建筑工程造价管理中的BIM技术应用分析

吴娇娇

（湖北工建投资发展有限公司，湖北 武汉 430000）

0 引言

工程造价技术是整个项目工程中极其重要的一项，因为在实际的工程造价控制管理工作中，需要非常专业的人员采用合理有效的手段对造价进行控制，从而在根本上确保项目工程建设的经济效益[1]。本文所探究的BIM技术可以大幅提升造价控制管理水平，契合工程项目建设的全过程造价控制，能够筛选汇总所获取的各类繁杂的信息，再进行整合，从而达到高效的生产效率，大幅缩短了工程项目建设的工作时间，对整个工程发挥着重要作用。

1 BIM技术与全过程造价管理概述

在目前全过程造价管理中，传统的工程计量已经不再是工程造价控制的全部内容，传统的造价控制管理方式无法满足当今工程的需求，其实力也无法达到工程的标准[2]。因此现如今人们不断探索在整个项目建设的全过程中运用科学技术、法律法规等方法。造价控制管理最终目的就是解决项目建设中遇到的实际问题，提高投资收益，所以现阶段都在积极探索，使用更少的人力、物力、财力等，达到价值最大化、最优化。基于此，BIM技术渐渐进入人们的视野。BIM技术主要有2个优点：①有助于工作协同、设计施工一体化。其在工程建设项目的各个阶段减少或增加设计变更、调整工程造价、确保工程建设按时且保质保量地完成。②便利性。运用BIM技术整合信息，简洁便利，资料调取方便。因此运用BIM技术可以有效地保障全过程工程造价的控制管理水平，促进项目不断协调发展，使项目呈现出不断上升的发展趋势，更有利于工程全过程造价控制的发展。

2 BIM运用到工程项目建设全过程管理的具体流程

2.1 项目基础数据筛选及导入

在BIM技术应用过程中，数据的准确有效导入是模型顺利建立的基础[3]。首先应筛选图纸中的关键有效信息，确保导入信息没有遗漏。通过专业计算机建模软件建立3D模型，便于清晰统计后期工程量清单。通过建模也能有效指导施工现场平面布置，为优化施工布局提供思路，提高现场施工生产效率。除此之外，针对安全隐患防控方面，其也能发挥最大作用，减少现场安全事故发生的概率。

2.2 施工计划和预算文件的导入

为使BIM软件发挥辅助管理功效，利用BIM软件中的流水视图将施工进度计划及预算文件基础信息导入其中，形成5D造价模型，实现施工进度和预算的动态高效管理。

2.3 施工进度的管控

施工进度是工程的重要管理指标，而施工进度的加快与资源的投入存在可优化空间[4]。通过BIM软件的5D造价模型模拟大型机械及材料、人工进场情况，根据不同的施工阶段特点最大限度动态优化资源配置，动态调整和完善施工组织设计，提高资源使用效率，以最小的投入保证最大的提速，有效发挥BIM造价管理技术在进度管控上的投入增效优势。

2.4 成本管控

成本管控作为工程管理的核心环节，现场进度、质量、安全管理紧紧围绕成本管控进行[5]。工程建设周期长，不可控因素多，往往会造成成本失控，BIM技术中预算和实际成本的对比作用能实时为工程管理者提供费用偏差信息，进而对成本优化管控措施的提出提供决策保障。BIM软件的优势得以进一步发挥。

3 建筑工程造价管理中的BIM技术应用

3.1 项目决策环节的应用

项目决策是建筑工程项目实施过程中的一个重要环节，它既能充分利用BIM技术统计分析，得到相关信息数据，又能根据以前获得的信息类比拟实施项目，快速设计出最佳的实施方案[6]。但在投资决策中，计算工程单价和总量，其控制成本主要集中在对单元节点成本的计算上。应用BIM技术进行数据处理与分析，可以大幅提高项目成本预算的能力，降低项目成本，有利于提高企业的整体经济效益，对企业的发展有重要意义。

