基于BIM技术的工程量清单编制系统研究

陈兴生 王仁华 吴远 张小磊 唐礼平

摘要：在工程项目中，准确地编制工程量清单对项目的顺利推进具有至关重要的作用。随着工程技术的不断发展，工程项目的规模和难度逐渐加大，导致传统的工程量清单编制过程耗时长、易错漏等问题进一步显现。文章主要介绍传统工程量清单编制存在的问题，探讨基于BIM（建筑信息模型）技术的工程量清单编制系统，分析其在提高工程质量、工程效率和优化工程成本等方面的优势，重点讨论该系统的实现过程，并阐述其未来的发展趋势。

关键词：工程量清单；BIM技术；项目分解；编码体系；建筑工程

中图分类号：TU17；TU723.3 文献标识码：A   文章编号：1674-0688（2023）05-0036-04

0 引言

工程量清单是建设工程的分项工程项目、措施项目、其他项目、规费和税金的名称和相应数量的明细清单，由招标人按照《建设工程工程量清单计价规范》中统一的项目编码、项目名称、计量单位和工程量计算规则编制而成［1］。只有编制出高水准的工程量清单，才能确保建设单位在招标投标阶段完成高品质的造价管控［2］。准确的工程量清单可以作为项目各参与方之间进行成本核算、工程进度监督、其他事务处理的参考依据，为项目的顺利进行提供保障。 然而，在工程招标时，由于缺项漏项、计算错误等原因，工程量清单的编制经常出现问题，导致招标投标工作效率降低，影响业主方控制工程造价，无法充分发挥工程量清单的招标优势。工程量清单的优势不仅体现在为投标人提供公平竞争的平台、缩短投标时间，全面、准确的工程量清单还可以减少建设与施工方之间的争议，保证结算审计工作的顺利落实，避免不准确的数据给施工过程带来麻烦。周晓等［3］从提高工程量清单编制质量的意义入手，对具体的质量提升措施展开详细分析，希望为当前的工程量清单编制带来帮助。刘佳［4］提出加强设计质量、提高编制人员水平及完善配套机制等对策。提高工程量清单编制质量和效率对于确保项目成本控制、保证项目质量、促进项目管理的规范化以及增强决策依据等方面都具有重要意义。

基于BIM（建筑信息模型）技术的工程量清单编制有利于提高工程质量和安全、优化工程成本、促进行业标准化、提升企业竞争力。本文提出基于BIM技术的工程量清单编制系统，旨在研究该系统的组成和清单编制过程，探讨其在提高工程量清单编制质量、效率等方面的作用。

1 传统工程量清单编制存在的问题

1.1 工程量清单质量要求

工程量清单可分为招标工程量清单和标价工程量清单2类［1］。招标工程量清单是招投标人根据国家标準、招标文件、设计文件和施工现场实际情况编制的清单。该清单是招标文件的一部分，用于投标和报价，包括说明和表格。标价工程量清单是承包商纠正所有计算错误后确定价格的项目清单，属于合同的一部分。

工程量清单和价目表的通用格式包含项目编码、项目名称、项目特征描述、工程内容、计量单位和工程量。除综合单价和总价外，投标人不能随意修改招标人提供的字段。招标工程量清单的格式见表1。

《建设工程工程量清单计价规范》特别强调工程量清单必须作为招标文件的组成部分，其准确性和完整性由招标人负责。在编制工程量清单时，要严格按照规范要求完成工程量清单的修正以及缺项、漏项、偏差等情况的处理。

1.2 工程量清单编制存在的问题

工程量清单编制的准确与否是招标投标活动成败的关键因素之一。然而，在清单编制过程中，因为参与的编制人员经验不足或专业素质不够，往往会导致工程量清单编制质量低下。此外，人为因素和数据处理不当等技术问题也是造成清单差错的原因。为解决上述问题，一方面需要加强对参与工程量清单编制人员的培训和管理，提高他们的专业素质和工作能力，另一方面需要建立完善的数据管理系统，并对数据进行严格的审核和验证。

此外，由于不同的项目或同一项目的不同方面存在各种特殊性和复杂性，工程量清单可能会采用不同的编制标准和规范，导致工程量清单在不同工程项目之间存在差异。为了解决以上问题，需要建立统一的工程量清单编制标准和规范。

2 基于BIM技术的工程量清单编制

工程量清单编制从传统手工编制发展到基于CAD（计算机辅助设计）软件的编制，再到现今基于BIM的编制，是一个逐步发展提升的过程。基于BIM技术的工程量清单编制相比传统方法有更为显著的优势，例如自动提取属性信息、自动计量、高精度和低误差以及实现可视化建造等。高东东等［5］基于BIM提供的数据库平台，利用建筑业绘图管理软件（Revit）的二次开发从模型中提取构件属性信息，实现工程量清单追溯查询的可视化。何一凡［6］比较3种基于BIM设计模型的基坑工程量清单提取方法，比较每种方法的优点和缺点，总结每种方式的适用范围。随着BIM技术的不断发展，其在工程量清单编制方面的应用也逐渐受到重视。

