浅析基于BIM 的工程项目全寿命周期造价管理

翟颖

（西安培华学院，陕西 西安 710000）

自2009 年以来，建筑业增加值占国内生产总值的比例始终保持在6.5%以上，建筑业国民经济支柱产业的地位稳固。随着我国经济水平的不断提高，建筑企业生产和经营规模的不断扩大，工程造价管理工作越来越受到重视。工程造价的管理也从只关注施工阶段和竣工结算阶段的工程造价管理逐步转向全寿命周期的工程造价管理。BIM 技术是建筑业具有创新性的里程碑式技术，被广泛视为将颠覆建筑业传统生产范式[1]。BIM 技术的出现，让二维的图纸变成了三维、四维甚至N 维的模型。BIM模型整合了建筑全寿命周期的各类信息，在其协助之下，工程造价管理将打破原有分离式造价管理模式，实现了各专业、各阶段的工程造价管理整合，是当下建筑业渴求的全过程造价管理模式[2]。

1 全寿命周期工程造价管理

全寿命周期工程造价管理的概念是20 时期七八十年代由英美的相关学者和专家提出的。传统的工程造价管理和全寿命周期的工程造价管理对比见图1。所谓全寿命周期，指的是建设工程项目的决策阶段（DM）、实施阶段（PM）和使用阶段（FM）[3]。其中，实施阶段分为实施准备、设计和施工三个过程。全寿命周期的工程造价管理就是从建筑工程项目的长效经济出发，全面、综合考虑以上各阶段的工程造价管理，以期实现全寿命周期内的最优成本。

图1 传统造价管理与全寿命周期的造价管理对比

全寿命周期的工程造价管理从理论的提出发展至今，逐步形成了较为完善的理论和方法体系，其发展主要经历了以下三个阶段：①初步提出阶段，主要指20 世纪70 年代。1974 年，A·Gordon 在《建筑与工料测量》季刊上发表了《3L 概念的经济学》，在其文中首次提出了全寿命周期的工程造价管理。随后，其他建筑师协会、学者也开始了相关的内容研究。②迅速发展阶段，主要指20 世纪70 年代末-80 年代后期。全寿命周期的工程造价管理体系基本形成，并在造价管理的各位学者、工作者的努力下，取得了一系列的应用成果。③完善和继续创新阶段，主要是指20世纪80 年代后期至今。计算机和信息网络的出现让工程造价管理工作开始走向模型化和数字化，造价管理的理论和方法都有了新的进展。

我国的工程造价管理偏重于施工阶段的工程造价管理，对于其他各阶段的工作还有很多不足。现阶段我国工程项目管理的组织结构把开发管理、实施阶段的业主方项目管理和物业管理分割开来，两部分相对独立，导致了在使用阶段的造价管理工作难以和其他阶段统一起来。同时，大部分的建设开发单位眼光还不够长远，还不能够从全寿命周期的角度来考虑成本，对于建设项目可持续发展还处于概念化的阶段。但是，根据相关资料显示，项目使用阶段占全寿命周期总成本的60%～66%，对全寿命周期的造价管理也有着极为重要的意义。随着绿色建筑、可持续性发展的推进，全寿命周期造价管理的地位显得越来越重要。通过合理的规划设计，采用节能、节水的设施，环保的材料，加强可回收物的收集和储存，在全寿命周期内造价最低的前提下，实现绿色环保、生态平衡，提高建设工程项目的外部效应[4]。

2 BIM 技术

BIM（Building Information Modeling）技术是建筑业信息化发展的主要技术之一。经过十多年全球范围内的讨论，BIM 已成为工程项目管理的核心技术。在过往的多个大型项目中，BIM 技术都展现了其优越性，在进度管理、质量管理和费用管理方面发挥出巨大的作用。BIM 是建筑业转型升级的必经之路。

在BIM 技术出现之前，设计师通过平面图、立面图和剖面图来表达设计思想和成果。而如今，在计算机技术、互联网技术的协助下，通过BIM 技术可以协同建立建筑信息模型，精准地将建筑设计的内容输入模型中，形成三维立体的虚拟建筑产品。通过三维模型，可以提取各种视角的二维图纸。立体的虚拟建筑产品比起二维CAD 图纸更加直观，通过碰撞检验，可以在模型中发现设计问题，在施工前就进行修正，减少了施工过程中返工的成本[5]。

在BIM 模型中，各构件的信息、特征都有记录。工程量统计的工作不再需要造价师建模计算，而是在BIM 模型中进行提取和汇总，有利于节约人力和物力，节约时间，提高工作效率。BIM 模型对于数据的收集和整理，不仅有利于单个项目的造价控制，还在这个过程中集成了各项目的资料。足够的项目资料形成了资料库，能够为建筑工程各方面的决策提供必要的依据和参考。

3 基于BIM 的工程项目全寿命周期造价管理措施

建筑工程项目造价的形成过程较为复杂，确定依据繁多，不同阶段的计算方法均不同。传统的造价计算方式和过程将各个阶段割裂开来，重复的数据计算、统计让造价师的工作异常繁重。如果有BIM 做支撑，造价管理的工作会变得更加便捷、高效。

