基于 BIM 技术的工程造价计量规则研究

汪一江 （上海市建筑建材业市场管理总站，上海 200032）

在整个造价计算过程中，工程量计算所消耗的时间达总时间的 50%～80%。计算工程不仅工作量巨大而且繁琐枯燥，容易产生人为错误。工程量计算准确度得不到保证，各地定额计算规则及其定额量的不同增加了手工计算的工作难度。引入 BIM 技术后，基于参数化模型，依据空间拓扑关系和 3D 布尔运算规则，造价人员只要依据当地工程量计算规则，在 BIM 软件中设定相应的调整扣减计算规则，系统就会自动完成构件的扣减运算，从而有效地减少了工程量计算时间，提高了计算精度，大大提升了工程造价的精细化管理水平。至于 13 清单，则是指基于 GB 50500─2013《建设工程工程量清单计价规范》的工程量计算模式。

1 两种模式下的分类编码标准体系

分类编码标准体系是建设项目进行成本分析、项目管理及数据积累的基础，在信息技术应用中具有重要意义，能够大大提高信息共享及自动化程度。国外常用的分类编码标准体系有：美国建筑标准协会 (CSI) 发布的 MasterFormat体系、加拿大建筑标准协会 (CSC) 发布的 Uniformat 体系以及应用最广的 OmniClass 体系等。OmniClass 体系的分类对象包括建筑全生命周期里的建设活动、人员、信息以及目标，实现各种类型建筑在设计、施工、拆除和再利用等阶段的信息组织、分类、传递及共享。

1.1 BIM 模式下的分类编码标准体系

BIM 模式下的分类编码标准体系采用 OmniClassTM Table 的分类方法，以 IFC 作为构件编码路径，通过 IFC描述以 2～3 位的数字编码定义各层次。以基础构件为例，编码如图1 所示。

图1 BIM 模式下基础构件编码方法

图1 中编码表示以该构件类型为基础，其他具体信息由IFC 关系属性与构件相关联，“XXX”是对构件细节的描述，如尺寸、材质等。

1.2 13 清单模式下的分类编码标准体系

13 清单模式下的分类体系步骤包括：① 根据专业划分为建筑与装饰工程、安装工程、轨道交通工程、市政工程等 9 个工程。② 各工程划分为专业工程。③专业工程划分为分部工程。④ 分部工程划分为分项工程。分部分项工程量清单分为5 级，共12 位数字。各级编码含义为：第一级──分类码，表示工程 (2 位)；第二级──章顺序码，表示专业工程 (2 位)；第三级──节顺序码，表示分部工程 (2位)；第四级──清单项目名称码，表示分项工程 (3 位)；第五级──拟建工程量清单项目顺序码 (3 位)。以基础类型为例，编码如图2 所示：

图2 13 清单模式下基础类型编码方法

1.3 BIM 模式和 13 清单模式下编码映射关系

BIM 模式和 13 清单模式均支持以构件细部属性为条件增加分类，并通过最后三位编码进行描述。但 BIM 模式下的最小计量单位是构件，未对计价方式作出规定；而 13 清单模式下的最小计量单位是分部分项工程，包括相同属性的多个构件，未对单独构件进行分类编码，也没有规定计价方式。可见，这两种模式下的分类编码标准体系存在较大差异，在实际使用过程中容易给造价人员带来困扰。为解决该问题，可将 BIM 族的类型编码和 13 清单的编码及子目对应起来，形成映射关系。通过关键词进行搜索和匹配，实现二者之间的关联，便于进行基于 BIM 的工程量统计分析。

2 BIM 模式下的计量规则

建筑活动的计量规则是建立在正确分解的基础上的。BIM 模式以建筑构件作为基本单元进行建模和计量，13 清单模式则以清单项目或定额子目作为基本单元进行计量，即计量单元是若干构件和施工工艺的集合。

2.1 BIM 计量技术路线

目前，基于 BIM 技术的计量技术路线主要有 4 种：

(1) 应用程序接口 (API)：在 BIM 建模软件中建立模型，通过 BIM 设计软件提供的二次开发 API (Application Programming Interface) 接口，直接读取 BIM 设计模型中的数据信息，再按照清单定额规定的计算规则，完成工程量计算工作。

