率約為95%。根據各個樓層建立軸網模型后，設計人員對比修改、使用模型數據，優化設計方案。或是建立建筑梁柱模型，計算建筑結構所需混凝土量、鋼筋量、模板量，同時應用REVIT 軟件對建筑結構、建筑單項工程、機電工程進行“碰撞檢測”，實時監測各構件空間位置，排查設計問題。BIM5D 軟件自帶碰撞檢測系統，導入設計信息后可自動進行碰撞檢測，確認矛盾節點。

4.2.3 施工造價管理

完成項目中基礎施工、主體工程施工的動態造價管理任務后，建立完整BIM 三維模型，具體分析工程施工階段造價信息。

（1）建立工程造價數據庫，每周、每月、每季度更新施工數據，分析造價管理進展。啟用BIM5D 平臺，優化施工資源配置，合理分配施工環節物資、勞動力、機器設備，以滿足各環節資源需求。

（2）依據模型數據，制定施工管理方案，在保障物資持續供給的情況下確定物資定額信息，實施定額領取。驗證物資方案，全面分析各周期施工環節物資、資金需求，加強資源儲備與管理。

（3）建筑施工作業持續推進后，廣聯達BIMMAK軟件會自動推送BIM 構件、工程待計量列表信息，更新REVIT、BIMMAKE 內的施工進度，以不同顏色表達在建、已建、待建項目。待建項目屬于待計量列表，施工完畢后自動錄入完整建筑構件信息。為加強質量管理，錄入信息為質量驗收、檢驗合格建筑單項工程。質量審批后批量處理BIM 軟件列表內的數據，生成工程造價所需明細表。

（4）協同施工組織設計，BIM 工程造價預算。根據各專業設計圖紙，預算材料及人工成本，備案變更費用。同時依據各專業施工圖，生成3D 剖面圖、平面圖，表達施工設計要點，或是施工模擬建筑結構建設工藝，與工人交底，指導其進行施工管理，提升施工進度，節約成本，滿足造價控制要求。

（5）BIM 模型預演工程造價，排查后期施工可能出現成本問題，調整施工方案，優化施工設計，預防返工風險。

4.2.4 變更費用比對

變更環節，BIM 軟件自動比對變更前后模型數據，編制詳細變更數據表格。同時在變更BIM 模型上準確記錄建筑構件狀態、單項工程信息，審批后下發變更命令，建立變更臺賬。廣聯達BIMMAK 軟件平臺在變更產生后會自動記錄、統計詳細變動數據，直觀呈現變更前后造價變化，預估造價變化趨勢，由各管理主體進行動態化造價控制。完成變更后，BIM 軟件自動變更工程量明細表，匯總工程造價數據，包括變更費用統計數據、變更產生費用，自動歸檔后同步更新到數據庫內，為工程造價管理提供參考。

4.2.5 竣工結算管理

BIM 模型可全面存儲項目信息，直觀呈現合同文件、索賠單據、工程變更費用、工程量清單等信息，建立造價數據庫，使各分包單位、管理主體調取竣工階段所需造價信息。

另外，成本計算是建筑竣工階段造價管理的重要內容。可應用BIM 軟件，抽取各環節項目費用信息，按照工程時間周期、進度計劃、施工范圍匯總建筑項目信息，建立單項BIM 費用模型。以某月混凝土需求量費用統計為例，BIM 模型中包含施工領料信息，造價管理人員可以此為依據計算混凝土消耗費用，并利用BIM 軟件匯總各月材料費用，計算各階段工程量造成的成本費用，提升成本核算便捷性。BIM 模型可統計分析建筑項目實際成本、預算成本、招投標報價，對比后估算建筑工程造價管理績效，分析工程造價問題。比如，根據施工前后工程量統計數據，比對施工進度、計劃進度誤差，評估工程造價管理方案應用效果，提出具體改善建議。

結語：

綜上所述，在工程造價管理中應用BIM 技術時，還應結合BIM 技術原理、建筑工程造價流程，建立BIM 信息模型。通過模型獲取項目數據，采集有效信息，為工程造價管理決策提供支持。項目方應重視BIM 信息模型和工程造價流程的聯動，將BIM 滲透在工程造價整個生命周期內，發揮BIM 前期預測、中期管理、后期控制的造價優勢，保障工程造價管理質量，提升建筑工程造價信息化水平。