BIM技术在工程造价管理领域的应用

2015-05-12廖力臻王宏辉

黑龙江生态工程职业学院学报 2015年6期

关键词：工程量工程项目工程造价

廖力臻王宏辉

(兰州交通大学土木工程学院，甘肃兰州 730070)

BIM技术在工程造价管理领域的应用

廖力臻王宏辉

(兰州交通大学土木工程学院，甘肃兰州 730070)

随着云计算、大数据和信息化产业的迅速发展，建筑行业领域的BIM也得以迅速发展。从造价管理角度对BIM技术进行介绍分析，结合传统模式的造价管理与BIM技术下造价管理进行对比分析，总结出BIM技术运用于造价管理所营造出的良好工作氛围，推进了造价管理信息化的发展，节约了劳动力与社会成本。

BIM；造价管理；施工图预算；建筑信息模型

近年来，建筑行业发展迅猛，我们也在坚持不懈地寻求更科学更符合发展的方式来提升建筑业的效益。Chuck Eastman(1975)率先提出BIM这一概念，Jerry Laiserin(2002)将其正式应用到工程建设行业。目前已在全球范围内得到广泛应用，成为建筑业改革的中坚力量。BIM的应用使得海量数据处理难题得以解决，更使造价管理流程规范合理。

1 BIM是什么

BIM(Building Information Modeling)，即建筑信息模型，是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型。BIM是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达，美国国家标准技术研究院如是阐述[1]。BIM是建筑业在CAD之后进行的第二次“革命性”技术，为建筑业工程设计、成本管理、施工控制、运营维护等全过程建筑信息提供技术支持与传递，实现项目成本的精细化管理。BIM模型的主要功能体现在建筑工程项目信息的表达、计算、共享、传递和云储存，它具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特点。

BIM的本质是在建筑物没有实际开始建设和建设过程中在电脑中建立和更新维护一个虚拟的建筑物，以发现和解决实际建造过程中可能发生的问题和错误，再根据虚拟建造过程进行实际施工，从而大大增加项目的可控性，减少错误，缩短工期，控制造价，提高质量。有了BIM模型这个虚拟的建筑物，项目在策划、设计、施工和运营的各个阶段所需要的资料和服务都可以在此基础上借助不同的软件工具得以实现。本文主要介绍BIM在造价管理方面的应用。

2 传统模式下全寿命周期造价管理

工程造价管理的核心内容和管理形式主要体现在建设工程造价全过程控制中，也是提高项目投资效益的关键所在。它贯穿于决策阶段、设计阶段、工程招投标阶段、施工实施阶段和竣工验收阶段的项目全过程中，通过对工程项目建设投资目标的控制，来实现所建的工程项目的经济效益和社会效益[2]。

2.1投资决策阶段

项目投资决策阶段的工程造价管理，主要是对项目的整体投资进行分析，确定影响建设项目工程造价的主要因素，再编制建设工程的投资估算，对建设项目进行经济财务分析，考察建设项目的国民经济评价与社会效益评价，结合建设项目的决策阶段的不确定性因素对建设项目进行风险管理[3]。其中投资估算是一个项目决策阶段的主要造价文件，同时它也是项目可行性研究报告和项目建议书的组成部分。因此，投资估算对于项目决策及投资的结果有着重大的影响。因此在编制工程项目的投资估算时，要对估算编制后至竣工期间的价格、利率、汇率等动态因素的变化进行合理的预测，来确保投资估算的编制质量。然而现阶段我国投资估算的准确性普遍较低，竣工结算时往往是“三超现象”。因此我们还需要对各种建设项目的竣工决算的实际造价资料进行及时认真的收集整理，提高造价人员技术水平，合理估算工程预备费，并考虑每年的价格浮动。

2.2设计阶段

一个项目的设计质量是否达到国家标准、功能是否满足使用要求，这不仅仅关系到建设项目的一次性投资的多少，还关系到建成交付使用后的经济效益，如产品成本、经营费、日常维修费、使用年限内的大修费和部分更新费用。初步设计很大程度上决定了工程建设的产品方案、结构形式和建筑标准及使用功能，进一步形成了设计概算，确定了投资的最高限额；施工图设计完成后，编制出施工图预算，计算出工程造价。由此可见，工程设计是影响和控制工程造价的主要因素。到目前为止，我国初步设计阶段普遍比较粗糙，初步设计深度不够，导致设计概算质量不高，造成概算超估算、预算超概算、结算超预算的“三超”现象[2]。

因此，设计概算也是设计文件的重要组成部分，是建设单位进行项目核算、建设工程“三算”对比、考核项目工程成本和投资经济效果的重要依据。设计概算审核完成后我们还需要进行施工图预算，保证后期招投标的顺利进行。

2.3招投标阶段

招投标阶段主要是承包人对工程量进行核算。投标人在通过资格审查后，编制投标文件并对招标文件作出实质性响应。在深入研究招标文件和核实工程量的基础上依据企业消耗量定额和所掌握的市场价格信息进行投标报价的编制。这个环节中，各个投标方都要进行施工图预算，最后进行投标报价。现在的工程项目一般竞标方少则十几家多则五六十家，这无形中是在进行重复的工作。由于招投标时间短，所以普遍得到的工程计量结果不准确，导致企业成本增加，劳动力消耗大。

