楊國偉

（上海軌道交通十三號線發(fā)展有限公司，200070，上海∥高級工程師）

基于建筑信息模型（BIM）的軌道交通投資控制

楊國偉

（上海軌道交通十三號線發(fā)展有限公司，200070，上?！胃呒壒こ處煟?/p>

針對現(xiàn)有軌道交通工程投資控制中存在的問題，研究了軌道交通工程中工程量計算及投資控制的方法。提出基于BIM的投資控制方法，并將其應(yīng)用于上海軌道交通13號線某車站的投資控制管理中。結(jié)果表明，基于BIM的投資控制方法實現(xiàn)了工程量的精準(zhǔn)計算、工程量可溯源以及動態(tài)的投資控制。

軌道交通；投資控制；建筑信息模型；工程量溯源

Author'saddressShanghai Metro Line 13 Development Co.，Ltd.，200070，Shanghai，China

建筑工程的投資控制［1］是工程項目管理中的重要方面。它是以工程項目各階段的造價為對象，以項目的造價確定與造價控制為主要內(nèi)容，涉及項目的技術(shù)與經(jīng)濟活動及項目的經(jīng)營與管理工作的一個獨特的工程管理領(lǐng)域。文獻［2］指出，在我國的工程造價管理體系中，存在項目造價數(shù)據(jù)難以實現(xiàn)高效共享、造價數(shù)據(jù)延后性明顯、價格數(shù)據(jù)統(tǒng)計量大等問題。隨著科技的進步，工程造價管理進入全過程管控階段，工程數(shù)據(jù)共享信息化已成為一種趨勢.BIM技術(shù)［3-4］由于其強大的可視化功能和高度共享的數(shù)據(jù)庫越來越受到工程界的重視。

建筑信息模型（Building Information Modeling，簡為BIM）是以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息［3-4］。從投資控制角度看，工程的實施過程是一個合同的履行過程，其核心是工程造價。而工程造價［5］的確定是以工程量為基礎(chǔ)的。城市軌道交通工程實施過程的各個階段涉及的與造價及工程量相關(guān)的單位主要有施工圖預(yù)算編制單位（設(shè)計院或第三方）、招標(biāo)代理（招標(biāo)工程量清單及限價）、投資監(jiān)理（清單審核及結(jié)算）等，各方在工程的不同階段發(fā)揮著控制投資的不同職能。由此可見，各方開展工作均基于一個共同的基礎(chǔ)，即精準(zhǔn)的工程量清單。如何準(zhǔn)確、快速地計算工程量成為投資控制的重要基礎(chǔ)之一。

投資控制［6-7］是一個不確定性的、動態(tài)的、科學(xué)的管理體系，貫穿于項目的決策、設(shè)計、招投標(biāo)、施工及結(jié)（決）算全過程。本文結(jié)合軌道交通工程的特點，分析BIM在軌道交通投資控制中的應(yīng)用價值，并將其應(yīng)用于上海軌道交通13號線的投資控制中。

1 BIM技術(shù)在軌道交通投資控制中的應(yīng)用價值

1.1 基于BIM的工程量計算

在工程造價管理中，工程量的計算是最為繁雜的部分，人工計算不僅需要花費大量時間和精力，而且容易出錯［8］。隨著計算機輔助工程量計算軟件的出現(xiàn)，上述情形有了很大改善，預(yù)算人員的工作負(fù)擔(dān)也隨之降低。目前，預(yù)算人員常用的工程量計算軟件分為兩類：基于自主開發(fā)圖形平臺的工程量計算軟件，基于AutoCAD平臺的工程量計算軟件。但基于平面圖紙的工程量計算存在精確度方面的不足。

BIM中主要包含構(gòu)件的幾何信息，若要進行工程量統(tǒng)計，還需添加構(gòu)件的物理信息，如材質(zhì)（混凝土標(biāo)號、鋼筋等級等），并對構(gòu)件進行分類，且分類必

須與招標(biāo)中所提供的清單分類相一致。因此，基于BIM的工程量計算還需在原模型基礎(chǔ)上進行二次開發(fā)來完成。

基于BIM的解決方案使得工程設(shè)計、施工和管理工作中的工程信息實現(xiàn)了數(shù)字化，能有效避免信息的流失，加強不同專業(yè)之間信息的交流與合作，能為BIM的使用者提供協(xié)調(diào)一致且可運算的數(shù)據(jù)信息［9-10］。將BIM用于工程量的計算［11-12］，一方面能根據(jù)模型自動生成工程量清單，為預(yù)算人員節(jié)約大量時間；另一方面能省去許多人工計算的環(huán)節(jié)，避免計算過程中發(fā)生多算、漏算的情況，使工程量的計算更加清晰、準(zhǔn)確。

