BIM技術在工程全過程造價管理中的優化應用

武靜雅

（沈陽建筑大學，遼寧 沈陽 110168）

0 引言

工程全過程造價管理，是指對工程建設各個階段進行全面造價管理，包括可行性研究階段的投資估算，初步設計階段的設計概算，施工圖設計階段的施工圖預算，工程招標階段的招標控制價，施工階段的工程結算以及竣工驗收階段的竣工結算。一般情況下，隨著工程量和工程結構復雜程度的增加，工程建設周期增長，需要投入的資金成本也隨之增加，這必將導致工程造價管理的工作難度和復雜程度增加，因此目前亟需一種能夠對工程造價全過程進行管理和控制的新技術[1]。

建筑工程信息模型（Building Information Modeling，簡稱BIM）在施工控制和可視化模擬方面進行了創新，通過搭建立體數字化模型，將工程建筑的總體信息、設計理念展現出來，各個參與方在工程的各個階段都可以參與對該模型信息進行讀取和修改，使得數據的動態變化與建筑施工狀態同步，使得各個參與方能夠及時掌握項目進度和變更，及時糾正錯誤。基于BIM數字技術平臺，可以確保項目各參與方在項目建設過程中溝通便捷暢通，信息及時共享，由此減少因信息傳遞受阻而產生的錯誤和浪費等現象，降低成本，提高投資效率，并使項目按時完成。本文主要介紹BIM技術在工程全過程造價管理中的優化應用[2]。

1 工程全過程造價管理的現狀分析

我國目前的工程造價管理以標準定額管理為主導，按項目建設的階段分別對工程造價進行管理。雖然我國的建筑業市場制度和各類工程量規則規范不斷完善，一定程度上可以解決工程款拖欠和工程結算的相關問題。然而，目前我國建筑市場的造價管理仍存在著諸多問題，常有施工雙方信息不對稱，施工資料不完善等情況發生[3]。

1.1 工程造價的計價依據復雜

影響工程造價計價依據主要可分為7類，（1）計算設備和工程量的依據，包括項目建議書、可行性研究報告；（2）計算人工、材料、機械等實物消耗量的依據，包括投資估算指標、概算定額、預算定額等；（3）計算工程單價的價格依據，包括人工單價、材料價格、機械臺班價格等；（4）計算設備單價的依據，包括設備原價、設備運雜費、進口設備關稅等；（5）計算措施費、間接費和工程建設其他費用的依據，主要是相關的費用定額和指標；（6）政府規定的稅、費等；（7）物價指數和工程造價指數。工程造價計價依據的復雜性不僅使計算過程復雜，而且要求計價人員熟悉各種依據，并能夠加以利用[4]。

1.2 工程造價的信息管理不善

做好每個階段造價管理工作，需要各個階段的造價信息能夠共享和交流。在實際施工過程，每個參與施工的負責人一般情況只負責當前模塊的工作信息，對其他模塊和階段的專業知識并不了解，導致各階段各單位的工程信息數據傳遞受阻。因此，建立有效的信息共享方式可以顯著提高管理效率。然而，目前常用的信息溝通方式，例如視頻會議、傳真和電話，在溝通上通常需要花費大量的人力進行溝通和協調，在信息傳遞過程中可能出現信息遺漏的情況，同時可能會給建設項目后期增加更多的困難。基于這種現狀，如何尋找一種信息化程度更高的信息共享渠道引起了業界廣泛關注。

1.3 施工單位的管理協調混亂

在工程建設過程中，涉及到的施工單位數量較多且分工差異較大，由于彼此之間的工作分工、時間安排和管理方式不同，同時各施工單位都在盡可能使自身利益最大化，當施工過程中發生障礙時，各施工單位一般不愿意做出讓步，將關乎自身利益的資料信息透露給其他施工單位，造成各施工單位的管理協調不暢，引起施工過程中的工作重復、成本浪費、工期延誤等問題，給項目工程全過程造價管理帶來困難。在項目建設全過程中，不能僅考慮項目建設的某一階段，應該從項目建設全局考慮出發，所以建立融合各施工單位、協調項目整體進度的平臺是必不可少的。

2 BIM技術在工程全過程造價管理中的優化應用

工程項目建設過程可以劃分為投資決策階段、設計階段、工程招投標交易階段、施工管理階段和竣工結算階段5個階段，在工程項目建設各個階段利用BIM軟件實現全過程工程造價的協同管理，如表1所示。

表1 不同造價管理階段中的BIM 技術應用[5]

2.1 在投資決策階段的應用

在項目建設過程中，投資決策起著十分重要的作用，決策正確與否通常會影響到項目的收益情況。在投資決策階段，投資者需要在科學分析和論證的基礎上，對多個建設方案進行必要的技術上和經濟上的可行性分析，從多個方案中選擇最優的建設方案。在工程決策階段，利用建筑信息模型可以儲存數據信息的特點，根據不同的投資方案建立BIM模型，參考與擬建項目相似的已完工程或在建工程的造價信息，在BIM模型中進行參數的修改，對各個投資方案工程量、材料費、人工費等進行模擬和比較，從而為建設單位提供具有客觀性和科學性的決策依據。

