基于大数据与BIM技术的全过程造价成本应用解决方案

文｜厦门海迈科技股份有限公司 张泓

基于大数据与BIM 技术的全过程造价作为国民经济支柱行业，建筑业对国家经济发展、城乡建设和民生改善做出重要贡献。建筑业独有的生产方式，建设周期长，产业链庞大，涉及的企业众多，涉及的法律法规多且地方差异大，建筑全生命周期内会产生海量数据。如一栋普通住宅建筑，不仅涉及建筑产品本身的数据，还涉及各参与方、各专业、各阶段的人、机、料、法、环、成本、进度、质量、安全、管理、技术、经济等多方面、多维度、种类繁多、数量庞大的数据（图1）。

图1 建筑行业数据分类

1.建筑行业大数据与建筑信息模型技术应用的发展趋势

近年来，新一轮科技革命正掀起产业变革，5G、云计算、大数据、建筑信息模型（BIM,Building Information Modeling）、物联网、区块链、人工智能、数字孪生等新一代技术快速发展和普及，数字化与各个行业深度融合，各个行业的数据爆炸式增长，我们正全面迈入“数字时代”。目前中国经济发展增速放缓，向高质量发展转型，高耗能低效率的传统建筑方式已逐渐制约建筑业进一步发展，建筑行业要抓住数字化转型机遇，从粗放型向精细化、工业化生产转变，向数字化、智能化方向升级，促进建筑业提质增效、低碳环保，赋能数字建筑新生态，全面提升建筑业高质量发展的水平。

通过大数据的应用，实现数据资源的开发、共享和利用，打破信息孤岛，减少项目各参与方间沟通交流的障碍，提高各阶段多主体协同工作的效率；利用大数据分析提取经验，辅助决策，控制变更风险、管控造价成本、优化过程问题；数据的开放和流动带动企业知识开放和流动，驱动企业数字化转型，提高企业科学决策力，提升企业经营管理水平；通过行业数据的整合、分析和开放、提供服务，创造新的行业价值，促进行业可持续健康发展。

建筑业转型升级需要融合数字化、网络化、可视化、智能化等新一代信息技术手段，通过科技技术创新与管理模式创新，带动工程建造技术、生产方式、建筑形态、组织模式和行业管理等变革创新，实现由劳动密集型向技术密集型生产方式的转变，提升产业发展质量。随着国家智慧城市、智慧建筑、智能建造等相关政策的大力推进，进一步打通规、设、建、管、服全过程，通过基于大数据的提炼、分析，提供更全面的决策支持，以及基于BIM+GIS 的技术支撑，提供城市宏观空间和建筑微观空间的相互融合、全过程可视化管理，进一步统一有效数据，集合城市规划、建设和运营管理能力，推动行业数字化转型，带动生产方式、生活方式和治理方式的变革。

2.建设工程造价成本大数据应用分析

2.1 建设工程造价成本及成本管理

建设工程项目成本是建设过程中，包括决策和实施阶段各项费用的总和，包括规划、设计、准备、施工到竣工，以及运营保修各阶段的各项费用。住房和城乡建设部于2017年公布了现阶段建设工程项目成本的构成，详见图2。

图2 建设工程项目总投资费用组成

造价成本管理包括成本预测、成本决策、成本计划、成本核算、成本分析和评价考核，其中成本预测、成本决策和成本计划属于事前管理，成本核算、成本分析和评价考核属于事中管理。造价成本管理贯穿工程项目全过程，在各个阶段动态进行，具体包括可研、投资估算、经济评价、经济指标分析、设计概算、施工图预算、工程量清单、招标控制价、投标报价、进度支付、工程结算、竣工结算、财务决算的编制和审核、并对成本进行管控、分析和考核，提供各种相关造价成本信息和资料。

造价成本管理存在的问题：一是忽视前期成本管控，项目建设前期对总成本起决定性作用，但目前造价从业人员时间精力更多是在预算阶段的计量、计价、询价、核价和对账等，反而忽视了前期及设计阶段用成本管理手段方法优化策划、设计，导致投资及项目成本失控；二是造价成本管理的各阶段相互脱节，估算、概算、预算、合同价、结算、决算的造价分别由建设、设计、施工、咨询等单位各自管理，发改、财政、建设等各口的主管部门也各自监管，全过程造价成本管控的责任主体不清、权责不明，大量数据分散在各个项目、各个阶段、各个主体及个人处，形成数据孤岛；三是忽视项目建成后的运营需求，建设和运营脱节，没有发挥应有的作用，价值未能显现。