1.2 工程量可溯源

目前預(yù)算人員預(yù)算的結(jié)果往往是一張張工程量的清單［13］，而根據(jù)這些工程量清單并不能判斷其計算的準(zhǔn)確性。本文提出的基于BIM的工程量計算方法能夠克服傳統(tǒng)預(yù)算中的這一缺點，實現(xiàn)工程量可溯源，供相關(guān)人員校核計算的準(zhǔn)確性?；贐IM的工程量計算方法，其實質(zhì)是計算每一個構(gòu)件的工程量，然后對所有構(gòu)件的工程量進行匯總，得到最終的工程量。因此，最終工程量清單中的每一項工程量都可追溯到BIM中的一個構(gòu)件，預(yù)算人員可清楚地知道每一項工程量的來源，并能在三維模型中找到對應(yīng)的構(gòu)件，從而對工程量的計算進行校核。因此，基于BIM的工程量計算方法，能實現(xiàn)工程量的可溯源性，改變以往某些復(fù)雜位置模糊計算的缺點，大大提高工程量計算的精度，從而降低投資控制的風(fēng)險。

1.3 動態(tài)投資控制

在軌道交通工程施工過程中如果發(fā)生變更，預(yù)算人員就必須重新計算變更后的工程量，最終在結(jié)算階段進行最后的工程量計算［14］。而隨著工程量的變化，相關(guān)管理人員也將對工程的投資控制進行必要的調(diào)整。目前，預(yù)算人員對于施工過程中發(fā)生工程變更后的工程量計算比較滯后，不能為投資控制提供決策依據(jù)。因此，本文提出基于BIM的軌道交通動態(tài)投資控制，實時、精準(zhǔn)地計算工程量，為相關(guān)管理人員提供決策依據(jù)。

基于BIM的動態(tài)投資控制的實施，是將基于BIM的工程量計算與工程施工進度計劃進行關(guān)聯(lián)，實時計算工程量；一旦工程發(fā)生變更，模型將自動重新生成新的工程量清單。它改變了傳統(tǒng)方法中在投資控制決策之后才能算出工程量的缺點，在施工實施之前就能計算出工程量，因而可作為投資控制的決策依據(jù)。在實際應(yīng)用中，還能對招投標(biāo)階段至工程竣工的全過程進行投資控制，將任意時間節(jié)點的工程造價與招投標(biāo)階段的投資目標(biāo)進行對比，必要時采取相應(yīng)的工程措施，將工程造價控制在投資上限以內(nèi)，降低工程投資的風(fēng)險。

2 工程應(yīng)用

本文選取上海軌道交通13號線武寧路站作為工程案例，將BIM技術(shù)應(yīng)用于車站的動態(tài)投資控制管理中。上海軌道交通13號線武寧路站位于武寧路長壽路路口，為地下三層島式車站，是13、14號線換乘車站。兩線采用通道換乘。

圖1為武寧路站的BIM算量模型圖。在此模型的基礎(chǔ)上，將自動生成工程發(fā)生變更后的工程量清單。表1所示為自動生成的該車站不同施工節(jié)點對應(yīng)工程量清單節(jié)選。隨著時間的變化，該車站已完成的工程量也會相應(yīng)發(fā)生變化，其工程造價也會隨之發(fā)生變化。

圖1 武寧路站基坑圍護BIM算量模型圖

在工程量清單中，如果相關(guān)人員對某項工程量的計算存在疑問，可在模型中自動找出對應(yīng)的構(gòu)件進行校核。如圖2所示，右側(cè)可以對選中的條目在模型中定位，左側(cè)標(biāo)示的構(gòu)件即為與該選中條目相關(guān)的構(gòu)件。

圖3為該車站工程造價與投資目標(biāo)隨時間變化的對照圖。圖中虛線表示不同階段的投資目標(biāo)值，實線表示不同階段車站的工程造價，下方是上方時間節(jié)點相應(yīng)的工程量統(tǒng)計。相關(guān)管理人員可據(jù)此進行投資控制。

在上海軌道交通13號線武寧路站招投標(biāo)到工程竣工的整個過程中，將BIM技術(shù)引入車站的投資控制管理中，解決了工程量的精準(zhǔn)計算、工程量可溯源、動態(tài)投資控制等問題；且施工過程中的任何工程變更都能在施工前完成評估，并做出相應(yīng)的投資決策，從而將工程造價始終控制在投資目標(biāo)上限以內(nèi)，大大降低了投資風(fēng)險。

表1 武寧路站動態(tài)工程量清單（節(jié)選）

圖2 工程量溯源示意圖

3 結(jié)語

本文研究了軌道交通工程中工程量計算及投資控制的方法，提出基于BIM的投資控制方法，并將基于BIM的投資控制方法應(yīng)用于上海軌道交通13號線武寧路站的投資控制管理中。結(jié)果表明，基于BIM的投資控制方法在實現(xiàn)工程量的精準(zhǔn)計算、工程量可溯源，以及動態(tài)的投資控制等方面具有顯著的效果?；贐IM的投資控制對于降低工程的投資風(fēng)險具有顯著的效果，為軌道交通工程的投資控制提供了新的信息化手段。

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BIM-based Investment Control in Rail Transit Engineering

Yang Guowei

Aiming at investment control problemsin rail transit engineering，in this paper the methods for quantities take-off and investment control in rail transit engineering are discussed，a methodbased on building information modeling（BIM）for investment control is proposed and applied in the investment control management of a station on Shanghai rail transit Line 13，the result shows that this method could realize accurate quantities take-off，traceable quantities take-off and dynamic investment control in rail transit engineering.

rail transit；investment control；building information modeling；traceability of quantities

TU 723.3

2013-12-05）