建筑工程信息化應用與工程造價管理

惲 梅 （合肥市引江濟淮投資有限公司，安徽 合肥 230000）

0 引言

建筑工程是國家基礎設施建設中的重要組成部分，也是改善人民生活水平的民生工程。隨著經濟、社會的發展和城鎮化需求的不斷提高，我國正著力補齊城鎮化短板，加快進行基礎設施建設。

建筑工程項目是一項復雜的系統工程，具有投資大、涉及面廣、周期長、影響因素多、施工環境復雜等特點，特別是在項目的建設階段，會遇到自然、環境、技術等各方面的挑戰，為了節約建設成本和提升工程造價管理水平，需要不斷采用新技術及新工藝，從而全方位實現項目管控目標。針對上述問題，國家不斷強調信息化技術在項目全過程生命中的應用，具體針對實際工程可通過“BIM+GIS”技術方案，在提高勞動生產率的同時，合理優化配置資源，降低項目造價管理難度，創造更大的工程效益。

1 BIM+GIS技術及在工程造價管理中的應用

BIM（Building Information Modeling）技術是一種現代化的三維信息化模型技術，其采用數字化技術將傳統施工圖紙變為三維BIM模型，并且該模型中包含了項目全生命周期內的各類工程信息，組成了一體化的信息平臺。項目的各參與方都可基于該平臺進行協同作業，提高了溝通協調效率，提升了工程管理水平，縮短了工期，節約了項目成本。

GIS（Geographic Information Science）系統即地理信息系統，是一種采集、存儲、管理、操作、分析和呈現地理空間信息的一項新技術，它可以對在地球上存在的物品和發生的事件進行成圖和分析，具有極強的空間綜合分析能力。GIS系統呈現的地理數據主要包括空間位置數據、屬性特征數據及時域特征數據三個部分，其通過把地圖的視覺化效果和地理分析功能與一般的數據庫操作（例如查詢和統計分析等）集成在一起，能夠通過小范圍的數據信息實現大范圍空間的規劃，從而使其在建筑工程之中具有較大的工程應用價值。

對于建筑工程，傳統造價管理模式各專業之間溝通環節多、效率低，且錯誤率高，對工程變更反饋不及時，使得工程投資難于有效控制。而BIM和GIS技術的融合可有效解決上述問題，通過持續跟蹤工程進度，同時展示工程建設中的宏觀和微觀數據，更加精準地進行工程量拆分、統計和匯總，編制的資金計劃、勞動量計劃和物資需求計劃也更加貼近于實際，特別是針對施工中可能出現的工程變更和索賠管理，可清晰表達，極大程度地減少了工程建設中的糾紛。

2 工程案例分析

引江濟淮工程由長江下游上段引水，向淮河中游地區補水，是一項旨在保障城鄉供水和發展江淮航運的大型跨流域調水工程，其自南向北可劃分為引江濟巢、江淮溝通、江水北送三段，輸水干線總長723km，在安徽省境內段長587.4km，總投資約876億元，計劃總工期72個月。

引江濟淮工程某項目段河渠總長14.692km，渠道設計等級為1級，涵閘、渡槽等主要建筑物設計等級為1級，次要建筑物設計等級3級；輸水渠道設計輸水流量為300m3/s，設計輸水水位5.36m～4.1m，除澇水位5.8m，設計河底 高 程 -0.14m～-1.4m，渠 道 底 寬42m，渠道設計縱坡坡降為1/1169，其中16+295～19+885段輸水斷面采用板樁墻矩形斷面，設計渠道底寬48m。項目地震動峰值加速度為0.1g，地震基本烈度為Ⅶ度，主要工程量包括渠道開挖約1080萬m3，堤防土方填筑約20.5萬m3，膨脹土處理約80.3萬m3，U型板樁墻約14.3萬m3，混凝土預制塊護坡約85.6萬m2，鋼筋混凝土約16.5萬m3，鋼筋制作安裝約7500t。

