BIM技術在某軌道工程中應用管理研究

崔留強++王超軍++孫素娟

摘要： 傳統造價工程計量效率低，精準性差、造價數據信息溝通不暢共享。在建設過程中設計變更處理遲緩，工程造價的實時監控缺失。將BIM 技術運用在工程造價算量中，有效提高其工作效率，改進傳統方式中存在的部分弊端。iTWO通過整合三維的 BIM 模型的突破與項目時間（4D）和成本（5D），能夠在整個建設范圍內擴大 BIM 技術的應用。本文從工程軟件算量的實際應用出發，結合某軌道工程的運用，總結BIM技術在工程算量管理方面的優勢，并探討該技術的發展趨勢。

Abstract： The traditional cost engineering measurement efficiency is low， the accuracy is bad， and the cost data information communication is not easy to share. During the construction process， the design change treatment is slow， and the real-time monitoring of the project cost is missing. The application of BIM technology in the project cost calculation can effectively improve the efficiency of the work， improve the drawbacks of the traditional methods. Through the integration of three-dimensional BIM model breakthrough and project time （4D） and cost （5D）， iTWO can expand the application of BIM technology in the entire construction area. In this paper， from the practical application of engineering software measurement， combined with the use of one track engineering， the advantages of BIM technology in the project measurement management are summed up and the development trend of the technology is discussed.

關鍵詞： 工程造價算量；BIM 技術；iTWO；發展趨勢

Key words： engineering cost calculation；BIM technology；iTWO；development trend

中圖分類號：TU17 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）23-0001-05

0 引言

工程造價算量軟件在我國的發展已有十幾年，已在招投標階段施工圖預算和工程結算中對量編制中廣泛應用，可以有效降低工程量清單編制的難度，提高工程量的精確性。在建設工程結算與決算過程中，運用造價算量軟件計算工程量并對量，給承發包雙方帶來便利，能夠降低對工程量確認的不確定性。另外，軟件在工程量計算誤差防范方面，能夠有效降低風險。

BIM技術普及的廣泛性，讓傳統的建模技術迎來一定的挑戰，同時，也推動工程算量實現更大突破。BIM工作組依據iTWO建模規則對三維模型搭建，BIM輔助造價組進行三維模型BIM技術普及的廣泛性，讓傳統的建模技術迎來一定的挑戰，同時，也推動工程算量實現更大突破。BIM工作組依據iTWO建模規則對三維模型搭建，BIM輔助造價組進行三維模型算量，最終實現BIM工程量清單，主要被應用于工程施工圖設計階段、施工階段。BIM技術的運用，大大提高生產效率，逐步實現精細化管理，有效降低生產與管理成本，提高工程整體經濟效益。

1 BIM技術內涵

所謂BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）是以三維數字技術為基礎，集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數據模型，是對該工程項目相關信息詳盡的數字化表達。簡而言之，是利用數字模型對工程進行設計、施工以及監督的過程。BIM技術的可視化、仿真化、優化性及可協調性等特性，促使工程施工打破傳統模式，有效提高工作效率。

iTWO為一套將設計階段的模型無丟失的轉移到施工管理階段的施工模型，再將施工模型轉交給成本進行三維模型算量、三維模型計價、動態分包招標、評標、三維模型施工計劃的一整套管理系統。系統以成本為主線進行運轉，其中模型與清單進行關聯，清單與進度進行關聯，從而形成一個5D的動態管理思路，支持虛擬的計劃體系、控制體系、實際支出體系的多費用管理模型。通過對國內外其他一系列類似平臺的對比分析，總結分析這iTWO系統具有以下優點：

iTWO系統能夠一個模型、一組信息多次利用，有效解決設計模型施工無法應用的弊端；設計階段模型信息實現無縫、無損導入系統平臺，進行算量、組價、掛接進度；系統自帶強大的數據庫功能，包含成本定額、材料價格、組價信息等，能夠直接將相應的企業對應信息導入系統，為成本控制提供強大的數據支持；系統整體的核心在于成本與造價，對成本的動態控制非常到位，內部各類數據勾稽、報表功能非常強大；系統整體架構有效解決之前需要借助第三方軟件的弊端，最大化集成了項目施工建造中所需要的各類功能，如集成分包、投標回標的模塊等。

2 BIM 技術在工程算量中應用管理的價值

2.1 解決工程造價管理分散的弊端

運用BIM技術，可使造價管理工作更加動態化、精細化、實時性，有效解決傳統工程造價管理中信息共享或協同問題，加強施工單位對工程項目成本的控制，使建筑市場更加透明化。

