BIM 技术在工程造价管理中的应用分析

　　摘要

BIM技术从2002年在建筑业实行开始至今已有16年，随着这几年我国建筑业得发展，BIM技术已经慢慢的融入到工程应用中，特别是这几年，在我国的各大央企和国企等大企业开始推行开来。在项目的计阶段和施工阶段，目前BIM技术主要应用在项目管理上，在工程造价管理方面的应用非常少。本文主要以某工程为实例利用BIM技术和其它软件在工造价管理中的实际应用对比分析研究，在项目实施的各个阶段，实现造价管理的准确性、快捷性，使工程成本得以降低，提高企业在招投标的中标概率，体现自身的竞争优势，来获得最大经济效益。

　　【关键词】建筑信息模型；工程造价管理；BIM造价软件资源分配

　　第一章分析我国工程造价存在的问题

虽然我国工程造价管理方式与计价模式在不断发展和改善，但整个工程造价行业发展水平与当前经济社会发展水平仍然存在一定差距，还存在一系列问题需要解决。

　　1.1造价数据差异性

由于我国的工程造价管理机构部门、层次多，以及各部门的规定不一致，相互之间缺乏沟通，使我国的工程信息很难共享与协同，而由于技术手段以及数据格式等问题，造价人员所需要或者提供的项目成本数据还无法和其他部门人员直接共享，需要通过计算机处理，甚至采用手工输入等方式进行二次加工。比如企业为了加强对投资额的控制，需要进行设计概算与施工图预算总额的对比分析，在项目结束后又要进行施工图预算与竣工决算的分析，这就要不断重复的收集各种仓储数据、财务数据和消耗数据，传统的统计数据方式往往造成大量的人力物力浪费，在这个过程中很难避免人为失误从而使信息输入错误或缺失，降低了工作效率。

　　1.2造价数据滞后性

我国现阶段造价管理主要实行的是静态与动态相结合的方式，各地区按照其自身社会平均成本以及平均劳动生产率编制本地区的工程预算定额和消耗量指标，然后按月份或季度发布指导价来调整市场价格，并由造价管理部门定期不定期的公布指导性调整系数，由此编制清单计价确定工程造价。建筑工程造价估算的准确与否是由多方面原因造成的，首先，现在经济发展这么迅速，一年之内建筑材料的价格变动非常频繁，定期发布材料指导价价格也无法与市场价格的同步，而仅凭二次动态调价无疑又增加了较大的计价工作量。无论从时间方面还是成本方面均不利于提高工作效率和降低项目的成本投入。另外，在消耗量指标上，目前很多企业使用的都是当地XX制定的消耗量指标，这些指标反映的是地区社会平均生产力水平，完全不具有竞争性，况且各个地区消耗量指标更新非常缓慢，无法准确实时的反映生产力现状，加之建筑公司之间生产经营管理水平参差不齐，一味套用统一的定额指标显然无法精准估算工程价格，这也是当前工程普遍“三超”的原因之一，实际上消耗量指标已经与市场发生了脱节，在竞争激烈的建筑市场环境下，即使是使用清单模式的企业，其所拥有的企业定额也严重滞后。

　　1.3造价数据区域性

在我国各地区的经济发展水平不尽相同，自然条件也大同小异，各个地区采用的定额工程量计算规则也各不相同，因此各地区计价形式也呈现出明显的区域性，正是这种计价方式和定额标准的区域性使得一个造价员或造价机构在一个地方积累的工作经验和造价数据也有了区域性，造价人员一旦更换了工作地区对其它地区的工程项目估时，这些经验数据及造价信息将不再使用，这将造成工程估价的不准确性，而这些数据和经验对造价工作又是至关重要的，而企业如果聘请的新员工又需要长时间的积累和摸索，却无法立即胜任工作，所以造价人员的流动无论对造价员本身还是企业都会带来很大的损失。

