BIM 技术在建筑工程造价管理中的应用探究

文／周丽琼 云南机场集团有限责任公司 云南昆明 650200

引言：

市场经济体制下，工程造价影响因素增加，建筑投资规模扩大，立项后设计概算、投资测算时间有限，导致项目勘察、设计、施工等阶段的造价风险较大。因此，为保障建筑工程整体效益，需创新造价管理模式，应用BIM技术预测项目投资需求，合理控制项目成本，减少各环节资金消耗。

1.BIM 技术的应用特征

BIM 是建筑信息模型（Building Information Mode ling）的简称，是以3D 数字技术、大数据技术为支持，对建筑工程建设、运维周期内的工程信息进行立体化表达[1]。BIM 模型的本质是数据载体，可完整描述建筑工程建造过程，可视化分析建筑实体数据。

（1）可视化。BIM 功能丰富，模型可视化范围广，可直观、清晰展示建筑外观、内部结构信息，实现建筑工程各阶段信息交流。

（2）信息集成应用。BIM 模型包含建筑几何信息、进度信息、成本数据、质量及人工信息，建筑结构类别、材料信息、工程安全信息均可记录在模型内。各主体可参与信息采集、修改模型参数，以完善投资策划方案，优化设计方案，集成应用各阶段信息资源。

（3）信息互用性。BIM 数字模型中输入项目信息后，模型数据可实时更新，持续协调，且关联数据会随之修改，数据协同性强。

（4）数字化。BIM 模型本质是数字化表达建筑产品及其功能特性，可串联建筑工程相关信息资源、建造数据，并通过子模型、数据信息模型、基础模型、专业构建模型，多层次搭建信息模型，使参与主体有效使用，模型层次如表1 所示。

表1 BIM 应用标准中的模型层次

2.建筑工程造价中BIM 技术的应用优势

（1）BIM 模型可存储的信息数据较多，工程造价期间，可依据数据模型内数据计算、统计工程量，或应用BIM 软件生成数据报表，确保工程量信息准确性[2]。各主体可结合造价需求，修改、获取建筑信息数据，制定造价决策，如图1 所示。比如，建筑项目投资、交易、施工环节，BIM 在输入项目信息后，信息具有流动性，及时更新后可生成3D 模型，整理项目概算、预算信息，项目结算时利用算量模型统计建筑变更量、清单价格，为造价人员制定管理决策提供思路。

图1 建筑BIM 模型辅助决策应用关系图

（2）建立数字模型，智能扣减计算建筑实体空间信息，自动计算工程量，降低人工统计分析成本，保障工程量核算效率。

（3）模拟建筑施工过程，科学配置人力、物力资源。依据BIM 模型自动化计算工程量、实践需求，准确计算各阶段可完成的工程量，并与合同内清单单价相乘，获取各阶段工程造价，针对性进行成本管理，控制资金、资源投入计划，科学安排施工管理方案，达成工程造价目标。

（4）应用BIM 可视化特点，建立BIM 模型实施碰撞检查，验证设计可行性，从源头预防工程变更。确需变更时，可局部修改变更数据，自动化计算相关工程量，降低合同价格变更概率，预防变更后造价风险[3]。

（5）借助电子模型分析计算工程指标、指数，存储建筑工程历史造价数据，将其作为工程造价估算、项目预概算数据来源，实现电子资料共享、实时查阅，提升工程造价管理效率。

3.BIM 在建筑工程造价管理中的具体应用

3.1 投资决策阶段

建筑项目投资策划阶段，BIM 技术具有成本估算、初始建模、模型应用等功能。（1）结合已有项目数据，在BIM 软件中导入2D 图纸，构建建筑3D 模型，获取初始模型后通过数据统计估算项目投资需求。（2）利用模型准确计算工程量，估算工程造价，造价数据可反推各决策方案优势、劣势，优化项目决策方案。（3）通过计算机设备计算工程量，为造价师节省时间，分析造价控制侧重点，判断不同因素对造价管理影响程度，找出项目投资问题，有效调整项目前期策划方案。

3.2 设计阶段

图纸绘制完成后，业主需审查图纸，进行设计交底。传统CAD 软件绘图时的维度有限，无法检验土建、消防、机电管道设备是否存在尺寸不符、碰撞问题。这类问题会引起施工安全风险，影响工程成本、施工质量，导致造价风险增加。因此，可基于BIM 技术，建立3D 建筑模型，可视化分析各专业建筑构件，解决图纸冲突问题，预防设计风险[5]。BIM 模型中含有建筑结构尺寸信息，可提升设计阶段工程量核算便捷性。设计人员可直接利用BIM 模型提取工程量信息，获取准确结果。同时灵活调整建筑结构数据，实时更新和变更设计方案，避免施工后工程变更。

