邱海云，姜 超

（中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司，江蘇南京210034）

0 引言

軌道交通工程項目具有周期長、投入大、涉及專業(yè)多等特點，在項目開始前對項目成本進行有效的預估是一項重要的系統(tǒng)性任務。傳統(tǒng)的工程成本概算采用參照既有相似工程成本結(jié)合各承包商匯總的成本進行類似估算。這種方式在工程早期設計階段，由于設計方案可能的變更，且量化信息不足的情況下，往往不能及時估算項目成本或與實際成本有較大的差異［1］。

隨著建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術在軌道交通工程建設中的逐步應用，項目在設計階段即根據(jù)設計要求建立相應的BIM模型。BIM模型除了用于與業(yè)主進行設計方案的討論、解決設計方案中各構件的沖突外，由于BIM模型帶有實際施工時的各構件屬性信息，可以在任何時刻計算各構件的工程量，從而得出整個工程的施工工作量。

BIM技術在施工前即對施工方案進行了各項驗證，避免了施工過程中的返工，基本保證了后續(xù)施工中各物料的使用量。本文設計一套軌道交通項目BIM管理平臺，根據(jù)施工工作量，結(jié)合各構件物料的成本，計算出整體施工成本，進而對工程成本進行管理。

1 成本計算

軌道交通項目BIM模型由不同的構件組成，且每個構件包含不同的物料，施工方案構成如圖1所示。

采用BIM技術進行模型創(chuàng)建，區(qū)別于其他以純?nèi)S展示為主的模型創(chuàng)建方式。BIM模型參與參數(shù)化建模，各三維構件由多組參數(shù)進行控制，且具有更加精確的數(shù)據(jù)屬性。同時，BIM模型的各項參數(shù)相互關聯(lián)，更改一處模型參數(shù)后，其相關參數(shù)可進行自動更正。通過參數(shù)化的方式，即可自動生成各構件的材料屬性，為自動化成本計算提供相關依據(jù)。

得益于BIM技術詳細且精確的工程構件模型屬性信息，BIM技術可以為成本估算提供一份精確的材料清單。隨著設計的推進和詳細的數(shù)據(jù)的逐步產(chǎn)生，可以對工程進行更精確的成本估管。通過BIM模型可以獲取工程施工的所有構件工程量和每個構件所需物料的數(shù)量［2］。通過匯總施工方案所需物料的總量，結(jié)合工程物料定額計價表，即可計算出施工方案總物料成本［3］。

2 施工方案管理

圖1 施工方案構成

在軌道交通工程項目中，同一項目可以采用多套不同的施工方案。不同的方案所采用的構件種類和數(shù)量也會有所不同，進而導致工程成本的差異［4］。本系統(tǒng)首先設計施工方案管理模塊，對軌道交通項目的施工方案進行整體管理（見圖2），在進行成本核算時可以選擇所要使用的施工方案。施工方案以BIM模型構件為基礎單元，對施工方案中的所有工程構件進行工作分解結(jié)構（Work Breakdown Structure，WBS）拆分和匯總。

系統(tǒng)支持對施工方案構件清單的上傳，可通過在BIM建模軟件中導出所有構件清單，并將其轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)提供的模版格式，即可實現(xiàn)施工方案構件清單的上傳。滿足格式要求的方案構件清單，系統(tǒng)可直接自動讀取相關內(nèi)容并存儲。上傳的施工方案也可以進行查看和編輯，對特定的構件信息進行修改，施工方案詳情如圖3所示。

3 構件工程量完善

構件工程量是指每個構件所包含的物料成分［5］，包括物料名稱、型號、單位、數(shù)量等材料基本信息（見圖4）。用戶可以通過BIM建模軟件導出構件信息，并將相關信息轉(zhuǎn)換為Excel格式。為方便對物料信息進行管理，系統(tǒng)支持對構件工程量清單的Excel文件上傳，并提供模板文件下載。所有上傳的滿足模板文件要求的文檔，在上傳到服務器后均會被系統(tǒng)自動識別和保存，并通過Web頁面進行展示。此外，針對特定構件的信息，系統(tǒng)也提供了構件工程量添加和編輯操作。用戶可以在系統(tǒng)中動態(tài)擴展構件類型及其所需物料的類型和數(shù)量，完善工程施工所用構件數(shù)據(jù)。由于軌道交通項目中存在不同項目之間構件的通用性，所有構件工程量信息可用于其他工程數(shù)據(jù)完成信息對接，保證數(shù)據(jù)完善性和一致性。