　　第二章BIM技术的基本含义与特点

　　2.1BIM技术的基本含义

BIM的英文全称又叫BuildingInformationModeling，意思就是建筑的信息模型。BIM原始概念很早就由一个名叫查克.伊斯曼得X教授提出来的，自从2000年我国开始将BIM技术引进建筑业后开始推行实施。BIM技术是一种应用于工程建设全过程的信息化管理工具，即无论在决策阶段、设计阶段、施工阶段还是竣工运营阶段都可以使用，也就是为我们提供了一个非常直观的信息资源平台，利用BIM软件技术将各个阶段的相关数据信息集成在一起，在项目投资决策阶段、实施期、运营及维护的全生命周期过程中进行共享和传递，从而使决策各方做出正确的决策。BIM技术的引进为建筑行业带来了很大的改变，可以解决项目建设中的各种问题，例如在设计方它可以方便的在二维和三维之间以及平、立剖之间进行转换，减少了设计人员产生的错误，大大的提升了设计质量和设计效率，在施工方面建立施工模型，使房子在建成之前就直观的展现在面前，可以提早发现施工图中的问题及在施工过程中遇到的难题，避免后期变更的繁琐，缩短了工期，这样达到了增强项目投资效益的重要作用。总的来说BIM技术就是是通过数字化的方法建造、管理和共享项目全过程信息，通过信息集成和协同工作使“设计-施工-运营”全过程得以实现，这就是建筑信息模型BIM。

　　2.2BIM的特点

2.1.1可视化

可视化就是使虚拟的事物能够更加直观、真实的展现出来。以前的建筑施工图都是二维的平面图，若建筑造型复杂，光靠人的大脑去想象难免会出现思维偏差，在BIM技术下，人们将死板的二维cad图通过BIM技术构建成三维立体模型，通过赋予模型相关信息属性、建立一个动态的、可视化的信息模型，如下图某电器桥架布置图所示，这样不仅更直观、清晰，也实现了视觉上的可视化，能够较为容易的发现平面图中的不易察觉的错误。

2.2.2数字化

BIM是近年来发展起来的数字化建模新技术，该技术是建立在先进的计算机技术之上的，使用BIM技术可以使设计、招投标、建造、运营、管理等各个阶段信息连贯一致，通过该技术实现集成各种信息的集成与共享，让设计、施工及运营管理各方能及时准确对项目情况进行了解，使项目以降成本高质量实现。

2.2.3协调性

协调性是建筑业的重点内容。在项目的建设的过程中，会碰到种种困难，项目参与各方无时无刻都在做着协调配合的工作。例如设计过程中由于各专业间沟通不畅导致各专业间发生管线及结构间各种碰撞问题，在施工过程中就需要相关人员进行沟通来解决问题。如果在施工前建有BIM模型，就可以提前在电脑中进行完成碰撞检查和管线综合的要务，该软件能够自动识别各种构件的属性，智能的应用工程中布置规则，来检查整体的合理性，在施工前帮助我们发现设计图纸中的冲突及其漏项，尽早解决发现的问题，减少变更及协调的次数,进一步优化各项工作。如下图所示

2.2.4模拟性

在施工过程中有很多模拟不能在现实中进行，这样就可以在软件系统中进行数字化模拟，BIM技术不仅可以模拟出建筑物的三维模型，还可以按照设计、施工方案实现一些应急及培训模拟，在这种数字模拟系统下可以提早发现并预防可能出现的问题，而且省时省力。例如：人员疏散、施工进度模拟、火灾模拟以及与其他专业之间的布置模拟、BIM5D模拟。