2.4施工阶段

由于建设工程项目施工是一个动态系统的过程，涉及环节多，施工条件复杂，另外设计图、环境条件、市场价格等因素的变化都会直接影响工程的实际价格，所以这一阶段的工程造价管理最为复杂。在实践中，我们遇到的工程变更、工程索赔就会引起工程量的变化。工程变更一般分为设计变更和其他变更两类。本文主要介绍设计变更。设计变更常常包括修改工程相关的高程、基线、位置尺寸；改变合同中确定的工程量。对此国家有明确的文件严禁通过设计变更扩大建设规模，增加建设内容，提高建设标准。

对必须变更的工程，应该先进行工程量和造价的分析。工程一旦有了设计变更，就会导致索赔，所以在此时应该做到及时处理变更，减少工程索赔。然而在实际工程中，只要产生设计变更，就会停工对这部分工程量重新计算，必要时还要返工，不能及时地处理，耗费人力物力。

2.5竣工验收阶段

该阶段主要是确定建设工程最终的实际造价即竣工结算价格和竣工决算价格，这个价格是反映工程项目的实际价格，最终体现工程造价系统控制的效果。竣工决算包含了项目从筹备阶段到建成投产或运营阶段的全部费用[4]。

3 BIM在全寿命周期造价管理的应用

3.1投资决策阶段

利用BIM的虚拟实现和可视化的特点，建立BIM参数化模型，为建设项目决策提供更加直观的数据和模型支持。我们可以通过建立BIM数据模型，查找与拟建项目相似的工程造价信息；对工程项目建设过程中的风险进行预估，来降低不可预见费所占比例。

3.2设计阶段

工程造价控制虽然贯穿于项目建设全过程，但是设计阶段的工程造价控制是整个工程造价控制的重中之重，工程造价在设计阶段的控制是最有效的。在设计人员完成设计后，通过整合不同专业的BIM模型，运用3D技术和协调设计功能对各专业之间存在的碰撞情况进行检查，提前消除由于涉及错漏而产生的隐患，提高设计质量，降低设计误差，避免返工。例如鲁班多专业集成应用平台(BW)可以把建筑、结构、安装等各专业BIM模型进行集成应用。对多专业BIM模型进行空间碰撞检查，对因图纸造成的问题进行提前预警，第一时间发现和解决设计问题。有些管道由于技术参数原因禁止弯折，必须通过施工前的碰撞预警才能有效避免这类情况发生。实现可视化施工交底，降低相关方的沟通成本，减少沟通错误，争取工期。

3.3招投标阶段

这个阶段会有数十家施工企业对工程量清单进行核算，还有招投标前期建设方对施工图做的预算最终拿出的清单和招标控制价。这些算量工作都是针对这同一份图纸，是一项巨大的工作量。我国《招标投标法》中规定，招标人应当确定投标人编制投标文件所需要的时间，也就是从开始发放招投标文件之日起，至投标人提交投标文件截止之日止的期限。这一期限一般不少于20天。由于后期的开标、评标、定标还需要很多个工作日，对后续的工期有一定的影响，所以我国大部分地区在发布招投文件后20—25日内就会进行开标程序。对于大中型工程而言，这对施工单位的造价人员无疑是很大的挑战，时间短任务重就容易出现计算错漏，还要加大人力来完成。由于会有很多家施工单位都会进行施工图预算，这对劳动力就造成了很大程度上的浪费，效率也低。钢筋使用量在建筑成本中占有很大的比例，也是业界一直努力追求在不影响结构物安全下尽可能降低成本的主要方面。那么利用BIM技术所计算出来的钢筋量比人工计算的钢筋量少了许多，经过多个项目实践后，两者差异经比较后发现，人工计算的钢筋量多出BIM计算的钢筋量的10%。

3.4施工阶段

运用BIM技术的虚拟建造和思维模拟功能，对建筑环境实行全方位的评估，并预测周围环境会给工期造成的影响，以提前做好施工计划和方案。再运用BIM系统的网络图、四维模拟和动态跟踪功能，有效控制整个项目的进度。对于施工过程中产生的设计变更和其他变更，运用BIM与RFID的结合。RFID主要是指信息采集，通过互联网将信息传输到信息中心进行处理。以前我们都是使用excel或者关系数据库来处理RFID收集来的信息，那么这个信息的应用基本上就只能满足统计库存、打印报表等纯粹数据操作层面的要求。如果使用BIM模型来处理信息，在BIM模型中建立所有部件的与RFID信息一致的唯一编号，建立自己的编码系统，那么这些部件的状态就可以通过RFID、智能手机、互联网技术在BIM模型中实时地表示出来[5]。这样就可以做到及时收录变更信息，及时更新相关数据，及时对工程量进行动态调整，减少拖延时间，尽量少延误工期。也为以后的成本结算、签证管理、工程款支付等工作提供了支持。

3.5竣工验收阶段

BIM模型信息的完整性、准确性、实时性可以保证竣工结算顺利进行，能够准确计算出竣工工程实际完成的工程量，并且信息完全公开透明，所有参与方都可以掌握，可有效地避免建设方与施工方就已完成工程量之间的扯皮现象。与此同时，在竣工结算时，可以对已完成工程运用BIM进行多算对比、多维分析。对已完成工程的各项数据进行多维度统计，从整个项目的角度对建设投资效益分析，建立相应的数据库，为今后类似的建设工程的开展提供大量有效的参考数据。