(2) 半开放式平台：在第一种方法的基础上，通过专业公司开发的软件平台，对计算规则和基础数据进行添加和编辑。这种方法具有一定开放性，但使用过程会受到软件功能的限制。

(3) 开放式数据库连接 (ODBC)：通过 ODBC (Open Database Connectivity) 访问提取 BIM 模型中的数据至造价软件，然后通过造价软件进行工程量计算。

(4) 输出至 EXCEL 表格：利用 BIM 设计软件直接计算并统计构件工程量，输出到 Excel，再由造价人员手工统计、汇总。

2.2 BIM计量规则

BIM 计量与建立的模型相呼应，将建筑产品分为 3 大类，如表1 所示。

表1 BIM 模式下建筑产品的分类及计量规则

3 基于 BIM 技术的工程造价管理应用实例

中设集团上海中心项目工程总投资 3.96 亿元人民币，总建筑面积为 6.79 万 m2，其中地下建筑面积 1.97 万m2，地上建筑面积 4.83 万 m2。总建筑高度为 99.9 m，共23 层。

3.1 工程量统计

工程量计算不仅是工程预算编制的前提，也是工程造价管理的基础，耗时最久。为保证投标、合同、变更及结算等造价管理工作有序高效进行，工程量统计必须达到一定准确度。BIM 技术的引入使工程量计算具有更高的准确性、快捷性和扩展性。

本项目采用开放式数据库连接(ODBC)法，利用某 BIM造价管控软件进行工程量计算。系统算量输出值与广联达算量输出值见表2 ，二者各项计算结果误差小于 1%，说明该系统算量准确度非常高。

表2 某 BIM 造价管控软件算量输出值与广联达算量输出值

3.2 变更管理

采用 BIM 5D 平台可对工程中存在的变更建立变更单，统一进行管理。运用模型体现，通过增减构件对变更进行对比分析，同时可以实时查看变更，核对历史变更。该平台有利于变更管理，避免工程时间过长导致资料缺失，因此对造价管控具有重要价值。

3.3 流水段工程量查询

首先在模型上进行可管理流水段的划分，再将进度计划、分包合同、清单及图纸等信息根据工作流水段的维度进行组织管理，有助于生产管理人员合理安排生产计划，并提前规避工作面施工中常发生的交叉作业冲突等问题。

3.4 月工程进度款审核

利用 BIM 5D 提取各月的工程量及资金，通过模型计量的范围得到报量的预算范围，然后进行审核。BIM 5D 平台还支持 Project 文件导入，关联流水段构件至对应计划进度，实现按施工进度查询工程量，进一步实现月工程进度款审核。

3.5 施工进度计划模拟

基于 BIM 的施工进度计划模拟是将整个工程施工进程以 4D 可视化方式直观地展示出来。项目管理人员在 4D 可视化环境中查看各项施工作业，能够更容易地识别潜在的作业次序错误和冲突问题，从而更有弹性地处理设计或工作次序的变更。

3.6 合约规划

确定项目目标成本后，对工程项目全生命周期内发生的所有合同大类及金额进行预估，这是实现成本控制的前提。合约规划即以预估合同的手段对目标成本分级，将目标成本控制科目中的金额分解为具体的合同。

3.7 三算对比

通过 BIM 技术对料、工、费的耗费、分包工程费、临建费及质量成本进行三算对比。项目部将项目目标成本视为目标组织施工，竣工之后，实际发生的成本与目标成本的差额即为项目部利润。本项目通过使用基于 BIM 技术的算量软件，极大提高了算量效率，节省了造价人员的时间和精力。

4 结 语

本文对 BIM 模式和 13 清单下的分类编码标准体系进行介绍，并对基于BIM 技术的计量规则进行研究，通过实例分析了该技术在工程造价领域中的应用价值。BIM 技术的应用给工程造价行业带来重要变革，极大提高了效率，为工程数据“设计─成本”的一体化应用提供了基础。今后应对 BIM 技术应用进行深入研究，推进各项法律法规的完善，以期最大程度发挥 BIM 技术的作用。