3.2 BIM技术在项目规划阶段中的应用

造价管理工作中的前期规划可以根据项目的建设条件、建设环境和建设目标等内外在因素分析工程实施阶段造价管理控制重点，为指导性的施工组织设计提供成本控制基础[7]。另外，在项目规划阶段，可以广泛征求设计、建设等其他参加单位的合理化建议，对经营风险进行深层次揭示，并提出风险预防和控制措施。通过BIM技术的模拟作用，将工程建设过程进行多方案推演，根据推演结果，结合工程管理人员实际工作经验，制定可行性较高的风控方案，并建立风险应急预案，最大程度规避或减少经营风险。

BIM技术在项目规划中的应用，需深入渗透到各项工作细节当中，真正体现工程造价的精细化管理。相关人员利用BIM技术建设项目数据库，从大数据思维出发，开展与推进工程造价管理工作。通过可靠、完整的数据分析与对比，及时、灵活地优化与改进工作方案与施工策略。

3.3 BIM技术在招投标阶段的具体应用

造价工程师能够采用BIM模型数据信息库当中所具备的信息，针对招投标阶段实现造价管理，通过实际的建筑工程状况为招投标环节的造价控制打好信息基础，防止信息不足问题带来的漏项、错算现象。在招投标造价管理环节，建筑单位利用BIM三维立体模型分析招投标及标底文件，找到价格适宜、具有较强施工技术的施工单位进行合作。施工单位一般参考招投标文件的内容实施标价，从而提高中标概率。另外，BIM技术的模型数据库能够有效降低招投标双方造价计算的工作压力，快速计算出建筑工程项目工程量，招投标能够结合工程量实施工作，加强招投标环节的准确性、高效性。由此一来，BIM技术提供信息平台，让建筑工程企业招投标信息变得更加透明，加强建筑工程量的信息透明程度，避免招投标环节出现问题，节约工程企业在招投标环节的资金。

3.4 BIM技术在工程施工环节中的应用

在工程实施阶段，建设目标及要求调整、工程造价信息波动、不可抗力等诸多因素的变化往往给造价管理工作带来巨大挑战，要求造价管理人员必须准确研判外部条件变化形势对工程建设条件造成的影响。为科学控制施工成本，利用BIM技术进行仿真演算，完善并优化规划阶段确定的施工组织设计，提出化解风险的工作方案，及时解决造价管理的各类突发问题，充分发挥BIM技术在工程施工环节针对造价管理和决策方面的重要优势。

3.5 BIM技术在竣工结算环节中的应用

BIM技术通过微观分析，能够快速对工程项目信息进行处理，从而改变传统工作模式、工作方法，使得竣工结算更具精准性与科学化。BIM技术优化参数模型能够运用3D布尔运算规则和空间拓扑的BIM系统来实现全面造价控制，提高了工程量信息管理精确度，在工程项目竣工结算管理中，通过BIM技术的应用能够有效解决各种问题。通过BIM系统的构建能够完成工程造价信息库管理，尤其是数据库要素和不确定因素之间存在明显的相互作用，在各种矛盾冲突之下能够使得建筑项目快速运作。BIM技术的应用范围十分广泛，能够对施工现场进行动态化管理，还能够根据不同的工程量单位，对数据成本管控，全面提高了工程量造价控制的整体效果，在建筑工程规模不断提高、各种复杂结构显著增加的情况下，利用BIM技术对各种建筑工程量的计算任务进行准确处理，一方面能够使得预算人员摆脱枯燥乏味的手工计算，也能够减少人为因素造成的错误，为后续竣工结算提供精准化的数据支持。BIM技术能够直接将成本时间纳入到3D建筑模型，实现动态化管理，确保资金、人员、材料、器械得到有效配置。3D模型中任何时间段的工作量都可以实现直接计算，能够将工程项目设计变更与工程建筑模型相互联系，任何一个环节发生变更调整，3D模型能够自动对工程量变化进行模拟，从而实现快速便捷的工程量变更管理控制，避免竣工结算中出现的违规行为，使得竣工结算工作开展可以得到多方的认可与肯定，最大限度地保护参与者的经济效益。