2.2 控制設計變更

在建設工程的運行過程中，對于時常發生的設計變更問題，傳統的解決方法，是依據手工在施工計劃上確定變更位置。通過這樣方式的計算，不僅造成計算花費時間長，計算量龐大，對工程掌控的難度也較大，影響整體施工工程的進度。運用BIM技術實施計算與調整，能最大限度地縮減計算時間，新技術的運用，可以有效提高計算效率，最終實現計算結果的可靠性與正確性。新技術經過模型的組建，科學分配需要計算與調整事項，加強對工程數據的控制，以保證施工的進度與質量，確保工程目標的實現。

2.3 提高工程量計算的準確度及效率

以BIM為基礎研發的工程造價算量軟件，融入國家相關規范及計算標準，通過BIM工作組的三維模型搭建，利用iTWO輔助造價組的三維模型算量，工程量計算的正確性明顯高于傳統算法，其計算結果自動生成電子文檔，相關工作員可以信息交換、共享、傳遞及存檔。另外，模型可根據相關專業要求進行調整，避免重復建模、重復錄入數據，增加專業間的配合度與融入度，有效提高工程造價管理工作效率。

2.4 科學安排工程資源計劃管理水平

建筑工程管理涉及因素較多，管理相對復雜，倘若缺乏合理的科學規劃，極易發生工期拖延等問題，以至于降低整個施工工程質量。將 BIM 技術運用于工程建設中，增加時間、成本兩方面維度，使工程連接更加緊密配合。BIM的3D模型向5D建筑模型轉化，實現模型的實時動態監控，能夠優化資金、人員、材料及機械設備等資源地合理配置。通過5D建筑模型的運用，工程造價管理人員可在任意時間段查看項目的施工信息，同時可以核算出這一時期的工程造價，以增加派工及資金計劃制定的準確性，分析出該工作量所需要的各項成本，繼而對整個施工工程的進度與時間等進行科學分配，有效實現工程造價管理的精細化，促進施工工程的順利完成。

3 BIM技術結合工程造價軟件在實際工程中的應用

本工程為某軌道一期工程，為順利完成該軌道工程的BIM輔助造價管理工作，達到提高造價運算效率、成果精確度、變更可視化、針對本項目實際情況及業主方要求，依據實際工程案例介紹iTWO對BIM輔助造價應用的管理。整體工作流程如圖1所示。

3.1 施工圖設計階段

3.1.1 工程量精算及對比管理

①項目施工圖設計完成后，應重新計算各車站及區間的工程量，與招標階段的工程量清單進行對比，并由各標段的施工單位進行確認。以該階段計算、確認后的清單工程量作為后續進度付款及竣工結算的基礎。

管理流程如圖2所示。

1）資料接受及反饋。

施工圖設計完成且經詳審后，業主（規劃設計部）將設計圖紙上傳至協同管理——設計管理平臺，BIM工作組及iTWO輔助造價組通過平臺接收圖紙開展相關工作；施工圖模型完成后，由BIM工作組上傳至協同管理——設計管理平臺。iTWO輔助造價組通過平臺接收模型開展相關工作；iTWO輔助造價組完成工程量精算后，將成果文件上傳至協同管理——造價B/S——工程量精算，供業主方（合同造價部）審核、調用；對于涉及商務內容的相關資料，如工程量清單、控制價、投標文件、招標文件、施工合同等資料，業主視情況平臺下提供給iTWO輔助造價組。

2）模型搭建。

BIM工作組在BIM總包的管理下，依據經詳審的施工圖、iTWO建模標準進行模型搭建。BIM總包單位負責各成員的模型審查及驗收。

3）iTWO工程量精算。

iTWO輔助造價組依據施工圖、工程量清單及模型組提供的三維模型進行工程量精算，最后生成《BIM工程量對比分析表》，經iTWO輔助造價組內部審核后提供給業主。

4）施工圖工程量確認。

業主方依據造價咨詢公司提供的施工圖工程量、iTWO輔助造價組提供的BIM工程量進行對比，按確定后的工程量與施工單位進行確認。對于施工圖與招標圖對比出現增加或減少部分內容情況時，勢必會引起工程量清單的增項或減項。針對此情況，業主可組織造價咨詢公司、iTWO輔助造價組共同完成變更工程量清單的量、價計算工作。

