BIM 技术在建设项目全寿命周期造价管理中的应用

韩宁宁（清华大学基建规划处， 北京 100084）

随着物联网技术的快速发展，建筑信息模型（Building Information Modeling,BIM）在工程建设项目中的应用日益广泛，基于信息化、智能化的工程管理模式已成为行业发展趋势。近年，住建部发布了一系列相关文件，推广 BIM 技术在建筑工程行业的应用，把建筑业信息化规划发展提升到国家产业发展高度。

近两年，BIM 技术应用已经由建设项目各阶段应用，逐步转变为建设项目全寿命周期深度应用。设计阶段已实现从方案设计过渡到全流程 BIM 协同设计，施工阶段已实现由BIM 应用到施工管理现场应用的逐步转变，尤其是在建设项目全场景模拟、项目施工安全管理、项目施工进度管理等方面的应用取得了较好的效果[1]。

BIM 技术在建设项目工程造价中的应用对于项目全寿命周期造价管理具有变革意义，对于提升企业核心竞争力和管理质量效益具有战略意义[2]。工程建筑行业的发展日新月异，新的设计及需求层出不穷，导致工程施工难度逐步增加，工程造价管理难度也在逐渐增大，传统的工程造价管理方法已不适应工程精细化管理的需要。目前工程计价方式严重影响工程造价的精益化管理，此外各类计量软件均具有各自的文件存储交互格式，信息共享受到制约。

随着 BIM 技术在工程建筑行业中的应用日趋成熟，相关的工程造价计量水平逐步提升。BIM 技术强大的建模及数据处理能力进一步提高了集约程度，提升工程计量精准性，有效解决当前建设项目造价存在的问题。基于上述背景，本文论述了建设项目工程造价存在的问题及 BIM 技术在造价管理中的优势，详细分析了 BIM 技术在建设项目造价全寿命周期管理中的应用，并对 BIM 技术的深入推广提出了解决方案[3-4]。

1 工程造价管理存在的问题

建设项目工程造价精细化管理是指以“精细严”为原则，强调工程项目各阶段的造价管理，目前我国工程建筑行业造价管理模式较粗放，主要存在以下 4 方面的问题。

（1）造价决策依据不合理。要从工程项目的全寿命周期角度考虑造价管理，运营维护阶段的造价成本管理至关重要。实际工程建设中往往出现因为工程项目的建造费用过低，造成建筑工程具备的功能不齐全，后期改造费用持续增加，影响整个建设项目收益，难以实现造价精益化管理。

（2）工程量计算不精确。工程建设项目中工程量的统计是对整个项目成本管理的前提，项目工程量计算的精准性直接影响造价成本管理水平。传统工程量的计算方法，需要核对不同构件对应的工程属性，并明确计算规则，为了最大限度减少误差，计算工程量时，费时费力且需要工作人员足够细致。随着复杂建筑工程越来越多，对工程量的计算提出了更高的要求，计算工程量成为制约复杂工程成本核算的关键因素。

（3） 造价信息不共享。传统建筑项目智能化、信息化水平低，工程建设时各类数据更新不及时，信息流通不畅带来的成本浪费现象屡见不鲜。如何将零散的数据进行系统整合，实现每个建筑工程之间的数据共享，增强对工程造价信息流通的认识，使相关人员第一时间整体掌控整个工程的造价水平，对于提升建设项目管理水平具有重要意义。

（4）全寿命周期造价管理难以实现。目前我国建设项目工程造价管理体系尚不健全，从业人员缺少对建设工程全寿命周期综合管理的理念，工程建设各参建方缺乏统一的造价管理目标和相互沟通协调机制，导致各方均从自身利益出发，没有针对工程项目本身形成多方认同的协作平台，难以实现全寿命周期造价管理。

2 BIM 在建设项目造价管理中的优势

（1）提高工程量计算精准性。BIM 的突出优势是能够建立建筑三维模型，完整准确展示建筑的真实信息，建筑模型在施工前，提前对其进行碰撞校核，确保工程量的准确、合理，使计量结果和实际工程施工的工程量基本一致。应用BIM 技术的工程量计算软件，同一个建设项目的不同专业参建方不需要重新建立结构模型，只需在同一个 BIM 模型中输入对应专业的数据参数，便可得到相应的算量结果，极大地提升了工程量计算效率。

（2）实现造价信息共享。建筑工程项目的数据信息以纸质或电子文档方式存储，当需要二次调用这些数据信息时，会造成极大不便。BIM 集成了一个庞大的数据库，存储项目人、材、机、等信息，将采集的各专业信息通过平台发布，造价人员通过该平台及时获取最新价格信息。BIM 不仅提高了造价质量，并且管理人员能够通过数据平台搜集相关信息，对外提供信息服务。BIM 技术减少了数据在传递过程中的误差，增强了在造价领域的共享。

（3）实现造价精细化管理。BIM 模型能够根据需要获取任意施工期间的工程量以及在此施工期间的造价数据信息，通过将造价进行定量化，推进造价精细化管理的实施。同时通过更加合理的资源配置来监控工程全过程，有效遏制“三超”（概算超估算、预算超概算、结算超预算）的发生。

（4）奠定全寿命周期造价管理基础。BIM 技术在设计阶段进行工程计量，完善信息计量模型，应用 BIM 模型辅助编制工程量清单，并开展工程发包，使各参建方保持标准统一和信息对称，避免不同单位创建模型导致的工程量差异，减少实施阶段工程计量，推进项目全寿命周期造价管理落地实施。

3 BIM 在造价全寿命周期管理的应用

建设项目造价管理应该贯穿于工程建设的全过程，体现在对工程建设决策—设计—施工—运营等全寿命周期所需全部费用的确定及监督管理。实行全寿命周期工程造价管理不仅是为了防止企业投资超过概算或施工企业入不敷出的情况，更是为了督促建设、设计、施工等相关单位，努力提升人、财、物的利用效率，获取最优的经济和社会效益。