3.3 招投标阶段

招标阶段造价管理重点是建筑工程技术标编制工作。管理人员需依据《房屋建筑与装饰工程量计算规范》、《建设工程工程量清单计价规范》计算工程量和综合单价，确定“拦标价”。该阶段中，BIM 模型会快速计算工程量，依据平台内建筑项目、定额消耗标准、历史费用标准完成计算任务[4]。（1）应用算量软件，建立BIM 模型，导入BIMMAKE 建模软件后，生成工程量初始模型，完成新建工程、内部结构、装修等建筑项目的工程量。（2）应用BIM 计价软件计算建筑工程量单价、费用，统计分析招标控制价。招投标环节，投标人报价时间有限，投标报价作为中标的关键数据，BIM 软件可实现投标报价的快速计量，高效编制投标报价。（3）投标人建立好BIM 模型后，可在施工阶段将模型导入计价软件，编制进度计划，或进行工程变更费用、周期性结算。总而言之，招投标阶段BIM 软件可生成算量、计价模型，为工程造价管理提供招标控制价、投标价、综合单价。

3.4 施工阶段

（1）应用BIM 技术编制施工进度。将时间信息加入BIM3D 模型内，生成4D 模型后精确计算施工阶段所需资源，加入成本信息后为5D 模型，可计算施工环节所需人力资源、设备数量，辅助进度管理。造价人员可通过模型准确计算各环节人工、材料、机器消耗量，避免资源投入不符合实际要求。同时能够预先模拟施工节点现场布置情况，确定施工设备安装位置，提升施工效率，减少计划进度、施工实际进度误差，避免因进度问题导致造价增加[6]。

（2）BIM 软件可模拟施工过程，用直观数据、图形表达已建、待建项目的施工信息，协助造价师进行施工全过程造价管理，具体流程如下：①建立模型，检查问题。②图纸会审，净高检查，碰撞检查，场地布置，事前控制造价风险。③制定成本计划，明确成本目标，实施成本计划。

3.5 竣工阶段

BIM 技术可完整采集建筑项目信息，结构化收集施工数据，快速在竣工结算阶段统计任务量，并结合合同价格对比计算，分析工程价格波动原因、具体额度，计算项目经济效益，为各主体提供可视化工程数据，使各主体进行竣工核算，造价分析。竣工阶段，BIM 模型交付过程如下：设计BIM 模型→生成算量BIM 模型→施工BIM 模型→详细设备设施信息→竣工交付BIM 模型（可支持建筑运维管理）。

4.BIM 在建筑工程造价管理中的应用案例

4.1 项目概况

某建筑工程，总建筑面积为55661.35m2，其中地上部分建筑物面积为35218m2。建筑结构为6 层框架综合楼，地面五层，地下1 层，建筑总高度25m。项目应用广联达BIMMAK 软件代建建筑3D 模型。模型建好后导入GTJ2018 软件中计算建筑工程量。软件内可直接启用计价平台套用清单定额，减少造价建模工作量，造价管理过程如下：（1）BIMMAK 搭建BIM 模型。（2）广联达GTJ2018 计算工程量。（3）云计价平台计算工程价格。（4）BIM5D 协助进行成本、进度、施工动态管理。

4.2 BIM 应用过程

4.2.1 投资估算

应用BIM 技术进行投资估算，以建筑基础土建工程为例。（1）建立BIM 模型，计算建筑面积。模型导入BIM 算量软件后快速获取工程量计算结果。（2）根据已有信息、历史项目技术指标、同类项目结构、市场信息实施投资估算。BIM 软件可直接采集投资估算指标，获取各区域工程造价指标数据。（3）3D 建模后，快速计算工程量，查询投资估算指标，编制投资估算文件，以确保投资估算精度，为工程造价管理提供可靠数据。

4.2.2 设计比对

设计比对是BIM 工程造价管理的核心，需围绕初步设计、方案设计、施工图设计等阶段进行。

（1）初步设计阶段，工程造价需依据建筑指标实施造价估算。

（2）施工图设计阶段，可应用现行清单计价规范、资源消耗量标准、市场费用标准计算工程量，自动计算价格清单，汇总工程造价信息[7]。比如，REVIT、BIMMAKE、GTJ2018 等软件可结合设计图纸计算建筑构件实体量，工程造价工程量可直接根据清单定额计算规则进行核算。GTJ2018 中包含各地工程量计算规则，自动识别项目信息后可快速建立模型，并将模型导入REVIT、BIMMAKE 内，建立工程算量模型。