2.2 建设工程造价成本大数据的形成

随着建筑行业工程总承包、全过程工程咨询等管理模式的深化发展，数字化、网络化、智能化、可视化水平的不断提升，建设项目各方主体通过内外部信息化、数字化管理系统来对岗位工作和业务管理提效，同时也进行数据采集和加工，逐步构建项目各方参与主体各个阶段的数据。造价成本数据从岗位级数据、项目级数据、部门级数据发展到企业级数据、平台生态级数据，从点、线的数据应用发展到面、体的数据应用（见图3）。

图3 造价成本大数据发展和整合迭代优化过程

2.3 建设工程造价成本大数据的应用

造价成本大数据的应用贯穿工程项目全过程，在各个阶段动态进行，从规划阶段的可研、投资估算、经济评价、经济指标分析、融资方案分析，到设计阶段的限额设计、多案比选、经济指标分析、设计概算、施工图预算，从招投标阶段的工程量清单、招标控制价、投标报价、合同形式选择到施工阶段的进度支付、工程结算、工程变更、索赔、竣工结算与财务竣工决算，以及后续运维阶段的运维价值，租金、合同管理，维修、保养成本管理等。

以下分别从规划设计、招投标及施工阶段分析部分造价成本大数据应用：

（1）规划设计阶段应用：对历史工程的造价成本数据，结合采集社会公布的同类项目数据，按照业务逻辑、数据逻辑和分析标准，形成按不同工程类别、区域、业态分类的指标库，指标数据包括经济指标和技术指标，在规划设计阶段，通过对比、应用历史相似工程指标数据，对拟建项目可实现多维度的统计、分析和决策，可利用历史经验数据及时检查、快速定位对成本有较大影响的问题，并进行分析、研究和解决，也可快速形成多种方案的造价成本指标，对最佳方案进行综合比选。

（2）招投标及施工阶段应用：以企业历史积累的工程造价成本数据为基础，通过数据的存储、归类、分析、测算和挖掘，形成企业成本数据和社会参考成本数据，构建企业造价成本大数据库。利用造价成本大数据进行再利用、再服务，如工程投标时，根据工程实际情况，新建或利用已有BIM 模型，计算工程量数据，应用数据库中清单组价数据、企业定额成本数据、查询或积累的材料市场价格信息，进行投标报价编制，结合企业管理水平和工程技术难度、利润、风险等因素，参考社会成本数据，测算投标工程的实际企业成本和投标目标，确定企业最终投标报价。

在施工前，应用BIM 量价模型进行施工进度模拟和技术交底，结合空间、几何、逻辑关系及4D、5D 数据建立进度计划，在进度视图中形象的展示工作进度，直观反映预算与实际支出的差异，发现工作间逻辑关系的合理性，提前确定未来发生的变化。在施工过程中，利用造价成本大数据库分析市场价格变化趋势，通过BIM 模型快速测算工程采购需求，结合工期进度和企业资金情况，进行科学合理的采购管理，指导采购，降低采购和库存成本。同时收集整理工程项目的造价成本实际数据，进行数据分析和处理，如将工程项目造价成本进行横纵向比较，发现工程造价成本的规律，最终工程数据汇总到造价成本大数据库，完成造价成本大数据的闭环管理。

3.基于大数据与BIM 的全过程造价成本应用解决方案

基于大数据与BIM 的全过程造价成本应用解决方案采用“客户端+云平台+大数据”的模式，结合全过程造价成本管理的方法，提升岗位工具产品应用方式为全过程全业务流程的多主体协同、全过程在线的服务模式，通过大数据、BIM 技术联接工程项目业务参与各方主体，实现各参与方的实时业务协同和数据流转、共享和积累。解决方案提供岗位产品应用、项目系统应用、企业平台应用等多层次的数字化应用服务体系，利用人工智能分析技术等技术手段，智能分析成本、质量、进度、安全等各要素，并进行多维可视化展示，以数字化、网络化、智能化的管理方式实现科学决策，构建项目、企业和行业的开放共享的生态体系（图4）。

