何 溪

（上海建科造價咨詢有限公司， 上海 200032）

1 工程造價管理和BIM現(xiàn)狀

工程全生命周期造價管理是在整個工程建設(shè)過程中，全方位地對項目成本進行預測、分析、監(jiān)督、優(yōu)化等的過程，在滿足質(zhì)量、進度要求的前提下進行資源配置，降低工程成本。目前我國傳統(tǒng)的造價管理模式存在以下局限性。

(1)難以實現(xiàn)過程管理，成本不能細化到不同時間、不同構(gòu)件、不同工序的層面；

(2)造價分析功能弱，數(shù)據(jù)粒度過粗，軟件導出的工程量清單無法實現(xiàn)基于空間、時間等維度的統(tǒng)計和分析；

(3)項目群、企業(yè)級管理能力缺失，沒有形成企業(yè)級造價分析的系統(tǒng)和技術(shù)；

(4)難以與業(yè)主、設(shè)計、施工、運維等參建單位實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與協(xié)同；

(5)數(shù)據(jù)積累困難，工程造價基礎(chǔ)數(shù)據(jù)沒有總結(jié)和存儲，不能在企業(yè)內(nèi)進行共享。

BIM 即建筑信息模型，自 2002 年提出后，迅速在全球范圍內(nèi)得到工程建設(shè)行業(yè)的廣泛仍可，已經(jīng)被譽為建筑業(yè)變革的革命性力量。目前 BIM 已經(jīng)由初始的 3D 模型加上時間維度和成本維度而成為 5D 模型，并且還將繼續(xù)向著 6D、7D，甚至 nD 的方向發(fā)展。BIM 利用數(shù)字建模技術(shù)，提高項目設(shè)計、建造和管理的效率，并給采用該模型的建筑企業(yè)帶來極大的新增價值，為提高建筑業(yè)生產(chǎn)力、增加專業(yè)溝通、減少資源浪費提供了技術(shù)支持。

隨著 BIM 技術(shù)的發(fā)展和成熟，可以說，上述造價管理的行業(yè)局限性將會得到根本性的改善。BIM 5D 技術(shù)是造價管理實現(xiàn)精細化和全過程的強大技術(shù)支撐，通過創(chuàng)建 5D 模型，錄入、存儲、管理、共享、運用相關(guān)信息，數(shù)據(jù)精度可以達到構(gòu)件級，造價管理的內(nèi)容和成果將在投資決策、規(guī)劃設(shè)計、招投標、施工、竣工結(jié)算等各階段全面升級，實現(xiàn)造價管理在建設(shè)全過程的價值提升。BIM 5D 的出現(xiàn)是整個工程管理行業(yè)轉(zhuǎn)型升級、發(fā)生革命性變革的重要支撐力量，具有廣闊的應用前景。

2 基于BIM的全過程造價管理

BIM 技術(shù)在建筑成本控制中，主要通過應用三維信息技術(shù)進行虛擬仿真、工程量計算、造價管理等，提高造價效率，促進工程量和資金的有效管理?；?BIM 的全過程造價管理讓業(yè)主、設(shè)計單位、施工單位、監(jiān)理、造價咨詢單位在各個階段能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)同工作，更準確地預見施工成本與建設(shè)進度，解決了階段割裂和專業(yè)割裂的問題，避免了設(shè)計與造價控制環(huán)境脫節(jié)、設(shè)計與施工脫節(jié)導致的頻繁變更。

通過 BIM 可以方便實現(xiàn)多次定價，在項目各階段快速實現(xiàn)估算價格、概算價格、投標控制價、合同價和結(jié)算價。

在估算價格階段，造價工程師從 BIM 模型獲取較為粗略的工程量數(shù)據(jù)，這些粗略的工程量數(shù)據(jù)應與造價數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲的造價指標相結(jié)合，從而得到較為準確的項目投資估算。

在概算價格階段，可以從 BIM 模型獲得工程的各種參數(shù)和細化的工程量，兩者結(jié)合，再查詢概算指標，可以得到準確的設(shè)計概算。使用 BIM 5D 工具的這個過程是很迅速的，造價工程師與設(shè)計人員配合進行不同設(shè)計方案的經(jīng)濟性論證，從而共同進行限額設(shè)計和價值工程分析。

在施工圖預算價格階段，導入設(shè)計提供的施工圖模型然后修正，或者由造價咨詢單位構(gòu)建模型，該模型是準確而全面的，精確到每一項需要計算的構(gòu)件，軟件能夠自動計算準確的工程量。然后造價工程師進一步運用 BIM 5D 工具完成套項和組價工作。

在招投標階段，招標控制價的編制方法與施工圖預算相同，另外 BIM 5D 還能夠提供智能回標分析等功能。部分軟件公司提供的自動檢查和云檢查功能還能夠提示工程量清單的漏項。