（3）方案设计阶段对比方案可行性，筛选最佳方案，并在BIM 模型生成后进行专业冲突检查，通过碰撞检查，检查工程管道、建筑框架梁有无碰撞情况。GTJ2018 可识别建筑图纸内各类轴网，识别率约为95%。根据各个楼层建立轴网模型后，设计人员对比修改、使用模型数据，优化设计方案。或是建立建筑梁柱模型，计算建筑结构所需混凝土量、钢筋量、模板量，同时应用REVIT 软件对建筑结构、建筑单项工程、机电工程进行“碰撞检测”，实时监测各构件空间位置，排查设计问题。BIM5D 软件自带碰撞检测系统，导入设计信息后可自动进行碰撞检测，确认矛盾节点。

4.2.3 施工造价管理

完成项目中基础施工、主体工程施工的动态造价管理任务后，建立完整BIM 三维模型，具体分析工程施工阶段造价信息。

（1）建立工程造价数据库，每周、每月、每季度更新施工数据，分析造价管理进展。启用BIM5D 平台，优化施工资源配置，合理分配施工环节物资、劳动力、机器设备，以满足各环节资源需求。

（2）依据模型数据，制定施工管理方案，在保障物资持续供给的情况下确定物资定额信息，实施定额领取。验证物资方案，全面分析各周期施工环节物资、资金需求，加强资源储备与管理。

（3）建筑施工作业持续推进后，广联达BIMMAK软件会自动推送BIM 构件、工程待计量列表信息，更新REVIT、BIMMAKE 内的施工进度，以不同颜色表达在建、已建、待建项目。待建项目属于待计量列表，施工完毕后自动录入完整建筑构件信息。为加强质量管理，录入信息为质量验收、检验合格建筑单项工程。质量审批后批量处理BIM 软件列表内的数据，生成工程造价所需明细表。

（4）协同施工组织设计，BIM 工程造价预算。根据各专业设计图纸，预算材料及人工成本，备案变更费用。同时依据各专业施工图，生成3D 剖面图、平面图，表达施工设计要点，或是施工模拟建筑结构建设工艺，与工人交底，指导其进行施工管理，提升施工进度，节约成本，满足造价控制要求。

（5）BIM 模型预演工程造价，排查后期施工可能出现成本问题，调整施工方案，优化施工设计，预防返工风险。

4.2.4 变更费用比对

变更环节，BIM 软件自动比对变更前后模型数据，编制详细变更数据表格。同时在变更BIM 模型上准确记录建筑构件状态、单项工程信息，审批后下发变更命令，建立变更台账。广联达BIMMAK 软件平台在变更产生后会自动记录、统计详细变动数据，直观呈现变更前后造价变化，预估造价变化趋势，由各管理主体进行动态化造价控制。完成变更后，BIM 软件自动变更工程量明细表，汇总工程造价数据，包括变更费用统计数据、变更产生费用，自动归档后同步更新到数据库内，为工程造价管理提供参考。

4.2.5 竣工结算管理

BIM 模型可全面存储项目信息，直观呈现合同文件、索赔单据、工程变更费用、工程量清单等信息，建立造价数据库，使各分包单位、管理主体调取竣工阶段所需造价信息。

另外，成本计算是建筑竣工阶段造价管理的重要内容。可应用BIM 软件，抽取各环节项目费用信息，按照工程时间周期、进度计划、施工范围汇总建筑项目信息，建立单项BIM 费用模型。以某月混凝土需求量费用统计为例，BIM 模型中包含施工领料信息，造价管理人员可以此为依据计算混凝土消耗费用，并利用BIM 软件汇总各月材料费用，计算各阶段工程量造成的成本费用，提升成本核算便捷性。BIM 模型可统计分析建筑项目实际成本、预算成本、招投标报价，对比后估算建筑工程造价管理绩效，分析工程造价问题。比如，根据施工前后工程量统计数据，比对施工进度、计划进度误差，评估工程造价管理方案应用效果，提出具体改善建议。

结语：

综上所述，在工程造价管理中应用BIM 技术时，还应结合BIM 技术原理、建筑工程造价流程，建立BIM 信息模型。通过模型获取项目数据，采集有效信息，为工程造价管理决策提供支持。项目方应重视BIM 信息模型和工程造价流程的联动，将BIM 渗透在工程造价整个生命周期内，发挥BIM 前期预测、中期管理、后期控制的造价优势，保障工程造价管理质量，提升建筑工程造价信息化水平。