建筑信息模型在全过程工程造价控制中的价值及应用

2020-07-01胡晓文刁品伟

江苏科技信息 2020年14期

胡晓文，刁品伟

（南京江北新区科技投资集团有限公司，江苏南京 210000）

0 引言

在过去的几十年里，由于人口、经济的增长和对生活质量的更高要求，建筑的能源消耗急剧增加。如果建筑物设计、建造和操作得当，就可以节省大量能源。实现建筑节能的有效途径之一是利用建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技术。

BIM具有很好的协调性、整体性、可视性和易优化性，可以提供适合各种用户需求的数据，还可以用来提取和分析信息，帮助设计师做出决策，对设计方案进行评估，有效地进行设计决策，改善工程造价控制的过程。BIM不仅可以提升建筑建设效率、节约建筑建设成本，还可以进一步确保建筑建设质量。将BIM技术应用到全过程工程造价控制中突显出了非常大的应用价值，有利于在整个建筑体系中实现工程造价的精细化管理，以实现成本控制上的最大化限制，为此，本文对其进行了详细分析。

1 过程工程造价控制过程中的主要问题

1.1 全过程工程造价控制

全过程工程造价是对项目实施过程中所有环节的人力、物力、时间、设备等成本进行评估和控制，以减少项目实施过程中的资源浪费，达到降低成本的目的，为企业创造更多的利润，主要包括决策阶段、设计阶段、交易阶段、施工阶段、竣工阶段等［1］。决策阶段的工作主要为项目建议书、可行性报告的撰写，需要准确进行投资估算、项目经济性评价和项目融资方案分析等；交易阶段的工作主要是把经济与技术结合起来，在时间、经济的限制内完成项目预定的所有功能，需要对设计和施工方案进行优选、进行投资限额的分配和优化、施工预算的审核和优化等；交易阶段的工作主要为选择合适的承包商和合适的合同价款方式，需要确定合同价额、选择评价方法、投标报价编制的审核等；施工阶段的工作主要为对变更索赔进行严格计量和控制；竣工阶段的工作主要为对竣工进行结算和核实，验证造价管理的效果。

1.2 决策阶段存在的问题

决策阶段是项目工况的起始环节，也是全过程工程造价的首要工作。工程造价决策阶段的工作覆盖面广，情况复杂，存在大量信息孤立阻断的问题，信息传递极易失真。此外，传统的决策阶段缺少信息集成化的处理，未能实现对信息的合理化整理，给信息交流带来了不便以及成本的额外增加。这样必然会导致决策效率低下，决策成本较高，很难适应全过程工程造价精细化管理的需求。

1.3 设计阶段存在的主要问题

很多项目工程在追求速度的时候忽视了质量，导致很多环节并未按照计划以及施工图纸进行，非常容易出现问题。边设计、边施工、边修改，会破坏工程的连续性，使工程预算与实际消耗产生很大的偏差，不利于工程的保质保量和以后的控制投资。在工程造价的设计阶段进行细化管理，有利于提高工程的决策质量，对于工程造价的后续阶段有良好的推动作用。

1.4 招标阶段存在的问题

在项目工程中除了涉及施工部门之外，还涉及财务和审批部门，各个部门之间的协调沟通会极大地影响项目成本的进度。如果各个部门之间存在着矛盾，就会使项目工程的顺利完成存在极大的隐患。这样的话，在招标阶段，专家就不能对投标商进行准确的判断，无法确认投标单位的价格以及投标单位是否可以达到招标方的要求，以至于建筑方无法选择出合适的招标单位，给全过程工程造价造成严重影响。

1.5 施工阶段存在的问题

在全过程工程造价的施工阶段，可能出现以下两方面问题。一方面，设计师可能会突然修改设计方案，原先的工程造价方案需要重新修订，这样就会造成资源浪费，影响后续工作的进行。另一方面，某些企业没有严格地按照拟定的设计方案实施，偷换材料和设备，给整个工程的质量保证和工程造价的准确度带来严重的影响。在这种情况下，同样无法对工程造价进行合理有效的控制。

2 BIM技术的发展

1974年，Chuck Eastman在“建筑描述系统”的项目中提出了BIM的概念［2］。BIM即建筑信息模型，是一个数据丰富的、面向对象的、智能的、参数化的设施数字表示，可以实现对多维度方向的信息集成，它允许设计团队所有成员（所有者、项目经理、机械工程师、电气工程师、土木工程师、承包商，供应商和分包商等）在模型中进行合理有效地协作［3］，其集成模型［4］如图1所示。