3.1 决策阶段

项目的决策和初步设计阶段对工程造价的影响约为75%～95%，是对工程造价影响力最大的阶段，也是实现造价节约最关键的阶段。在这一阶段，通过分析已建的BIM 模型、信息、成本，可以构建出更准确的拟建建筑模型。造价工作人员可以据此模型计算出更为准备的投资估算，为投资决策和资金筹措提供依据。

3.2 设计阶段

设计阶段所占用的工程造价虽然只有1%～3%，但是这一阶段对工程造价的影响却高达35%～75%。传统的设计分专业制二维图纸，需要依赖有经验的设计师或施工员在大脑中对图纸进行整合，以此来检查图纸是否有错误。BIM 技术的引入规避了二维视角下信息不直观，各张图纸或各专业图纸互相矛盾的问题。可以通过模型整合，把各专业设计师建筑的模型整合到一起，使用碰撞检测功能去发现问题，进而由各专业设计师讨论、修正图纸。图纸更加准确，造价才能更加准确。

由于设计阶段的工作量大而复杂，工程造价的计算错误或疏漏是常会出现的问题。基于BIM 设计阶段的工程造价管理，免去了照着二维图纸去计算工程量的过程，只需将BIM 模型导入相应的软件中，软件从模型提取工程量，再进行设计概算或施工图预算的编制与审查。

3.3 招投标阶段

在招投标阶段，招标人要完成工程量清单、招标控制价的编制和审查，投标人要完成投标标价的编制和审查。依托于BIM 模型，招标人可以自动提取工程量清单，免去了人工计算的繁琐过程。从可视化的BIM 模型中，各类资源及其用量更加明确，招标控制价也更加准确。投标人从以往的工程模型中积累相关数据，在投标时将新建工程的模型和数据库相结合，一方面可以精准的计算工程量，和工程量清单中的数据形成对比；另一方面可以根据企业自身情况合理报价，避免为中标报低价，最终损害自身利益。

3.4 施工阶段

在施工阶段，可以将BIM 三维模型与动态施工组织结合起来。

（1）通过将BIM 模型中的构件信息和价格信息与进度计划相结合，建立资金使用计划。施工过程中，可以实时、动态地将施工形象进度与模型中的进度计划相对比，反映进度进展情况。亦可将资金使用计划和成本核算部门统计的计划相对比，反映资金使用情况。

（2）可以在模型中分类别提取工程量，经统计、计算后用于采购。例如，利用相关软件1：1 建立施工现场布置模型。施工现场往往是需要布置监控摄像头的，但是摄像头的视野需要反复调试。利用BIM 施工现场布置模型，在模型中设置摄像头及其相关数据，模拟个摄像头的安装位置和视野范围。据此，可统计出相关设施的规格、数量，便于材料部进行精准采购。

（3）根据BIM5D，在模型中设置施工进度，可以快速提取工程量。提高了算量的精度和效率。相关数据用于结算，减少了成本核算部门的工作量。

（4）产生升级变更后，可以快速地对模型进行调整，进而对工程量、工程进度、资金使用计划等一系列文件进行调整。

3.5 使用阶段

使用阶段主要涉及各种设备、设施的使用和维护。利用BIM 技术，可以在模型中添加各种设备、设施的位置、型号等信息。企业对于设备、设施等资产的记录更加精确和详细，同时对于维护费用的统计计算也更加准确。项目与项目之间依据此可以进行对比分析，优化使用阶段的各项方案。根据BIM 技术，对每日能耗、维护成本、维修费用进行记录和分析，建立数据库，实现与建设单位、设计单位、施工单位的共项，为其他工程的投资、设计和施工提供参考。BIM 技术还可以用于运营中，例如，可以将BIM 模型与AR 相结合，遇到紧急逃离情况时，可以启动AR 系统识别各处的危险等级，一方面据此在BIM 模型中规划出合理、安全、快速的逃生路线，减少人员伤亡；另一方面为抢险救灾提供线路和数据，实现快速抢险，减少财产损失。

4 结论

建设工程项目全寿命周期的造价在各阶段都有其管理的必要性和意义，全寿命周期的造价管理是工程造价管理发展的必经之路。BIM 技术可以在模型中集成建筑信息。这种信息的集成使得在决策阶段、设计阶段、招投标阶段、施工阶段和使用阶段的造价管理都有了数据基础。在此之上，工程的设计、计量、计价、预算、决算有变得更加准确和便利。基于BIM 技术的全寿命周期造价管理提高了工程造价的准确性，提升了工程造价管理工作的效率。本文在研究的过程中，仅对BIM 技术在各工程各阶段工程造价管理工作中应用的方式和可能性进行了讨论，未能在实际案例中进行应用，也就未能提供实际工程应用BIM 技术前后工程造价管理工作的变化。在日后的研究中，应对此方面展开进一步的论证。