在合同價格階段，此時的 BIM 5D 模型是進行施工過程造價管理，尤其是變更管理和結(jié)算價格的基準。

在施工階段，BIM 模型記錄了施工進度、材料價格和設(shè)計變更等各種信息，為價格審核和進度款審核提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。5D 工具通過識別和處理這些信息，可以按照施工進度提取工程量，也可以按照變更部位提取工程量，并且組價。這些功能都是三維可視的，造價信息與模型構(gòu)件相關(guān)聯(lián)，在報表的相應位置也可以反查三維模型。

在竣工結(jié)算價格階段，BIM 5D 工具帶來了根本性的改變。結(jié)算審核不再是重新計算竣工圖紙，也不再需要在堆積如山的資料里整理簽證和變更資料，因為一切結(jié)算所需信息都已包含在經(jīng)過動態(tài)修正的 BIM 模型中。造價工程師只需校對各版本模型相對應的施工狀態(tài)，即可快速出具結(jié)算審核報告?；?BIM 的建設(shè)項目全過程造價管理的模式示意(見圖1)。

3 案例研究

3.1 案例1：上海張江集電港B區(qū)3-6研發(fā)總部2號研發(fā)樓

3.1.1 工程概況

上海張江集電港 B 區(qū) 3-6 研發(fā)總部項目，項目總共包括11 個單體，地上建筑面積 92 961.6 m2，地塊地下建筑面積38 617.9 m2，其中 2 號研發(fā)樓地上建筑面積 17 208 m2。本次示范案例以 2 號研發(fā)樓地上部分及整體地下室為示范。

3.1.2 BIM技術(shù)在項目中的應用點

(1)三維展示。采用 BIM 建模來宣傳展示，能給觀者空間的感受。依據(jù)設(shè)計圖紙，建立三維模型，形象地展示場地內(nèi)建筑物的形狀以及內(nèi)部設(shè)備管線的布置情況，不僅能有更好的直觀感受，而且還能為后續(xù)開發(fā)建立模型基礎(chǔ)。例如，地下模型(如圖 2 所示)。

(2)碰撞檢查。設(shè)計師進行二維設(shè)計時，由各個專業(yè)工程師分開設(shè)計，這樣不同專業(yè)之間的錯漏容易互相影響，從而造成施工的不便和成本的增加。傳統(tǒng)情況下，工程師通過圖紙來判斷碰撞情況，工作任務(wù)大，而且復雜部位難以判斷。因此通過各個專業(yè)三維模型檢查，能更好地發(fā)現(xiàn)設(shè)計存在的問題，從而對出現(xiàn)的問題提前準備，節(jié)約成本，避免延誤。

(3)快速算量，提升效率。根據(jù) BIM 技術(shù)多個設(shè)計人員協(xié)同工作，建立適用于造價管理的模型，計算機根據(jù)指定的規(guī)則來計算構(gòu)件工程量，能夠提升效率，更快出量。

(4)進度款撥付。采用 BIM 造價軟件，對模型構(gòu)建中的屬性定義中添加好不同的施工段，在 BIM 進度計劃中定義好其開始和結(jié)束時間，執(zhí)行軸網(wǎng)命令下面的“布施工段”命令；然后再用“刷施工段”命令將對應關(guān)系刷新一下最后計算。

針對某個施工段的工作量可以在報表中點擊“按進度”，然后在“統(tǒng)計”中選擇需要查看的時間段，就會出對應的工程量了。

(5)多算對比。對賬功能：根據(jù)對賬的具體需求，能夠人工設(shè)置臨時的工程量計算規(guī)則，實現(xiàn)同類構(gòu)件工程量的自動計算和統(tǒng)計分析。

(6)變更管理。工程在進行過程中并不是一成不變的，2號研發(fā)樓項目在施工過程中也有較多變更。采用 BIM 技術(shù)，對工程中存在的變更，建立變更單進行統(tǒng)一管理，同時在模型中進行體現(xiàn)，刪除或者添加構(gòu)件，并對變更進行分析，進行前后對比。這對變更的管理非常有利，還能避免工程時間太長，導致資料缺失，因此更有利于造價的管控。

3.1.3 項目小結(jié)

在上海張江集電港 B 區(qū) 3-6 研發(fā)總部項目中，BIM 管理以造價單位為主體、BIM 造價軟件為媒介，主要應用在項目預算階段、進度款支付、變更管理與竣工結(jié)算環(huán)節(jié)。BIM 模型中具有龐大的專業(yè)信息數(shù)據(jù)，并可以通過軟件對數(shù)據(jù)進行管理，快捷準確地開展計算，還能通過三維可視化將各個專業(yè)進行協(xié)同，避免各個專業(yè)的沖突。

3.2 案例2：中博會幕墻

3.2.1 工程概況

工程選址于上海市虹橋商務(wù)區(qū)規(guī)劃范圍內(nèi)，項目總用地約 85.6 ha，建筑面積約 147 萬 m2，總投資約人民幣 150 億元。項目法人上海博覽會會展有限公司按照“一流場館、一流配套、一流管理”的目標，在上海建設(shè)一個最具規(guī)模、最具水平、最具競爭力的世界級大型展覽場館。該項目 2011 年12 月正式開工，2014 年 9 月 A0、B0 竣工并投入使用，2015年全面完工。

