BIM技术在工程造价中的应用

何若辰

（厦门市市政工程设计院有限公司，福建 厦门 361000）

0 引言

BIM全称是“建筑信息模型（Building Information Modeling），其核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。借助这个包含建筑工程信息的三维模型，大大提高了建筑工程的信息集成化程度，从而为建筑工程项目的相关利益方提供了一个工程信息交换和共享的平台[1]。近年来BIM技术的应用给整个建筑行业带来一场革新，随着我国大力推广BIM技术，对传统的造价工作造成了影响。通过BIM模型进行自动识别，数据转换及分析，可以便捷地得到工程量数据，大大加快了工程造价工作的效率，也影响着工程成本的控制。

1 BIM技术的用途及优势

传统造价工作是在二维的基础上进行的。造价人员在对工程成本计算时，需要大量时间对单位工程、单项工程、分部分项工程一步步计算，然后汇总统计，工程量的计算时间在整个造价工作过程中占到50%以上，工作人员不可避免地会出现错误，从而增大了误差风险。因此，将传统的二维模型算量转换成基于BIM模型的三维算量，是目前建筑业必须发展的方向。

BIM技术的三维模型算量与传统过程中的二维建模算量虽有些不同，但又密切相关。BIM技术在造价工作中的应用指工程设计时就做好相关数据的处理，可以通过BIM模型将工程所需要的工程量数据直接导入到算量或计价软件中，避免了借助算量软件再次输入数据，使传统的算量建模方法转变为基于BIM模型的算量检查和优化精确度等工作[2]。这种方法既可以避免重复建模，也可以在招投标阶段缩短计算时间，提高工程算量精确度，并可根据施工过程中突然发生的问题动态化解决，随时对工程量加以计算和更新，同时为后续的钢筋计算、施工进度、工期优化及施工质量管理提供了更加有效的参考依据。

BIM算量方法代替传统算量主要优势如下：

（1）BIM算量方法将造价工程师从繁琐的劳动中解放出来，为造价人员节省更多的时间和精力用于更有价值的工作，如：询价、评估风险等，并可以利用节约的时间编制更精确的预算。

（2）BIM算量方法比传统的计算方法更加准确。工程量计算是编制工程预算的基础，但计算过程非常繁琐，造价工程师容易因人为原因造成计算错误，影响后续计算的准确性。BIM的自动化算量功能可以使工程量计算工作摆脱人为因素影响，得到更加客观的数据。

（3）BIM算量方法可以更快地计算工程量，及时地将设计方案的成本反馈给设计人员，便于对项目成本的控制。传统的工程量计算方式往往因耗时太多而无法及时地将设计对成本的影响反馈给设计人员。

（4）BIM算量方法可以更好地应对设计变更。在传统的成本核算方法下，一旦发生设计变更，造价工程师需要手动检查设计变更，找出对成本的影响，这样的过程不仅缓慢，而且可靠性不强。BIM软件与成本计算软件的集成将成本与空间数据进行了一致关联，自动检测哪些内容发生变更，直观地显示变更结果，并将结果反馈给设计人员，使他们能清楚地了解设计方案的变化对成本的影响。

2 BIM技术在造价工作中应用的具体内容

2.1 研究对象的选择

BIM技术可应用于各种类型工程中，但不同类型工程有其各自的特点。在传统二维算量模式下建筑工程、管廊工程、桥梁工程、房建工程等结构物计算较多的项目往往会消耗更多的精力与时间。研究对象应能够充分体现BIM算量的优越性，因此本次选取综合管廊工程进行研究[3]。

2.2 BIM模型参数的确定

由于模型设计参数的定义与造价工程量的要求上往往不一致，要想得到可用的工程量数据，必须确定BIM建模数据设置的参数与方法。

BIM模型参数的确定是本次研究工作中的重要环节，一般BIM模型创建与工程概预算工作并无交集，设计人员对BIM模型的设计多是从设计角度出发，所以BIM模型无法满足造价中工程量的要求。本次研究在BIM模型设计初期就以造价的角度定义与编辑BIM模型，规范BIM模型设计标准，制定BIM模型参数的定义方法，使BIM模型能够得出符合造价要求的工程量数据[4]。

例如造价的计价规则中，管廊主体都是相同的钢筋混凝土结构，但在造价定额套用中，结构的底板，侧墙，顶板需要套用不同的定额，因此需要分别得到底板、侧墙、顶板结构的工程量，如果设计不清楚此要求，往往将底板、侧墙、顶板都定义为同一种混凝土结构，最终便得不出符合造价要求的工程量数据。又如管廊中有玻璃钢盖板，预制混凝土盖板，液压井盖等结构，它们均类似于板结构。但在计价工作中，他们的计量单位是不一样的，玻璃钢盖板按“m2”计量，预制混凝土盖板以“m3”计量，液压井盖以“个”计量。在BIM建模时便需要对不同结构进行不同的设置与定义，才能最终得出符合造价要求的工程量数据。

