刍议BIM技术在工程造价管理中应用

江小丽

1 引言

BIM指的是建筑信息模型，这个模型能够包含建筑物的各种信息参数。BIM技术可以应用在工程项目各个不同阶段，从策划到运营维护阶段，可以有效联系项目参与各方，实现对建筑物全生命周期管理。建设工程项目的造价管理理论上应该是贯穿在项目实施的每一个阶段，但是目前在建筑工程行业的造价从业人员，主要工作还是集中在计量和计价，对全过程造价管理还不够重视，而且也没有技术支持轻松实现全过程造价管理。工程造价管理行业未来发展的目标是以 BIM技术为基础，建立企业工程项目数据库，形成工程项目造价管理信息系统[1-3]。这个管理系统可以实现全过程、全方位、多层次地进行造价管理，可以实现对工程项目造价进行预测、优化、控制，以获得最大投资效益。

2 BIM技术的特点及应用现状

BIM技术与传统技术相比较，具有可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性等特点。传统的施工图纸是二维的，需要技术人员识图后想象出建筑物的空间形态，BIM技术将建筑工程项目传统图纸表达的内容通过软件建立起可视化三维模型，实现建设项目的各个阶段(如项目决策、设计、施工、交付使用等)都是在可视化的状态下进行的。建立BIM模型可以进行碰撞检查和多种模拟操作，做到事前控制。BIM模型存储了建筑物的各种实际信息，还可以提供各阶段变化后的信息，相比较传统技术利用BIM系统工具优化各种项目就显得较容易，利用BIM技术可以对建筑物进行方案及特殊设计的优化。BIM模型可以绘制常规图纸，还可以形成经过可视、协调、模拟、优化之后的深化图纸[4]。

建筑行业发展的趋势是要将BIM技术应用在建设项目的全过程乃至全寿命周期当中，从前期的项目策划到运营维护阶段甚至拆除阶段都将与BIM模型紧密联系。我国BIM技术应用起步晚，作为一项新技术在建设项目中还没有得到普遍推广，目前处在初级发展阶段。但是BIM技术相比于传统技术优势明显，所以发展速度很快。建筑企业绝大部分都已经建立起使用BIM技术意识，在这一领域加大投入，花大量资金购买BIM软件，培养BIM技术人员。与此同时政府也在大力支持推广BIM技术应用发展，BIM技术发展应用已经成为“十三五”时期建筑行业发展的重点。

3 BIM技术在造价管理中的应用

目前工程造价管理中存在很多问题，比如：工程变更频繁发生、建设周期内材料价格变动大等，这些都会影响工程造价、进度、质量。由于工程造价管理领域缺乏科学的管理制度，造价管理人员在项目各个阶段，尤其结算时要做大量工作。在建设项目全过程中都可以运用BIM技术进行造价管理[5]，并且由于BIM技术的应用还可以将造价管理拓展到运营维护阶段甚至拆除阶段，如图1所示。

图1 造价管理内容

3.1 决策阶段

在决策阶段要完成投资估算，进行多方案对比，这样才能保证项目建成后能够实现最佳的经济效益和社会效益。可以说决策的过程就是确定投资方案的过程，这个环节将直接决定建设项目的建设规模和造价以及建成后的效益。在决策阶段提出多个，备选方案，初步建立 BIM模型进行比较，能够更加快速准确选取经济较优的方案，降低投资估算发生偏差概率。在项目决策阶段投资估算也可以利用以往类似工程项目的BIM模型，获得大概的工程量数据，再根据当地建筑物单方造价平均水平，大概估算出项目的造价金额，快速有效的为项目投资决策提供估算价，为投资人的决策提供重要依据。

3.2 设计阶段

设计阶段是控制工程造价的关键[6]，通常要将工程造价控制在投资估算范围内。在进行初步设计的时候进行设计概算，以确定经济合理的设计方案。初步设计阶段初步完成BIM模型以分析形体、空间、建造成本等，在初步完成的BIM模型基础上进行施工图设计，这是后续各项工作的主要依据。设计人员可以利用BIM模型检查图纸中存在的问题，避免施工过程中由于施工图纸存在问题引起工程变更。检查图纸问题主要的手段是碰撞检查，而且可以实现多专业协同进行碰撞检查，不局限于土建与土建、机电与机电，还可以完成土建与机电碰撞等。以门诊楼项目为例，建立BIM模型，门诊楼土建机电碰撞检查如图2，碰撞检查后生成碰撞检查报告如图3。碰撞检查可以解决不同专业之间存在的问题，还可以解决同一专业内部的布置协调问题。通过碰撞检査发现图纸错误和不合理的地方，并且针对检查出来的问题进行优化。这样就能做到事前控制，可以大大节约时间与资金成本，避免造成施工过程中的浪费。