4 应用实例

4.1 项目概况

三亚市地下综合管廊PPP项目海榆东线南段总长度5 km，北起海岸大道以北300 m处，南至石姆龙路口。

根据相关标准规范要求，燃气管道设置独立舱（简称燃气舱）；通讯电缆及电力电缆布置在一个舱内（简称电舱）；污水管道、供水管道或与再生水管布置在一个舱内（简称水舱）。海榆东线南段综合管廊断面图见图1。

图1 海榆东线南段综合管廊断面图（三舱设计）（mm）

海榆东线南段结构形式采用矩形三舱断面形式，宽×高＝9.05 m×3.8 m（外尺寸）；分为燃气舱、水舱和电舱，规划入廊管线有：给水管、中水管、污水管、燃气管、电力管、通信管线。结构设计如下。

1）地基处理浅层采用换填石料的方式，深层则以水泥搅拌桩进行处理；基坑采用钢板桩+钢支撑进行支护。

2）主体结构采用钢筋混凝土结构，C40防水混凝土，其抗渗等级P6，局部抗渗等级P8。结构安全等级为一级；结构按设计使用年限100年，要求进行耐久性设计。

3）建筑给排水管道采用DN89防腐钢管通过廊内墙壁敷设至就近市政排水系统，水电舱水泵为1.5 kW普通潜水泵，燃气舱水泵为1.5 kW防爆型潜水泵，防爆等级为EXDIIBT4。

4）通风系统分为排风口和送风口，送、排风设备安装于通风口夹层内。根据设计图纸要求，电舱采用机械排风、自然进风形式；水舱采用机械排风、机械进风形式；燃气舱采用机械排风、机械送风形式，设备为防腐防爆型。

5）建筑电气分为电气动力、电气照明和防雷接地3部分，电气动力部分为廊内自用设备提供电源系统，电气照明部分为廊内普通照明和应急照明控制系统，防雷接地部分为管廊电气设备接地系统。本工程控制系统配电柜主要安装于水电舱投料口夹层，通过桥架及穿线管延伸至水舱、电舱、燃气舱各设备端。

6）智能建筑分为火灾自动报警系统、建筑设备监控系统、安全及时防范系统、无线通信室内信号覆盖系统4部分。以防火分区为界限线缆主要采用阻燃铜芯线缆沿管廊内自控自用桥架敷设，线路引出桥架时采用穿金属管沿管廊壁和管廊顶明敷的形式引至设备附近，再通过挠性管接入设备。

4.2 BIM实施成果

1）认真研读图纸，汲取有效信息，建立BIM三维模型，如图2（a）所示，将工程各组成部分在模型上进行全面反映，如图2（b）所示。

图2 BIM三维模型图

2）将项目施工进度计划与工程实体模型挂接，实现了工程的4D管理及整个施工进度的可视化模拟，对工程进行管控，如图3所示。

图3 施工进度可视化模拟图

3）根据实际进度，计算已完成工程量，套取单价信息，自动生成工程计量支付证书，实现了工程的5D造价管理，如图4所示。

图4 造价过程管控图

5 结语

综上所述，目前我国建筑BIM技术的应用越来越广泛，也越来越深入，BIM技术将给建筑业生产力带来革命性的进步。应用BIM技术，不仅可以提高工程造价编制过程的准确性，而且可以有效控制工程实施成本，使工程造价控制更加精细，促进施工企业的持续发展。通过三维可视化的BIM模型，对工程全生命周期进行风险预测和管控，尽量规避变更幅度过大等常见的经营性风险。在工程实际应用中，首先将工程3D模型与实际工程进度相结合，实现工程进度的4D可视化管控；进而通过已完工程量计算，套取已经导入的单价信息，进行精确的5D造价分析，控制工程的实施成本，在提高过程造价管控的精度和效率的基础之上最终实现对项目投资的有效控制。