图4 “客户端+云平台+大数据”的造价成本大数据解决方案

基于大数据与BIM 技术的全过程造价成本应用解决方案包括BIM 量价一体化产品、全过程协同管理平台、造价成本大数据云平台以及在线信息服务平台、在线培训服务平台等。

（1）BIM 量价一体化产品，包括BIM建模（翻模）软件、BIM 土建、机电算量软件、BIM 计价软件、BIM 招投标辅助软件、BIM 装饰装修软件等。产品以BIM 模型为基础，实现快速翻模，智能化布置，内置符合清单、预算定额的计算规则，方便一键计算工程量，并可以清单定额模板库快速套价，实现BIM 量价一体计算，构建“大数据+BIM+云计算”的新模式；并通过模型复用，信息有效传递，可快速生成变更结算依据，实现变更管控的可视化，同时积累历史工程项目量价及指标等大数据，进一步完善企业工程造价大数据，为企业决策提供精准的数据支撑。

（2）全过程协同管理平台，包括全过程造价业务管理平台、造价成本管控平台以及基于BIM 的全过程协同管理平台。平台针对工程项目参与各方，采用全方面与全流程相结合的设计理念，通过整合项目资金成本综合数据和信息资源，汇集项目及造价成本大数据，以全过程工程和造价管理与控制为目标，以工程项目为主线，贯穿工程项目规划、设计、施工和竣工的全过程，打通从建设、设计、施工、咨询、主管等多方责任主体，实现多方主体的在线协同、数据共享和信息传递，通过聚集不同工程项目、造价成本及项目节点动态和静态信息，进行数据分析和挖掘，实现建设工程项目全过程协同管理。

（3）造价成本大数据云平台，包括云空间、云组价、云清单、云定额、云材料、云指标、云构件、云资源等。平台采用云服务模式，为工程项目造价管理打造专属造价云数据库，方便造价文件资料线上存储、编制、查看及审核管理；支持算量、计价、BIM 模型等在线展示；支持文件共享；支持复用云组价，一键应用，便捷、高效；支持信息价、品牌价、软件产品、教学视频等云资源下载、使用；支持云指标、云定额、云材料数据的上传和永久使用。

（4）在线信息服务平台，基于网站、小程序、公众号等方式，提供行业规范、最新资讯及政策解读，以及基于造价数据深度挖掘分析提供工程造价指数信息库等知识共享服务，同时充分利用信息网络技术，形成专业化工程造价信息在线服务系统，具有易检索、可学习、可管理、开放性等特点，并具备在线服务，方便从业人员快捷获取相应信息服务，让企业对造价信息“无所不知”，推动信息技术与建筑行业的相互促进、相互协调和深度融合。

（5）在线培训服务平台，基于在线课堂，立足于建设行业的人才培养与继续教育，提供包含专题研讨、工程项目管理、工程造价、执业资格考试培训、BIM 等系列课程，并通过提供线上方式，面向造价从业人员开设的直播课堂，提供软件操作培训、技能提升培训等在线直播课程供从业人员免费在线观看，以及软件产品及教学视频资源线上下载，提升从业人员专业技能。

4.结束语

基于大数据与BIM 技术的全过程造价成本应用解决方案，结合全过程造价成本管理的方法，面向建筑全生命期，贯穿规划、设计、施工、竣工验收和运营维护等建设全过程，通过大数据云平台、BIM 量价一体化、全过程协同管理平台服务实现多主体协同、全过程在线，为参与各方主体提供岗位产品应用、项目系统应用、企业平台应用等多层次的数字化应用服务体系，实现数据流转、信息共享和业务协同，并提供智能分析、多维可视化展示，以数字化、网络化、智能化的管理方式实现科学决策。通过基于大数据与BIM 技术的全过程造价成本应用解决方案，构建全过程造价咨询的精细化管理创新工作模式，提升全过程咨询服务的价值，进一步推动咨询企业和行业数字化转型。