BIM 技术在工程造价全寿命周期管理的应用包含工程建设各个阶段，基于 BIM 技术的全寿命周期工程造价管理的最终目标是在工程项目建设初期精准计算评估整个工程项目全寿命周期的支出，实现项目各参与方利润最大化和整体项目使用价值最大化。

3.1 决策阶段造价管理

项目决策阶段的主要工作是做好投资指标的确定和方案的优化，应用最合理投资方案，实现价值最大化。BIM 在决策阶段的主要作用是进行项目方案比选，并对拟建项目进行投资估算及项目前期主动控制。

（1）设计方案比选：不同于纸质工程造价数据积累，BIM 模型能够复原计算工程造价所需的信息。从数据库中查询类似工程信息后，软件能通过自动修改来建立新的造价模型，并得到不同方案的造价。该方法便于调整，极大提升了方案比选效率。

（2）投资造价估算：BIM 具有较强的数据存储及交互能力，已建项目的数据模型可永久保存在 BIM 模型中，可参考 BIM 模型中已有数据完成对拟建项目的投资估算，提高拟建工程的投资估算精度。

（3）前期主动控制：应用 BIM 进行工程三维建模，详细校核设计方案的三维建筑模型，通过日照分析、照明分析可发现周围环境对项目的影响。在项目局部问题上，能够提前对建立的三维设计模型进行碰撞校核，及时发现设计方案的不合理因素，并进行事前变更，主动控制项目设计风险。

3.2 设计阶段造价管理

目前我国采用的是限额设计，在设计阶段形成建设项目概算.传统的设计做法存在协调问题，由于设计者的不同，彼此的关注点不同，在实际施工中会出现结构图和建筑图中构件的相冲突、构件位置不一致，设备安装图与结构图纸不符等现象。

设计阶段利用 BIM 技术可最大程度避免上述风险，利用 BIM 软件强大的三维可视化建模功能，精确合理计算项目设计阶段的造价，提高资金利用率和投资控制效率。

BIM 技术搭建了建设项目各设计专业的协同工作平台，保证各专业间的数据信息准确及时传递，并能够被其他专业设计人员掌握，高效准确调整各自设计图纸，避免施工时多专业图纸间碰撞，也实现了同专业多种设计软件的兼容。同时。建筑模型和结构模型在发承包和施工阶段都可以导入到相应的计量计价软件。

3.3 施工阶段造价管理

在施工阶段采取有效的造价管理手段，对于工程项目价值最大化具有重要意义。在 BIM三维模型的基础上加上时间和工程费用，形成 BIM 的 5D 模型，可以为项目参建方提供造价管理所需的全部数据，有助于编制合理的计划，实现限额领料，提高施工阶段工程造价管理水平。

（1）优化施工组织：施工组织设计的各项施工计划可在 BIM 平台上模拟、优化和调整。根据 BIM 模型提供的工程量数据，结合施工方案和依据实际条件编制的进度计划，应用 BIM 技术进行虚拟建造，使工序连接更加紧密合理，确定具体合理的施工进度计划。BIM-5 模型不仅包含构件的物理和功能信息，还包含时间、费用等信息，既可以依据施工进度选定施工时段，还可直观模拟各施工时段的资源需求，从而制订合理的资源计划，减轻材料仓储压力，有效控制造价成本。

（2）精准结算进度款：BIM 技术可实现时间与模型的关联，根据现场项目施工进度，实时动态更新数据库数据，通过 BIM 平台共享信息数据。选定需要结算的工程时段，平台可自动汇总相应的工程量，生成造价文件，便于造价人员编制计量文件。业主方可通过 BIM 的数据共享功能，快速审核确定工程进度款，提髙结算支付效率。

（3）实现动态成本管理：运用 BIM 模型实时跟踪工程进展，动态展示资金使用状况。在最短时间内统计任意维度实际项目成本，并与预算成本和目标成本进行对比，及时分析项目盈亏，并采取有效措施实时纠偏，避免投资失控，实现成本动态分析和管理。

3.4 运营阶段造价管理

工程运营阶段的造价在全寿命周期中所占比重最大，因此对运营阶段的造价管理是工程造价管理的关键。利用BIM 模型建立的数据库，实现从项目设计阶段到运营阶段的无缝衔接，通过项目全专业的 BIM 模型能够对各专业的设备、管道、部件进行精准定位，能够清晰地了解工程内部设备及管线情况。根据项目运行参数及维护信息对设备的运行情况进行判断并采取合理的管控措施，还能够根据监控数据对设施的性能、能源耗费、环境价值等进行评估管理，制订高效的维护计划和灾备策略，能够迅速锁定出现问题的具体位置及分析出现问题的原因并及时做好维护记录，确保运营维护高效开展，节约运营成本支出。重现工程内部设备位置、管道分布等实际情况，如图 1，某工程大厅 BIM 模型，若出现问题可以清楚了解房间内部情况，以便迅速采取有效管控措施。

图 1 某工程大厅BIM模型

4 结 语

造价管理是工程项目管理的核心，如何合理的确定并有效控制工程造价，是实现项目投资收益最大化的关键。针对传统建设项目造价管理存在的问题，以改进造价管理模式为基础，提出全寿命周期造价管理理念，应用 BIM 技术建立工程项目三维模型，并打通工程决策阶段、设计阶段、施工阶段和运营阶段的信息流和数据流，实现各类资源的交互共享，极大提升了工程造价的管控质量和效率，对于解决现有造价管理问题、实现工程造价精益化管理具有借鉴意义。