4 定額計價表管理

由于軌道交通項目所需物料的數(shù)量較多，物料的單價成本差異就會對整體工程的成本產(chǎn)生巨大影響。為了獲取更優(yōu)的工程成本，工程會在不同的地區(qū)采購相關物料。為便于對不同區(qū)域采購成本的自動化計算和對比，系統(tǒng)提供的物料定額計價表管理模塊（見圖5）。用戶可以根據(jù)系統(tǒng)提供的模板文件，上傳滿足要求的不同地區(qū)的定額計價表文件。系統(tǒng)會自動解析和存儲上傳的計價表文件，并支持用戶對單個物料價格的添加和編輯。

通過詳情頁進行查看所屬地區(qū)定額計價表中包含各項物料的詳細信息（見圖6），其中包含了所有工程施工基礎物料的類型和單價，用戶可以添加新的物料信息或編輯已有物料信息。

圖2 施工方案列表

圖3 施工方案詳情

圖4 構件列表

圖5 定額計價表管理

圖6 定額計價表詳情

5 成本對比

由于軌道交通項目的工程規(guī)模普遍較大，集成復雜度高，對于工程整體施工的成本控制要求更為精確。因此，必須要對不同情況下的工程成本進行估算和對比，以選擇更優(yōu)的施工方案。本文將對最終成本影響較大的兩個方面與工程整體成本進行對比，包含不同施工方案的對比和不同區(qū)域定額計價的對比兩種對比方案［6］。方案對比是指在同一地區(qū)采購物料（即選定固定區(qū)域定額計價表）的情況下，采用不同施工方案所計算出的構件成本和總成本差異。計價對比是指在采用同一施工方案的情況下，選用不同地區(qū)的物料所計算出的構件成本和總成本差異。

5.1 方案對比

方案對比是指在選定定額計價表的前提下，對不同的施工方案進行成本的核算，并計算出各構件不同使用量所造成的物料單項成本差異和總體成本差異。在定額計價表下拉列表中列出了系統(tǒng)所有在定額計價表管理中已上傳的定額計價表項目，在施工方案下拉列表中列出了系統(tǒng)在施工方案管理中已上傳的施工方案項目。

施工方案對比首先選擇基準的定額計價表，在下拉列表中選擇固定的定額計價表方案，然后分別選擇要對比的兩個施工方案。點擊對比后，系統(tǒng)會自動根據(jù)不同的方案結(jié)合構件工程量計算出其構件所包含的物料類型及數(shù)量，結(jié)合定額計價表計算出單項構件的成本，再結(jié)合方案中所使用的構件數(shù)量，得出單個構件在整個工程中的總成本。最后對施工方案中所有構件的總成本進行求和，得出總體施工方案成本。系統(tǒng)以表格的形式對比顯示所有方案中包含的構件，以及每個方案中所使用的數(shù)量，并最終對每一項數(shù)值差異進行對比。方案對比結(jié)果如圖7所示。

5.2 計價對比

計價對比是指在選定施工方案的前提下，對不同的定額計價表進行成本的核算，并計算出各構件在不同計價方案下所造成的物料單項成本差異和總體成本差異。在定額計價表下拉列表中列出了系統(tǒng)所有在定額計價表管理中已上傳的定額計價表項目，在施工方案下拉列表中列出了系統(tǒng)在施工方案管理中已上傳的施工方案項目。

計價對比首先要在下拉列表中選擇已經(jīng)上傳的用于計算成本的施工方案，然后在下拉列表中選擇兩個要進行對比的定額計價表。系統(tǒng)列出選定方案中的所有構件，并結(jié)合構件工程量中每個構件的工程量物料組成和定額計價表中的物料單價，得出每個構件在不同計價方案下所需的成本及其成本差值。通過對比單個構件在兩個地區(qū)定額計價表計算得出的成本，計算出在兩地采購物料所需的總成本及其成本差值，以便選擇最優(yōu)物料采購地。計價對比結(jié)果如圖8所示。

圖7 方案對比

圖8 計價對比

6 結(jié)語

基于BIM技術可以獲取工程施工所需的大量的工程信息，尤其是所選的構件數(shù)量和物料組成，使得工程在開始建造之前，即可對工程成本進行完整的評估與分析。將工程方案中所需的所有物料與不同地區(qū)物料定額計價表相結(jié)合，即可實現(xiàn)對特定地區(qū)的施工方案成本估算。通過對比不同的施工方案和定額計價表，為軌道交通工程項目的方案和物料選擇，提供了更加具體的量化指標，為降低工程成本提供有效的參考依據(jù)。

利用BIM技術所形成的構件工程量清單，詳細記錄了所有工程構件的類型和構件材料組成，為后續(xù)構件的定制化生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支撐。在工程的任意階段，BIM技術都可以為成本估算提供一份精確的構件及其材料清單。隨著設計的推進和詳細的數(shù)據(jù)逐步產(chǎn)生，可以對工程進行更精確的成本估管。