图2 土建机电碰撞检查模型

图3 碰撞检查结果

初步设计完成后，要核算出价格，以判断初步设计是否经济合理，从而对设计方案进行优化，BIM模型可以快速输出工程量数据，为设计概算编制提供方便。初步设计完成后要进行施工图设计。造价管理人员再根据施工图纸进一步完善BIM模型，用以编制准确的施工图预算。通过建立BIM模型很容易发现图纸上存在的错误,设计人员修改图纸错误以后，施工图预算编制人员可以直接修改模型，能够方便快速的修改之前的工程量并计价。

3.3 招投标阶段

在招投标阶段招标单位要编制控制价，投标单位要编制投标文件，投标文件包括商务标和技术标两个主要内容。招标单位利用BIM模型输出工程量，如图4所示,可以较快完成编制工程量清单和控制价，保证工程量清单的准确性。时间就是经济效益，建设方都希望尽可能提早开工建设，所以通常建设方都尽可能压缩招标时间，发出招标文件后将会在法律允许的最短时间内进行开标评标，现在的项目规模往往都很大，如果采用传统的技术手段编制标书时间就很紧张，利用BIM模型输出工程量计价，进行施工模拟，编制进度计划、施工组织设计，可以有效缩短编制标书时间，提高编制的标书质量。比如传统方法计算钢筋工程量非常复杂，利用BIM模型在土建模型布置基础上能够很快将钢筋布置完成，输出钢筋工程量，不需要再逐个“抽钢筋”，这样可以大大节约钢筋工程量计算耗费的人力和时间，提高效率。

图4 输出工程量

3.4 施工阶段

施工阶段是工程造价管理的重点环节，这一阶段造价管理工作很复杂，一直以来施工阶段造价管理都是很薄弱的。随着BIM技术发展应用，可以将BIM技术在施工阶段应用如图5所示。在施工准备阶段传统的做法是建设项目参与各方在建设单位组织下进行组织现场踏勘和图纸会审，随着BIM技术发展应用，可以利用模型进行碰撞检查、模拟施工、模拟进度计划执行等，施工前找出并解决图纸中存在问题，制定最优的施工方案和进度计划，从而提高项目管理效率，节约成本，实现多方互赢。

图5 BIM在施工阶段造价管理中应用

在施工阶段造价管理的重点是要控制工程变更发生，保管好变更、签证资料，及时将变更内容补充到BIM模型，实现工程量信息动态管理，不需要再手工统计变更工程量。根据模型可以分析偏差，包括进度偏差、成本偏差等，给决策者提供调整偏差的依据。在施工过程中建设方可以利用BIM模型提供信息为依据支付进度款，施工方还可以依据BIM模型提供的信息制定材料计划，实行限额领料，合理安排人工、材料等，合理降低成本。

3.5 竣工验收交付使用阶段

竣工验收交付使用阶段施工方要编制工程结算文件，编制的依据主要有施工图纸、现场签证、工程变更、隐蔽工程记录等等。造价管理人员根据结算文件进行审计，确定最终应该支付给施工单位的工程价款。在这个阶段可以直接利用之前的BIM模型来完成，施工过程中有发生改变的地方，造价管理人员当天就可以进行模型修改完善记录，这样时效性强、准确性高，工程完成以后可以直接生成结算或审计需要的材料，避免到工程完成后再一点一点进行核算，避免传统的结算方法常常会出现变更签证资料遗失、信息不准确等问题，提高了工作效率和准确率。竣工结算完成后最终业主还要编制竣工决算，这是一份总结性的经济文件，这部分工作是由建设单位组织完成，竣工决算反映的是建设项目从提出到竣工全过程当中的所有资金的使用情况，保存好每一个阶段模型及相关信息的文件，在决算时能够取得事半功倍的效果。

3.6 运营维护阶段

在我国目前大多数业主项目建设完成投入使用以后，就不再对项目进行造价管理，由于BIM 技术的应用，这种情况将得到改善。运营维护阶段BIM技术可以应用在于设施的装修、规划及维护，有利于运维管理阶段相关系统(如：照明系统、消防系统等)的查找；还可以针对重要复杂的大型设备进行实时监控，及时发现问题并解决问题。依托BIM技术建立工程项目数据库，收集已完成项目运行维护参数信息，为以后类似项目运营维护管理提供参考，提高工程项目运营维护阶段工程造价管理能力。

4 结语

建设工程项目周期长，由于缺乏先进的技术手段，有很多工程项目在实施过程中存在参与各方交流不畅、资料丢失等问题，导致最后工程结算困难。BIM技术在建设项目管理中的应用大大减少了工程变更的发生，能够迅速全面的管理工程实施过程中的各种资料。BIM技术的发展应用将有效改善工程造价管理行业的现状，提高造价管理人员工作效率，将推动工程造价管理实现全过程乃至全寿命周期动态管理。。