2.3 BIM模型创建

本次研究以管廊项目为BIM建模的基础，结合造价对工程量的要求，细分了管廊各组成构件，合理设置各项参数，使BIM模型符合识别工程量的要求。更好地理解BIM模型导出工程量的原理，今后造价人员拿到BIM设计模型后，能够看得懂设计，能够自行获得所需的数据，能够对模型进行编辑与修改，能够使用BIM算量软件得出造价文件。

3 通过BIM模型获得结构工程量数据

图1 BIM模型的创建

数据处理方法：在BIM建模时便设置好各项参数，通过revit软件导出工程量统计表格。在此基础上，对数据进行编辑与完善，根据统计的数据补充计算软件模型无法统计的工程量，如满堂脚手架，变形缝等。造价人员再手动将这些工程量数据输入计价软件中，完成计价工作。

4 通过BIM模型获得基坑土方工程量数据

通过BIM模型已经可以得到管廊主体结构的工程量数据，此外还可以利用BIM计算土方工程。传统的土方计算方法存在着计算量大，计算精度不高，数据量大等缺点，通过BIM方法能够实现快捷精确的计算，做到实际与模型精确对应。将CAD地形图文件导入Revit软件，编辑后生成模型，形成原始地貌模型，再根据设计图纸在原自然地坪模型的基础上绘制基坑开挖模型，两模型之间的差异体量即为土石方开挖量模型，利用Revit直接导出报表则得出土石方开挖量。本次研究主要利用BIM模型计算工程挖方量。

图2 综合管廊三维地形图

5 通过BIM模型获得造价文件

通过BIM设计获取工程量数据以外，还可以直接在BIM算量软件中对工程量数据进行编辑，对每一项工程量进行定义，选择符合的清单与定额。全部数据定义好后，可以直接导出计价程序，完成从BIM模型到造价文件的转换。

6 对所得工程量结果进行验算分析

本次通过BIM模型导出的数据与传统算量数据的对比，大部分数据误差率不大，差异均在合理范围内。但像集水井垫层等异形结构部位，由于传统算量计算难度大，精度往往不符合实际要求，BIM算量数据较为准确。通过已建立的BIM模型得出了管廊各节段的工程量数据，目前可得到工程量项目主要有：管廊侧墙、管廊底板、管廊顶板、管廊砂碎层、管廊砼垫层、管廊铺装层、管廊预制段结构、玻璃钢格栅盖板、玻璃钢盖板、电力专用液压井盖、管廊预制砼盖板、铝合金百叶窗等数量。通过对比，对于盖板，井盖等容易计算的项目BIM算量与传统算量基本无差异。对于垫层与结构部分，数据有误差但误差率不大，误差原因主要在于在传统算量中对于不规则节点和不规则体积计算容易产生误差，管廊工程中交叉节点及集水井周围垫层通常形状不规则，难以计算因而误差较大。BIM算量是根据模型进行计算，只要模型设计准确，结构复杂程度不影响工程量的精度，结果更加精确[5]。在不断完善与修改BIM建模参数设定后，全段管廊的算量误差大大减小，算量结果更加准确。通过具体验算，BIM算量误差率在可接受范围内，且BIM算量更为准确，可以在今后工作中推广使用。

7 BIM技术在成本控制中的应用

通过BIM模型得出工程量数据与造价文件后，可以对造价进行分析。验证项目的造价是否符合前期批复要求，若不符合则需要及时调整。传统造价工作需要设计人员对项目进行优化，造价人员再根据修改的图纸调整概预算，这样的流程费时费力。有了BIM模型后，我们可以创建“BIM模型”到“工程量”再到“工程造价金额”的联动，用最后的造价反向控制模型的基础信息，从而做到限额设计，反复验证设计与造价的合理性，从而得到最合理的结果。

8 研究成果

（1）BIM建模使今后BIM模型完成的同时可以得到造价工程量数据，并且经过验算数据是准确可靠的。

（2）BIM算量工作能提高算量工作效率，节约造价工作时间，提高造价工程的准确率。

（3）BIM技术应用在成本控制中，可以在设计变更与限额设计中更快速地做出反应。

9 结语

从长远发展来看，BIM技术最高效的应用是在设计阶段就完全用BIM技术进行工程设计，在设计完成时便得到工程量数据，才能够大大提高造价工作的效率，这种模式是未来发展的方向。为达到此目标，BIM技术还有很大的发展空间，不仅需要解决技术问题，更需解决整个行业的规则与习惯问题，相信通过不懈努力，BIM技术将会在工程造价中得到广泛应用。