2.2 在設計階段的應用

設計階段可以劃分為初步設計、技術設計和施工圖設計3個階段，雖然設計階段費用在建設項目總投資中占比較小，但是設計階段的成果對建設項目投入費用起著重要性作用。以BIM技術在萬州航標維護基地工程設計階段的應用為例，基于BIM技術的模型整合技術路線，解決基于InfraWorks的多源數據整合技術問題，最終實現對航道基地碼頭模型的仿真模擬[6]。在設計階段需要確定的造價可以建立在BIM技術的模型設計方案基礎上，從模型中提取工程量，導入到工程估算軟件中，可以快速地計算出工程概算。施工圖設計階段，如果設計師完成一個單獨的建筑模型，施工圖預算可直接將BIM部件與估算軟件相關聯，估算師通過計算原則來建立完整的成本估算和詳細的基本活動列表[7]。

2.3 在招投標交易階段的應用

建筑項目采用招投標的方式，有助于雙方在“公正、公平、公開”的環境下進行交易，防止違規違法行為的發生。在招標和投標過程中，以三維立體模型為基礎，基于BIM技術的信息共享平臺，可以將招投標雙方連接起來，加強雙方人員的數據信息的交接和溝通，讓信息實時共享，解決雙方信息不對稱的問題[8]。山東歷下總部商務中心D座裝飾裝修工程設計招投標項目應用BIM技術，將標書內容進行可視化轉換，用三維立體模型展現項目的特征，提高了標書的科學性和直觀性，讓評標過程更加快速、客觀和公正[9]。BIM技術在招投標階段的應用，既有助于提高工程量計算的準確性，減少因工程量問題而引起的糾紛，也有助于逐步創建統一的科學規范的評標體系，解決評標方法不科學不規范的問題。

2.4 在施工管理階段的應用

在施工管理階段，主要應用廣聯達BIM5D軟件進行技術、進度和成本的管理，其為在3D算量模型上加入成本和進度信息建立5D模型，進行施工模擬。BIM5D在施工管理階段的應用如圖1所示。將BIM5D技術應用于建筑項目施工過程，可以實時掌握每一階段的實際進度，對成本進行預算和全面動態管理。以金泰公園大地項目工程施工為例，在施工過程中并沒有對每個階段的施工工序進行模擬，以及對造價進行跟蹤控制，導致樁基施工過程材料消耗浪費、成本超出預算[10]。利用5D三維模型與施工進度計劃進行關聯，可快速地統計出每個施工階段所需要的各種資源，便于施工管理者準確地掌握材料信息，對施工階段的成本進行有效控制。基于BIM技術的算量軟件，可以根據變更前后的模型計算出變更的工程量及相應費用，提高工程變更和簽證的處理效率[11]。

圖1 BIM5D 集成管理

2.5 在竣工結算階段的應用

在竣工驗收階段，建設單位需要編制工程竣工結算，分析概算執行情況[12]。在竣工結算過程中，由于建筑項目建設周期長、信息改動不及時，常會導致竣工結算資料不完整以及工程量費用不精確等問題。在建筑項目施工全過程中應用BIM技術可以避免紙質材料不易保存的問題，減少人員變動對數據的影響[13]。BIM模型經過前期的建立和后期的完善補充，其所包含的信息量與竣工實體大體一致，竣工結算時以招投標階段和施工階段的BIM模型為基礎，可以提高竣工結算的效率和質量。基于BIM技術的信息平臺，其反應的信息對建設單位和施工單位都是公開透明的，有效地節約雙方在已完工程量上核對所投入的成本[14]。

3 BIM技術在工程全過程造價管理中的應用障礙

3.1 缺乏具有基于BIM的造價管理能力的專業人才

基于BIM的建設工程全過程造價管理體系，對于造價管理人員的素質要求相對傳統工作方式而言更為嚴峻。對于我國當前的建筑業而言，在精通造價管理的基礎上又能熟練應用BIM技術的復合型人才是十分缺乏的，我國目前造價管理人員的專業素養和學習能力都有待提高，對于項目的投資控制能力不強，難以適應一些大型項目或者具有復雜的工程技術及經濟難題的項目[15]。

3.2 缺乏完整系統化的BIM標準

隨著BIM在國內的推行，BIM技術已成為國內建筑業的一部分。美國早在2004年就基于IFC標準編制了美國國家BIM標準，強制性要求州范圍內的一些大型建筑項目使用BIM[16]。與國外相比，我國還沒有建立標準化BIM對象庫，缺乏統一的技術規范與我國本土化的建筑業無縫對接[17]。

3.3 缺乏完整成熟的BIM應用體系

雖然目前BIM技術在國外已經較為成熟，但是BIM軟件在國內建筑行業的應用上還是存在一定的“缺陷”。對于初學者而言，一些BIM軟件操作需要花費較多的時間適應，而且多數的軟件之間不能兼容。在實際應用中，BIM技術與傳統的2D圖紙在結合上效果不佳，將2D圖紙轉換成BIM模型的工作量較大。

4 結語

在工程全過程造價管理中應用BIM技術，可以減少投資決策失誤的概率，為招投標階段提供智能科學化且具有直觀性的決策依據，提高建設項目各階段工程造價和清單量確定的效率，有效減少潛在的成本損失。但是BIM技術在工程全過程造價管理中的應用還存在很多的不足，比如BIM技術軟件與我國通用的造價軟件中的信息沒有有效融合；缺乏BIM造價管理的復合型人才和完整系統化的BIM標準等。因此，推廣BIM技術在工程造價管理中的應用，應當完善BIM技術與造價軟件之間的融合，努力培養基于BIM技術的造價管理能力的復合型人才，制定并完善BIM應用標準，建立成熟的BIM應用體系。