2.2.5可优化

从项目的设计到运营管理阶段，通过利用BIM技术建立信息模型来使整个项目优化，减少不需要的功能，降低工程预算成本，使功能价值得以提高。

　　第三章BIM软件在造价管理中的应用

　　3.1方便实现造价数据的共享

现阶段的工程造价数据由于数据种类和项目的不同而不同，传统的储存数据方式是打印成纸质存档或以Excel表格及Word格式以电子版形式保存在硬盘中，无论采用哪种形式保存它们都是孤立的，不统一的，在建设中生成的数据量是很庞大的，而这些数据往往不是由一个部门管理的，而有许多个不同同级部门分别管理的，这些部门又不存在上下级关系，在数据共享及沟通会有很多不便并且会出现数据传递错误，因此要想快速的准确地得到自己需要的数据很难，这就给后期查找带来很大的不便。利用BIM技术可以将所有的在项目实施的过程中形成的数据输入到一个数据库中，数据不断的更新，提高了工程造价工作的及时有效性，并与项目的各参与方共享利用。一个企业如果能建立自己的BIM数据库和造价指标库，把历史项目数据积累起来，企业内部员工在编制新项目的造价文件时就可以很方便的调取经验数据，借鉴相似工程的指标，从而更加准确的进行报价。同时，利用造价软件的自动计算和自动扣减功能，预算员能够快速掌握其中的计算规则，避免人员流动造成的数据损失。

　　3.2合理制定资源计划

实现造价精细化控制在BIM出现之前，工程师只能按照以往的经验对工程量进行估算后，再对人员、设备及材料进行分配，具有明显的主观性。新型的BIM5D模型中加入了时间和成本元素，根据施工动态能够提供造价管理需要的各种数据，例如，任何时间段内的工程量及该段时间内的造价都可以利用BIM模型获取，使得工程造价实现定量化控制，提高造价控制的精细化管理程度，合理配置资源，对项目进行实时监管，减少了超出预算情况的发生。

　　3.3工程量计算

计算机在建筑领域未普及之前，工程量等基础数据都是通过人工进行统计的，造价员对照设计图纸计算出该项目的工程量，然后参照预算定额，并结合市场情况，根据造价计算规则编制出预算报表。往往施工图中的构件样式多种多样，使预算员计算工程量的工作繁琐，传统的人工统计方法需要耗费很大的时间和人力，在如此大的工作负荷下，即便是有经验的造价员也难免会出现重复计算和漏算的情况。因此，工作效率较低。后来随着计算机技术的不断发展，出现了神机妙算、兴安得力、广联达等套价软件，这些软件虽然可以直接套取定额并计算造价，但是工程量统计仍然需要人工完成，不能使造价人员真正从统计工程量的繁重工作中解脱出来。而现代大型建设项目也越来越趋向于复杂化，依靠人的力量很难适应建筑业发展的需要，于是三维算量软件应运而生。利用BIM技术开发的三维算量软件可以快速建立符合要求的建筑BIM模型，在建筑模型中将各个构件赋予物理及几何属性，由于三维算量软件支持几何运算规则，能够智能化的对工程实体完成扣减，使得统计工程量得工作变得易如反掌，工程量统计文件还可以应用到造价软件中，在造价软件中利用导入的工程量与成本数据库形成报表。这种造价方式不仅节省大量时间，减轻了造价人员的负担，而且提高了计算的准确性，工作效率大大提高。在项目实施中完成一个BIM模型的建立需要耗费大量的人力，目前BIM技术在设计中的应用还未得到推广，假如初期建筑设计中未建立BIM模型，仍可采用“分布式”BIM模型方法在其后续工作各个过程使用BIM技术软件创建符合各方需求的BIM模型。

　　第四章以工程实例对传统的模式与BIM建模软件进行分析

　　4.1软件算量对比分析

本工程为广州地区某住宅楼，主体结构为框架剪力墙结构，建筑面积9308.95㎡，地上18层，地下两层，主楼建筑高度53.7m，裙楼高度7m。通过以该楼土建工程项目为研究实例，分别使用传统算量软件与结合BIM技术的广联达算量软件对项目建筑和结构土建量进行统计分析，比较差异，通过实例介绍运用BIM模型在设计阶段三维模型建立，以及在施工管理阶段进行工程量统计与资源分析，实现对项目实行精细化管理，由此可见引入BIM技术将对工程造价控制有着重大的意义。

利用BIM技术Revit软件建立建筑和结构模型，将Revit建筑、结构模型导出为广联达能读取的GFC中间文件。在广联达算量软件中会自动将建立的构件模型按照广联达计算规则拆分成数个图元，以提高广联达软件对模型算量的准确度。在广联达BIM土建算量软件中，选择相应的定额清单和计算规则，完成主流设计软件与主流算量软件的数据交换后，模型构件信息就会显示在广联达算量软件中，避免了造价人员不断的重复建模。相对于传统广联达人工画图算量，利用Revit软件建立模型后再导入广联达，算量时间可以节省10h，这就大大减少了人力资源浪费。图为Revit中的建筑、结构模型。