②iTWO輔助造價組以Revit模型、Tekla模型作為算量基礎，依靠iTWO三維模型算量（提量）功能進行工程量精算，并與工程量清單關聯，形成工程量對比。

詳細操作流程如圖3所示。

3.1.2 項目現金流分析

①在施工圖設計模型完成后，依據施工圖設計模型、已標價工程量清單、施工進度計劃進行項目現金流分析，結合施工合同約定付款周期，分析項目在施工過程中不同階段的現金流需求情況。便于業主方提前準備項目資金或提前向財政部門申請項目建設資金。

管理流程如圖4所示。

資料接受及反饋：

1）監理單位在協同——施工管理平臺上傳經審核確認的工程施工進度計劃；iTWO輔助造價組在協同——施工管理平臺下載對應施工進度計劃開展相應工作。

2）iTWO輔助造價組完成動態成本分析后，將成果文件上傳至協同管理——造價B/S——動態成本，供業主方（合同造價部）審核、調用。

3）資料接受及反饋流程同“3.1.1工程量精算及對比服務”。

②為達到在項目建設前期，依據項目整體進度計劃或標段計劃測算項目現金流的目的，輔助造價組負責提供本項目包含進度、成本的5D模擬。即各標段通過錄入經審批的項目進度計劃文件（Project格式），將計劃子項與工程量清單子目及模型構建分別關聯，最終實現項目成本曲線，為項目的前期融資、現金流分析等提供參考。

操作流程如圖5所示。

3.2 施工階段

3.2.1 變更、簽證管理服務

①為使項目實施過程中的變更、簽證可視化、直觀化，且便于驗工計價或竣工結算階段直接調用，輔助造價組負責提供本項目變更、簽證輔助造價管理。即甲方提供設計變更確認單，輔助造價組依據變更確認單及變更模型計算變更工程量，同時將變更確認單存儲于系統外部文檔中。

變更管理流程如圖6

所示。

1）資料接受及反饋。

a）施工圖設計完成且經詳審后，業主（規劃設計部）將設計變更確認文件、設計變更圖紙上傳至協同管理——設計管理平臺，BIM工作組及iTWO輔助造價組通過平臺接收變更確認文件、變更圖紙開展相關工作。

b）變更模型完成后，由BIM工作組上傳至協同管理——設計管理平臺。iTWO輔助造價組通過平臺接收模型開展相關工作。

c）iTWO輔助造價組完成變更工程量精算后，將成果文件上傳至協同管理——造價B/S——變更管理，供業主方（合同造價部）審核、調用。

2）模型搭建。

BIM工作組在BIM總包的管理下，依據設計變更圖、iTWO建模標準進行模型搭建。BIM總包單位負責各成員的變更模型審查及驗收。

3）iTWO工程量精算

iTWO輔助造價組依據設計變更圖、工程量清單及模型組提供的變更模型進行工程量精算，最后生成《設計變更BIM工程量對比分析表》，經iTWO輔助造價組內部審核后提供給業主。

4）設計變更工程量確認。

業主方依據造價咨詢公司提供的設計變更工程量、iTWO輔助造價組提供的BIM工程量進行對比，按確定后的工程量與施工單位進行確認。若發生設計變更，勢必會引起工程量清單的增項或減項。針對此情況，業主可組織造價咨詢公司、iTWO輔助造價組共同完成變更工程量清單的量、價計算工作。

5）現場工程簽證由監理單位上傳至協同——施工管理平臺。

現場簽證不涉及BIM輔助算量，但需將現場簽證文件同設計變更文件一同存儲于iTWO系統，便于驗工計價及竣工結算階段使用。

②輔助造價組依據變更后的模型計算變更工程量，生成變更工程量清單及設計變更分析表。同時將變更資料儲存于數據庫中，便于驗工計價或竣工結算階段直接調用。

詳細操作流程如圖7所示。

3.2.2 驗工計價管理

①為提高項目進度工程量、結算工程量審核的精確性、客觀性并避免重復計量，輔助造價組負責提供本項目驗工計價輔助管理。

管理流程如圖8所示。

1）資料接受及反饋。

a）依據合同約定驗工計價周期，監理單位將審核確認的實際施工進度、確認完工工程量相關文件（建設管理部審核確認）上轉至協同管理——造價B/S端——驗工計價，資料包括確認文件掃描件、電子版文檔。

b）iTWO輔助造價組通過協同管理——造價B/S端——驗工計價下載相關資料進行驗工計價工程量審核。

c）驗工計價工程量審核完成后，將成果文件上傳至協同管理——造價B/S端——驗工計價，供業主方（合同造價部）審核、調用。

2）施工圖工程量確認。

業主方（合同造價部）依據造價咨詢公司提供的驗工計價審核成果、iTWO輔助造價組提供的工程量審核成果進行對比，按確定后的審核工程量下達最終的驗工計價審核成果。

②輔助造價組通過合同付款節點、工程形象進度、變更簽證情況的完成情況進行進度結算管理。通過竣工資料、竣工模型，完成結算工程量清單編制，把過程中發生的變更工程量清單、現場簽證、進度付款等與合同工程量清單進行匯總，協助完成項目竣工結算審核。

