基于BIM的復雜建筑造價估計模型

鄒迎輝

摘 要： 針對傳統造價估計模型對復雜建筑造價估計不準確的問題，提出了基于BIM的復雜建筑造價估計模型。根據BIM建筑信息模型，對復雜建筑工程造價估計模型設定5個等級，并通過對造價評估知識域分析，將建筑工程總造價控制在批準范圍之內。設立建設工程造價過程域，組建相對簡單估計模型流程內部結構，采用BIM模型使結構更加直觀、清晰地呈現出立體效果，并以此為基礎構建估計模型。通過對比實驗，得出結論，該模型對復雜建筑造價估計較為準確，為建筑造價在實際中的應用奠定了一定基礎。

關鍵詞： BIM; 復雜建筑; 工程造價; 估計模型; 知識域; 過程域

中圖分類號： TN04?34; TP391 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2018）12?0164?04

Abstract： As the traditional cost estimation model is inaccurate in complex building cost estimation， a complex building cost estimation model based on BIM is proposed. According to the BIM building information model， five levels are set for the complex building project cost estimation model. The total cost of the building project is controlled within the approved scope by means of the knowledge domain analysis of cost evaluation. The process domain of construction project cost is set to construct the relatively?simple internal structure process of the estimation model. The adoption of BIM model makes the structure more intuitive， with the stereoscopic effect clearly presented， and on this basis， the estimation model is constructed. It is concluded from the comparison experiment that the model is accurate in complex building cost estimation， which lays a certain foundation for the actual application of building cost.

Keywords： BIM; complex building; construction cost; estimation model; knowledge domain; process domain

0 引 言

隨著建筑造價限制條件逐漸增多，無法直觀解決復雜建筑造價的問題，為此塑造有效評估模型可獲取準確造價估計結果。針對差異化較大的建筑造價評估一直是建筑學難點，因為在建筑之間存在不同內在關系，這種關系隨著建筑復雜程度的不同，其約束性也不同[1]。在基于活動成本科學原理之上構建的建筑工程造價估計模型是一種能為科學研究準確提供建筑造價的技術途徑。但是由于傳統造價估計模型對復雜建筑造價估計不準確，并未在實際工程建筑中推廣開來，以至于目前針對建筑造價清單的估計無法確保其科學性。

基于上述存在的問題，提出基于BIM的復雜建筑造價估計模型。該模型選擇合理的建筑造價估計變量，構建特征因素限制集，利用定性定量分析推理方法對復雜建筑特征因素的變化值進行計算，并進行有效融合，由此塑造了造價估計模型。通過實驗驗證可知，該系統估計準確度較高，在實際建筑工程應用中具有良好估計效果。

1 基于BIM復雜建筑造價估計模型的基本構成

BIM即為復雜建筑信息模型，在開放條件下對估計模型構建物理和功能屬性以及相關使用壽命進行計算，為造價估計提供良好技術支持，以便后續建筑工程造價的準確評估[2]。該模型的建立實際上就是在建筑項目前期，對造價等級估計展開分析，并通過造價評估知識域把總造價控制在批準范圍之內[3]。設立建設工程造價過程域，建立相對簡單估計模型流程內部結構，并以此為基礎構建估計模型。

1.1 造價估計等級

根據BIM建筑信息模型，復雜建筑工程造價估計模型也設定成5個等級，從第一級到第五級逐層提高，并趨近于成熟，各個級別估計等級名稱如圖1所示。

由圖1可知：

1） 第一級也就是初始級，在整個建筑工程企業意識到造價估計的重要性，并開始接受造價估計基礎性知識，但是還沒有將有關規定標準化，缺乏經驗積累，投資成本計劃規劃性較差。

2） 第二級也就是評估過程與標準，建筑企業逐漸意識到造價評估對整個工程規范性管理具有或者能夠有意義，并且從造價過程中重視估計經驗的積累，進而接受與應用。

3） 第三級也就是造價管理的組織標準和制度化過程，在該過程建筑企業已經認識到造價組織體系的重要性，由此構建一個標準化組織體系，并促使復雜建筑造價體系變得更加制度化。

4） 第四級也就是轉換定量效用化過程，在這一過程中，不同建筑工程組織體系都可根據我國具體規范與規則結合新型技術，積累造價經驗，并從實際建筑環境與市場經濟形勢確定復雜建筑造價[4]。還可利用中間穿插統計方法，使每個小工程都能進行有效造價評估。在整個評估過程中，建筑企業不僅需要將建筑成本考慮在內，還要將運營成本納入其中，只有這樣才能對建筑材料進行科學的選擇。