2.1 BIM功能介绍

BIM技术是一种数字技术的建筑设计和施工管理方法，通过建立建筑物的三维数字模型，将建筑物的设计、施工、运营等各个阶段的信息集成在一起，实现信息共享和协同［7］。BIM技术的核心是数字模型，包含建筑物所有设计和构造细节的三维图形，不仅可以清晰地展示建筑物的结构、材料、设备、施工工艺等信息，还可以将施工过程中的各种资料、文档进行集成、归档并按具体类别进行展示，从而提高系统的使用效率，减少安全隐患，提高工程质量。

2.2 数据输入

工程量清单编制需要高质量的数据作为基础，确保清单准确、可靠、可重复和可追踪，采集的数据只有经过处理才能应用于建立模型和计算数量等操作中。运用BIM技术编写工程量清单的数据主要来自以下几个方面：①设计图纸。BIM软件可以自动提取设计图纸中墙体、门窗、管道、设备等的信息。②模型数据。运用BIM软件可以从现有的模型数据中收集所需的主体信息，包括构件的尺寸、数量、材料等。③数据库。BIM软件可以从已有的数据库获取相关信息，如标准件库、材料库的各种文档文件。

通过数据来源收集和输入数据的方式如下：①收集建筑信息。收集建筑设计图纸、现场测量数据、相关技术规范等信息，确定工程量清单编制的基础数据。②使用扫描仪或相机。使用扫描仪或摄像机进行建筑结构的测量和记录，得到建筑物特征数据、尺寸数据、材料数据等。③将数据导入BIM软件。将采集到的建筑物数据导入BIM软件，进行数据清洗、整合和分类等操作，确保数据的有效性和正确性。

2.3 数据处理

在BIM技术的工程量清单编制中，数据处理是非常重要的一环，数据处理具体可以从以下几个方面展开：①数据分类和整理。将不同类型的数据分门别类，如建筑构件数据、人员数据、物料数据等。②数据复查和清洗。对数据进行复查和清洗，比对数据之间的差异，排除和解决数据中的错误和问题。③数据合并和处理。将数据进行人为处理，包括对数据进行修改、更新和合并等操作，确保数量计算准确。④数据监测和控制。对数据进行监测和控制，反馈错误和问题信息，确保数据的正确性和完整性。

2.3.1 基于WBS的建筑工程结构分解

WBS（工作分解结构分析）方法是一种将项目分解为具体活动或任务的管理技术，可以将大型、复杂的项目划分为易于管理的一个个小项目，方便项目团队进行管理和跟踪［8］。建筑工程项目进行工程量清单编制，也可以采用WBS方法进行任务划分。首先，基于WBS理论构建建筑工程分解体系，对建筑工程项目进行分解，得到相应的分解图；其次，将完整的项目分解成每一道工序作业后，依据现行行业规范对这些工序进行编码。

建筑工程可分解为建筑结构、安装和装饰装修3个主体部分，建筑结构的土方工程、桩基工程等子项目又可进一步分解为地基、框架、墙体等任务。对每项任务列出具体的工作任务清单，包括所需要的材料、人工、工具等。这些工作任务清单可以依据施工图纸和规范编写，也可以参考已有的经验数据编写。在工作任务清单的基础上，列出每项任务的工程量，即每项任务需要的数量和单位。通过WBS划分方法，将整个建筑工程项目拆分成多个可管理的子项目、任务和工程量项。这些信息可以帮助建筑团队更好地规划和实施项目，确保工程量清单编制准确、无误。建筑工程主要分解结构如图1所示。

2.3.2 编码体系

建筑结构信息模型实体构件编码依据工程各设施、子设施、构件、材料特征等进行分类编码，通过此种方式编码，可以快速、有效地提高计算机识别、读取项目数据信息的速度，进一步解决传统人工编制工程量清单数据输入效率低、出错率高等问题［9］。结合实体构件编码方式与WBS分解结构法对建筑实体进行编码，使构件与工程量清单建立起映射联系。

采用12位数字进行编码区分，每段编号分别代表工程分类、附录分类、分部工程、分项工程和清单项目顺序码，如此形成每个项目独有的编码，可避免编码重复对工程量清单统计产生影响。项目编码示例见表2。