詳細流程如圖9所示。

3.2.3 竣工結算審核管理

①輔助造價組依據合同造價部提供的竣工結算資料（建設管理部審核并簽署意見的竣工結算資料及結算簽收單）開展結算審核工作。

管理流程如圖10所示。

1）資料接受及反饋。

a）對于涉及到的竣工圖紙上傳、竣工模型上傳參照“3.1.1工程量精算及對比服務”對應流程。

b）對于涉及竣工結算進度、完工工程量的上傳參照“3.2.2驗工計價管理服務”對應流程。

c）iTWO輔助造價組完成竣工結算審核后，將成果文件上傳至協同管理——造價B/S端——竣工結算，供業主方（合同造價部）審核、調用。

2）竣工結算確認。

業主方（合同造價部）依據造價咨詢公司提供的驗工計價審核成果、iTWO輔助造價組提供的工程量審核成果進行對比，按確定后的審核工程量下達最終的驗工計價審核成果。

②輔助造價組依據工程量精算工作成果、變更簽證工作成果、驗工計價工作成果完成竣工結算審核。操作流程依據驗工計價模塊每期完成的進度付款，軟件自動匯總，生成最后一期付款。

4 基于BIM 技術在工程造價算量中的發展趨勢

4.1 BIM 技術運用逐步廣泛

從傳統方式的CAD制作過渡為以 BIM 技術為關鍵的5D建筑BIM，是我國建筑行業中運用的重要發展趨勢，也促進建設工程的進步與發展。利用BIM技術實現工程算量，借助計算機進行計算與分析，不僅可以減少計算時間與工作精力，還能將其用在能動性更高的工作中，如工程造價BIM咨詢、后期管理等。BIM 5D技術不僅是一種效率較高的使用工具，同時，在運用該技術的基礎上，還能夠對成本控制人員所構建的建筑模型，賦予其時間信息以及成本信息，轉換其模型的屬性，并對模型進行分析與計算。通過BIM技術的運用，在很大程度上提高了工程量計算的精確程度與可靠性，并為后續施工項目中的造價管理以及施工進度管理等提供有力的支持。

4.2 BIM 技術受到更多認可

BIM 技術已在全世界范圍內得到普遍推廣。在國內，該理念正逐步滲入到工程建設行業，發揮的作用越來越突出。伴隨著我國經濟的發展，信息技術的不斷進步與創新，BIM技術也將在實施過程中不斷提高，其自身與建筑行業或者其他行業的配合更加緊密。未來，社會對建筑的質量、效率以及環保程度等提出更嚴格的要求，BIM 技術在建筑工程的設計、成本管理以及住宅產業化等發揮不可替代的作用。因此，該技術將會有更加廣闊的發展前景，運用技術更加熟練，在工程行業中的運用程度也逐漸深入，成為我國建筑行業發展重要的推動力量。

4.3 iTWO系統應用更加廣泛

RIB iTWO建筑項目的生命周期（Construction Project Life-cycle），作為全球第一個數字與建筑模型系統結合的建筑管理軟件，軟件框架結構組成更加新穎化，集成算量模塊、進度管理模塊、造價管理模塊等，超越傳統的建筑造價軟件，與BIM理論體系相吻合。該軟件因集成了進度管理模塊，依據工程施工進度，可自動生成建筑造價曲線圖，給項目管理和造價全過程控制帶來便利，可以有效實施進度管理。此外，通過造價曲線和比例支付工程款，建造成本和造價可進行實時掌控，解決成本與造價管理的混亂狀態，還可以模擬施工，實時動態監控建筑“成長”過程。RIB的最大優勢是將設計、建造、算量、造價與項目管理之間協作更加緊密，此模型還將投入在運管和設備管理。該軟件真正實現高度集成、一模多用和全生命周期應用，最終提高建筑信息模型的完整性。

5 結束語

將 BIM 技術運用于工程建設中，不僅能夠降低造價人員的工作強度，減少其工作量與計算量，還能夠有效提高計算的精確度與客觀性。隨著我國建筑行業的發展，以及信息技術的不斷創新，BIM 技術在我國建筑行業中的運用將更加廣泛，發揮的作用也會越來越重要。

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