5） 第五級也就是最優等級，可在不同等級基礎上對造價進行估計，根據系統內在與外在因素結合對模型進行優化，進而實現造價目標建筑的優化評估。

1.2 建筑造價評估知識域

造價評估知識域是復雜建筑工程生命周期各個子系統的集合，并在該管理周期內穿插著具有核心造價的控制系統[5]。在評估知識域中更加側重的是建設階段，但是在工程造價中不僅要對建設前進行估計，還要對建設后造價進行評估。在建筑項目造價可接受范圍之內，對其可行性報告研究中的建筑規模和內容以及總投資展開分析[6]。根據我國建筑工程招標和有關造價規則，把握建筑工程造價法律、法規相關規定。由于在組織方案中，針對施工過程投標和對設備采購都需經過造價估計，所以要在知識領域范圍內把握每一項造價估計，只有這樣才能將工程總造價控制在預算范圍之內，建筑造價知識域如圖2所示。

1.3 過程域

根據上述可知，在整個建筑工程造價知識領域中，企業為了使建筑項目造價達到各個等級的水平，需設立重要的對象領域，只有這樣才可改善領域局限性問題，該領域也被稱為過程域[7]。在建筑工程造價過程域中主要包括決策階段的投資估計、設計概算、施工圖預算、施工預算、工程管理估計測算以及驗收結算，如圖3所示。

由圖3可知，在整個過程域中，可通過BIM建筑信息模型將該過程分成兩部分，分別是關鍵過程域和一般過程域，關鍵過程域是整個建筑工程造價估計重點區域，而一般過程域估計重視是整個建筑。

2 模型單元內部流程

本文采用基于BIM模型對建筑造價進行估計實際就是運用更加直觀、清晰的矢量，使建筑造價評估呈現立體效果[8]。在建筑造價估計等級中，估計單元是由過程域、目標、實踐三部分組成，在整個單元內部結構中，不同要素之間組合關系既可以是復雜的，也可以是簡單的，需根據具體實踐操作來實現。基于此，構建一個相對簡單的估計模型單元內部結構流程，見圖4。

由圖4可知，在實施圖中具體步驟時，需對每一個步驟根據不同工作環境條件來完成[9]。根據具體項目工程，設計估計流程，其中計劃與控制是通用步驟中的關鍵，需經歷指導才可順利實施，同時可通過增加成功率提高建筑工程造價估計效率。

3 基于BIM復雜建筑造價估計模型構建

3.1 造價估計指標

BIM模型除了可以模擬建筑物，還能將真實世界難以呈現的事物模擬出來，為實際數據信息的評估提供有效依據。雖然建筑造價貫穿于整個工程，但是還是有必要找出全部重點，利用基于BIM造價估計等級，對施工前的投資成本進行分析，并對施工期間所需要的成本進行估計[10]。

從投資者角度看，利用BIM模型對建筑造價等級估計模型進行評價，需構建估計指標，如表1所示。

3.2 模型構建

根據造價估計指標，對基于BIM的建筑造價模型的構建，需確定流程如圖4所示，然后分析造價確定方法，其核心內容是基于BIM復雜建筑造價確定的程序模型，如圖5所示。

4 實 驗

為了驗證基于BIM的復雜建筑造價估計模型設計的有效性，進行了如下實驗。

4.1 實驗數據收集

實驗數據選取來自《建筑造價》的10組不同種類的住宅型數據作為實驗的數據，并對這些數據進行預處理，由此獲取與其相關的特征因素，并以此作為復雜建筑造價因素值，具體數據如表2所示。

4.2 實驗結果與分析

為了驗證本文設計模型的有效性，分別采用傳統估計模型與本文估計模型對表2所示的建筑進行估計，假設BIM建筑信息模型結構為10×22×2，詳細復雜建筑造價估計對比結果如表3所示。

由表3可知，當模型建筑造價為15元/m2時，實際造價為1 372.5元，傳統模型造價為1 462.7元，本文模型造價為1 374.3元，可明顯看出，本文設計的估計模型更接近實際值，隨著不同造價擬定，傳統模型造價還是比實際造價值偏高，而本文設計的估計模型始終接近于實際造價值。

5 結 語

根據提出的基于BIM的復雜建筑造價估計模型，選擇合理造價估計屬性因素，構建因素指標可反映出復雜建筑特征量化值進行估計，并將BIM信息模型融入多造價信息合理估計模型之中，結合學習因子，在一定空間維度中搜索最優造價估計位置，可有效提高造價模型估計精準度。

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