广联达软件会对导入广联达软件后的Revit模型件进行智能匹配和自动处理，使其按照广联达算量规则计算统计。广联达则通过报表的形式对错误的建模构件(如建模人员对某个构件重复建立，构件标高设置的错误重叠部分，造成工程量重复计算)进行定位查询分析，再次在建模软件中进行修改后重新导入，在设计阶段使得建筑与结构模型保持了完整与正确性，为工程量统计提供可靠依据。

综合对比工程量数据结果，BIM算量精度与传统算量所存在的偏差均在规定的范围，并且造价算量效率提高了约75%，从而大大提升了造价成本控制的效益。

　　4.2传统方式与建模软件在资源配置上对比分析

传统的资源配置往往是依靠自身经验及施工图纸计划完成工程量，再根据实际经验进行人、材、机等资源分配，这样根据经验分配出来的人材机计划与实际需求相差较大，从而使工程因资源配置不足拖延工期或由于资源分配过剩造成资源浪费，运用BIM技术可以实现对资源的动态化管理，包括对资源的分配细化管理，方便在使用中动态分析查询，利用软件可以自动统计出各个施工过程在每周、月、季度资源计划使用量，合理安排施工作业人员、施工材料、施工机具进出场等工作。可以合理控制各种资源使用量，实现限额领料模式管理，同时管理人员可以对使用资源进行动态查询，实时发现资源计划用量与实际用量的差异，进行查找原因，分析情况制定控制措施防止进一步恶化。

例如广州周大福金融中心（东塔）项目，工程位于天河区珠江新城CBD中心地段，占地面积2.6万m2，建筑总面积50.77万m2，建筑总高度530m，共116层。该项目施工进度编制跟踪困难、施工现场协调管理难；设计施工图纸统一管理与送审跟踪难；变更计量与收支对比工作量非常大；分包单位多导致合同信息汇总量大，在实施过程中数据查询困难，缺乏时效预警；同时成本分析工作量也大，因此很难做到事前预控。针对东塔项目建设中面临的诸多难题，中建股份东塔总承包项目部与广联达公司达成合作协议积极引入BIM技术构建BIM数据统一应用平台，使建设工期大大缩短，施工中材料损耗比同行业降低30~35%，而且5D技术的综合应用均也给工程成本带来大幅的节约，总之通过MagiCAD、GBIMS施工管理系统等BIM产品应用均取得良好成效，在实际施工中实现了技术创新和资源管理双向提升。

　　结语

本文结合实际工程案例对BIM造价算量与传统算量及资源计划进行对比分析，可以看出BIM技术的引进，通过建立数据信息共享平台实现了信息共享与传递功能，在工程造价方面很大程度上改善了原有的管理模式，提高了工作效率，节约了资源成本，对项目工程产生巨大经济效益影响。

　　参考文献

1.张树捷.BIM在工程造价管理中的应用研究[J].建筑经济，2012．

2.曹祥军.基于BIM技术工程造价管理信息化研究[J].安徽建筑,2012.

3.孟森,刘欣,张世洋.浅谈基于BIM的工程造价管理[J].工程建设,2012.

4.汪茵,高平,宋荣.BIM在工程前期造价管理中的应用研究[J].建筑经济,2014.

5.陈静，陈玉存，代晓丽.2012.工程全过程的造价精细化管理探析[J].建筑经济.

6.娄喆.基于BIM技术的建筑成本预算软件模型研究[D].北京.清华大学2009.

7.刘照球，李云贵.建筑信息模型的发展及其在设计中的应用[J].建筑科学，2009.

8.刘渝.施工企业工程造价管理中BIM的分析应用[J].城市建设理论研究.2012.

9.李浩.软件技术在工程造价行业中的应用[J].科技创新导报，2009.

10.李红,BIM技术在工程造价管理中的应用[J]。城市建设理论研究,2014.