图1 集成BIM模型

BIM在工程项目的全过程中的应用一直在不断发展［5］。在工程项目的原理图设计阶段，BIM允许对多个选项进行不同的整合分析，并使用照片-蒙太奇技术把真实图像和现有条件结合起来；在工程项目的细节设计阶段，BIM提供三维内外部模型、建筑能效模型、结构分析设计等功能；在工程项目的详细施工阶段，BIM提供四维时间进度安排，包括建筑系统的分析、生产车间和建筑图纸的生成等。总之，BIM技术在项目工程中的应用是十分全面的，且发挥着重要作用，随着BIM技术应用的不断发展，项目工程的完成将变得更加智能和高效。

3 BIM在全过程工程造价控制中的价值与应用

3.1 投资决策阶段的价值与应用

将BIM技术应用到投资决策阶段，可以有效利用其优势，即在BIM中具备过往历史工程数据以及完整工程信息，并且这些工程历史数据信息以及历史项目BIM模型可以随时被提取和使用。对于新建工程项目的投资决策阶段而言，BIM的应用可以为投资估算提供所需信息、数据资料等。通过调用BIM数据库中相似项目的详细数据，而后结合新建项目实际情况，在相似项目的数据基础上进行调整和修改，最终得到新建项目需要的资料，可以对工程量的计算工作起到辅助作用。最后，根据BIM数据库中的相关价格信息以及估算指标，比如人工、材料、机械等，进而高效完成新建项目的投资估算工作。

3.2 设计阶段的价值与应用

在设计阶段，限额设计可以对施工图的设计以及控制项目投资支出起到重要作用。相较于传统的预算方法，可以有效利用BIM模型数据库，准确快捷获得工程基础数据，同时可以根据相关的设计指标实施限额设计。BIM模型数据库可以实时、同步的计算并分析出对应项目的各个环节工程造价。不仅如此，也可以随时对各个部位以及构件进行调整和优化，在很大程度上起到了技术以及经济方面的提升作用［6］。

3.3 招投标阶段的价值及应用

在招投标阶段，对于招标控制价以及投标报价而言，工程量的计算非常重要，但是工程量计算过程非常复杂烦琐，将BIM技术应用其中可以有效改善此种情况，使得计算更加快速准确，并且在很大程度上节约了人力、物力以及时间。通过运用BIM模型，可以极大地方便工程量的计算汇总工作，通过自动生成功能，可以随时查看、核实各个构建信息，改变了以往人工计算容易出现的失误等情况，可以有效确保数据真实准确性。无论对招标方还是投标方都带去了一定的应用价值。其中对于投标方而言，通过精准编制工程量清单，能够提升招标工程信息质量，确保信息准确，防止出现因遗漏导致后续发生索赔和纠纷情况；而对于投标方而言，在BIM模型数据应用下，可以提高核算清单的效率，并实施对比，便于制定符合自己实际需求的投标策略，为企业获得利润提供基础准备。

3.4 施工阶段的价值及应用

3.4.1 材料方面的控制

在工程造价中，材料费用会占非常大的比例，为了提高对工程造价的有效控制，需要对材料进行合理控制。但如果在各个工程中对材料成本进行拆分，则会存在很大难度，无法对不同时期的成本进行对比，所以不能及时发现其中存在的问题。而将BIM模型应用到施工阶段，可以通过三维模型的方式将整体建筑展现出来，可以与工程详细信息进行有效整合，在模型中反映出成本、进度、材料等问题。在BIM技术作用下，可以促使施工单位在材料采购、进场等方面做好计划，并高效管理和控制材料使用、出入库等，从而有效实现对材料费的精确控制［7］。

3.4.2 成本方面的控制

将BIM技术运用到成本控制中，可以通过模拟演示，并结合BIM模型上的成本、时间方面的信息，将实际施工中的多项资源进行展示，比如人工、机械设备、资金等情况。通过此种方式可以将资源进行合理应用，同时也可以提高施工成本控制计划的编制与实施效率，对项目施工成本控制能力的提升具有重要作用。

3.4.3 工程变更和索赔

在施工阶段工程造价控制中，工程变更和索赔可以说是重中之重，主要是因为多数变更和索赔会对工程造价造成直接影响，导致造价增加。一旦发生工程变更，无论哪种情况都会给后期工程结算造成纠纷。但是在BIM模型的应用中，可以有效地将变更前后的直观实体情况模拟出来，为审核变更方案提供了极大的便利。