圖1 基于BIM的建設(shè)項目全過程造價管理模式示意圖

圖2 2號研發(fā)樓地下室整體模型圖

3.2.2 BIM技術(shù)在項目中的應用點

(1)三維直觀，出圖便捷。BIM 模型最為顯著的效果就是三維直觀，可視性強，所有的建筑表皮幕墻、結(jié)構(gòu)梁柱、設(shè)備管道都以三維方式分圖層置于一個 BIM 模型中，便于各專業(yè)人員的協(xié)調(diào)溝通。三維顯示后，各個部分的沖突問題能夠直觀顯示，便于設(shè)計人員修改。

此外，BIM 模型是三維模型，但是也能通過剖切工具得到不同標高的平面圖以及不同軸線的剖面圖及立面圖，并且較少有圖紙不能完全對應的問題。

(2)異形幕墻的應用。異形建筑幕墻，也就是特殊形狀的建筑幕墻，主要是為了整體形態(tài)呈現(xiàn)特殊的效果而制作的。由于其表面形態(tài)各異，因此幕墻設(shè)計難度較大，設(shè)計與制作的銜接也較為困難，因此成本也相應提高。在施工過程中，又因為幕墻造型的特殊使得工程難度較大。異形幕墻圖紙的信息量較大，傳統(tǒng)的二維軟件較難滿足其需求，因此需要借助 BIM 技術(shù)。

一方面，BIM 技術(shù)可以優(yōu)化異形幕墻的設(shè)計，降低成本。BIM 技術(shù)主要通過模型的參數(shù)化設(shè)計，計算最合理的幕墻設(shè)計方案。另一方面，BIM 技術(shù)可以輔助施工，節(jié)省開支。制作好的幕墻構(gòu)件到現(xiàn)場之后，如果用 BIM 軟件事先進行預安裝，合理安排異形幕墻施工計劃以及安裝工作順序，那么將大大減低返工的可能性，并更能規(guī)避施工中安全風險，在保證幕墻質(zhì)量的同時降低工程成本。

(3)專業(yè)協(xié)同，信息管理。傳統(tǒng)模式下，由于技術(shù)的限制，各個專業(yè)人員只能通過會議或者是圖紙來進行各專業(yè)交流。一旦需求發(fā)生改變，那么各個部分僅能及時修改各自負責的內(nèi)容，因此設(shè)計總成果延遲，導致后續(xù)工作也有了一定延遲。在 BIM 工作模式下，各個專業(yè)都在一張圖上進行設(shè)計工作，目的是構(gòu)建各專業(yè)模型的綜合體，各個專業(yè)的改動都在這個唯一的模型上得到體現(xiàn)。因此，各專業(yè)人員能了解其他專業(yè)的情況，造價人員也能通過設(shè)計模型的改變及時對工程量進行修改，從而保證工程進度。

幕墻設(shè)計結(jié)束后，BIM 模型中已經(jīng)有了工程的基本信息，在施工過程中，材料準備、進度安排、人員調(diào)整不斷改變，信息不斷被增加、修改、豐富、調(diào)用，完成整個生命周期的信息集成。業(yè)主能夠根據(jù)這些信息，掌握幕墻工作的進行，而各方也可以調(diào)用相關(guān)信息，更好地完成項目目標。

3.2.3 項目小結(jié)

中博會幕墻工程是各個單位集體采用 BIM 技術(shù)的結(jié)果。BIM 技術(shù)應用于項目的設(shè)計、施工和竣工階段等環(huán)節(jié)，整合了幕墻工程龐大的信息數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)化管理，將各個點形象化、直觀化，創(chuàng)造協(xié)同合作的模型基礎(chǔ)。

從中博會項目可以看出，BIM 能更好地促進項目目標的達成，并能形成專業(yè)信息數(shù)據(jù)，是今后建筑發(fā)展的趨勢。在今后的發(fā)展中，BIM 不僅僅會應用于異形幕墻或者是異形的建筑，它將會發(fā)展到建筑工程的各個方面，在工程建設(shè)里發(fā)揮舉足輕重的作用。

4 結(jié) 語

BIM 技術(shù)的實施，使得工程每一步工作的前進均可控，在該項目中真正做到“事前預控”和“事中控制”，最終保證工程的順利實施。BIM 不僅僅是造價單位應用的一種軟件，它的側(cè)重點在于各單位、各專業(yè)的協(xié)同合作，促進項目的順利進行。BIM 對各單位的協(xié)同是今后 BIM 發(fā)展的趨勢，相應的法律法規(guī)也會日趨完善，未來 BIM 將由采取統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式和可以互換的數(shù)據(jù)格式，從而實現(xiàn) BIM 的最大效應。

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