3 BIM+GIS技術在造價管理中的應用

本項目屬大型重點工程，建設周期長，對工程造價投資管理非常嚴格，在工程建設階段，工程施工組織設計是工程項目順利實施的重要保障，其主要由施工方案、施工進度計劃、現場平面布置及施工資源調配等方面內容組成，從施工角度而言，工程造價就是項目按照施工組織設計完工后所支出的建設費用總和，先進合理的施工組織設計對于工程造價控制具有關鍵性作用。然而在目前的建筑工程中，工程施工組織往往精細化程度不夠，例如由于缺少實地探測資料，場地布置常與實際不符，對施工資源也無科學計算，易造成管理效率低下等，不易控制工程造價。針對上述問題，項目組結合項目特點，組建信息化工作小組從以下幾方面開展信息化技術應用，以提升工程造價管理效果。

3.1 施工場地規劃和工程進度管控中的應用

在項目開工初期，項目有效利用GIS+BIM技術生成的實景全景圖形和BIM模型進行場地踏勘和施工規劃，項目范圍內的場地情況一目了然，極大地提升了施工組織設計人員對施工場地的布置效率，有效降低了不合理的臨時設施費用。除此之外，應用BIM+GIS技術建立的三維模型還可提供更好、更精確、更完善的基礎數據，服務施工進度計劃編排工作，其中BIM模型可賦予工程量時間信息，顯示不同時間段工程量與工程造價，方便合理安排工程進度，從而有利于工程管控過程中成本控制計劃的編制與實施，高效利用人力和物力資源，產生更好的經濟效益。

3.2 施工方案優化中的應用

本項目涉及土方量大，針對土方工程，項目利用生成的BIM河道模型計算材質，在編輯部件時，對回填土位置，進行造型代碼編寫，對此代碼進行計算材質，從而得到準確的土方開挖、回填的工程量以及護砌工程量，再利用實景電子模型和計算結果進行施工臨時道路規劃、選取最優路線，從而代替傳統施工方法中基于人工GPS測量和現場查勘進行施工組織設計和優化，特別是對于引江濟淮等施工面廣、環境復雜的重大工程項目，在進行人工測量時受環境干擾大，測量勘察周期長、效率低、精度不高，而采用優化過的BIM+GIS方案具有更高的工作效率和更低的工程造價。如表1所示經項目核算，相較傳統方法，BIM+GIS方案在投入人員不到一半的情況下，縮短了施工工期，節約直接成本約12萬元，間接成本約35萬元，經濟效益凸顯。

3.3 工程量統計和分析中的應用

項目造價管控工作的基礎是進行工程量計算，傳統工程量計算方法，計算繁瑣、耗時長，特別是對于重大工程項目，工程量大容易造成遺漏和重復計算，偏差大、準確率低，本項目采用的BIM+GIS技術可直接基于前期生成的三維模型計算工程量，無論是對于規則或不規則的構件都可以通過構件定義對工程量進行準確計算，同時對重疊和缺失部分構件工程量進行扣減，計算效率高，把人們從繁瑣的人工計算中解放出來，節約了人力、物力與時間等資源。并且通過BIM模型，造價管理人員可以在任何時間和地點掌握全面的工程量信息，方便其根據現場實際對造價管理模式進行科學性調整和優化，提高工程造價精細化管理效果。

成本效益測算 表1

4 結束語

隨著我國將全面開啟城鎮化建設的新征程，一批重大工程項目已通過審批，并取得重大突破，我國城鎮化建設投資將再創新高，但在建筑項目工程造價管理過程中，會產生大量的施工信息、環境信息和統計信息等，需要管理人員及時進行分析和管理，通過前述工程實例可以證明，采用BIM+GIS技術方案，可以對建筑工程建設造價信息及時采集、更新、分析和利用，便于管理人員進行全角度多方位管控，特別是隨著計算機信息技術、通信技術、遠程監控指揮技術的全面發展，項目造價管理也將更為精細，使得建筑工程發揮更大的經濟和社會效益。