2.4 数据应用与输出

BIM技术可以实现数据跨系统共享，工程量清单自动生成后可以直接导入不同的软件中，例如导入Gantt Chart软件，在项目管理中使用，可实现电子化的工程量清单管理。通过BIM技术进行工程量清单编制，数据采集和处理、数据应用和输出等，不仅可以提高工作效率，还可以大幅降低人力成本，提高信息的可靠性和共享性。数据输出具体包括以下内容：①导出数据。将数据输出Excel等相关软件，进行排版和数据提取。②格式化数据。将数据整理成清晰明了的工程量清单表格，便于查看和操作。③建立输出文件。将格式化后的数据建立为数据输出文件。④规定输出格式。输出文件的格式包括PDF、XLS、CSV等格式，数据的输出需要针对不同的用户和使用者进行组织和处理，以满足使用人员对不同数据格式的需求。

3 BIM编制工程量清单的优势

BIM技术改进了传统建筑行业的协作方式和设计过程，进而提供更高效、精确的信息交换和可视化效果。在工程量清单的编制方面，BIM具有以下优势：①减少错误。使用BIM软件建立的模型中包含更加准确的数据，可以避免人工编制过程中出现漏项、错项等错误。②节省时间和成本。BIM模型可以自动化地提取并汇总建筑元素的数量和特征信息，提高精度的同时还节省了编制工程量清单的时间和成本。③提高协作效率。BIM可以让团队成员实时查看设计和施工过程，因此可以更好地协作和沟通，避免不必要的延误，提高项目的整体效率。④可视化效果。以BIM模型为基础的工程量清单提供了更好的可视化效果，使用户可以直观地看到模型中各个元素的位置和关系，进一步提高对工程量清单的理解和应用能力。基于BIM技术的工程量清单编制方法与传统方法对比的结果见表3。

4 结语

运用BIM技术可以為工程项目高效输出准确和规范的工程量清单，并且项目改变的同时所收集的数据和输出的工程量清单也处于动态的变化中，其精确的设计概算便于技术人员及时进行分析。BIM技术输出的工程量清单和BIM技术本身一样，贯穿于整个项目的生命周期，形成可靠的数据库，可以更好地与其他项目进行技术对比，为经验不足者提供参考，同时有助于管理的改进，使工程的推进更加顺利。随着BIM在建筑领域的不断普及，工程量清单编制系统发展呈现数字化、智能化、多元化、移动化的趋势，其适用范围不断扩大，工作效率逐步提高，使时间和人力成本得到有效控制。基于BIM技术的工程量清单系统，为项目的高质量发展提供了有力支撑，对提升建筑行业的造价管理水平有重大意义。随着BIM技术的不断发展，BIM技术的工程量清单编制需要迭代优化，以满足新的施工需要和用户需求。

5 参考文献

［1］GB50500—2013，建设工程工程量清单计价规范［S］.

［2］王安珍.试论建筑工程招投标阶段的造价控制措施［J］.房地产世界，2021（15）：62-64.

［3］周晓，杨新生，陈菁，等.工程量清单编制质量的提高措施［J］.住宅与房地产，2019（31）：39.

［4］刘佳.工程量清单编制中常见问题与对策研究［J］.工程经济，2017，27（4）：8-10.

［5］高东东，尹宗胜，龚啸.基于BIM的工程量清单编制系统构建［J］.土木建筑工程信息技术，2020，12（3）：79-82.

［6］何一凡.基于BIM设计模型的工程量清单计量方法研究［J］.建设科技，2021（5）：68-70，74.

［7］刘军涛，孟鑫桐，张立佳，等.BIM技术在大型钢结构建筑施工安全管理中的应用［J］.建筑技术，2021，52（6）：679-683.

［8］高华平，朱建国.基于工程量清单的施工项目工作分解结构研究［J］.项目管理技术，2008（12）：16-19.

［9］张微.BIM技术在工程量清单编制系统中的应用［J］.智能城市，2021，7（22）：97-98.

*安徽省自然科学基金面上项目“带有动力放大器的压电俘能器动力学机理及实验研究”（2108085MA28）；安徽安联高速公路有限公司科技项目“地产开发工程量清单标准化研究”（ALKJ-2022-05）。

【作者简介】陈兴生，男，安徽庐江人，本科，任职于安徽安联高速公路有限公司，高级工程师，研究方向：工程项目管理；王仁华，男，江苏南京人，硕士，任职于合肥第一房网络科技有限公司，研究方向：工程项目管理；吴远，男，江苏扬州人，本科，任职于安徽安联高速公路有限公司，工程师，研究方向：工程项目管理；张小磊，男，安徽淮南人，本科，任职于安徽安联高速公路有限公司，研究方向：工程项目管理；唐礼平（通信作者），男，浙江淳安人，博士，任职于安徽建筑大学土木工程学院，讲师，研究方向：智能结构。

【引用本文】陈兴生，王仁华，吴远，等.基于BIM技术的工程量清单编制系统研究［J］.企业科技与发展，2023（5）：36-39.