王學(xué)亮

一、前言

隨著BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)建設(shè)工程項(xiàng)目中推廣應(yīng)用，利用BIM技術(shù)結(jié)合模塊管理將項(xiàng)目管理提升效率、進(jìn)行信息化管理的發(fā)展已是大勢(shì)所趨。

眾所周知，工程項(xiàng)目建設(shè)管理中有著大量的造價(jià)信息需要系統(tǒng)管理。在施工方案論證、施工部署組織，原材料、設(shè)備的采購、各種機(jī)械、機(jī)具設(shè)備的使用等方面形成了浩如煙海的造價(jià)數(shù)據(jù)信息。這些造價(jià)數(shù)據(jù)信息具有以下特殊性：1.各種數(shù)據(jù)由于項(xiàng)目不同而類別不同；2.各種信息數(shù)據(jù)零散、冗繁數(shù)據(jù)信息且收集整理耗時(shí)費(fèi)力；3.即使整理收集成冊(cè)后期查詢效率低；4.整理的造價(jià)數(shù)據(jù)應(yīng)用率也低。

二、BIM技術(shù)簡(jiǎn)介

BIM（Building Information Modeling）建筑信息模型特點(diǎn)是將大量的雜散的信息模塊化分類，并經(jīng)過系統(tǒng)的建模處理達(dá)到多維度分析，動(dòng)態(tài)模型可視化展現(xiàn)。但是BIM對(duì)工程造價(jià)數(shù)據(jù)信息的管理不僅僅于此，更大的作用體現(xiàn)在通過BIM技術(shù)為造價(jià)管理提供全新的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)管理模式，為造價(jià)數(shù)據(jù)的收集和使用提供一個(gè)全新的方式。應(yīng)用BIM技術(shù)將極大地發(fā)揮出造價(jià)信息資源的共享和信息資源的傳遞價(jià)值作用，而BIM技術(shù)在信息管理中的快速、動(dòng)態(tài)、精準(zhǔn)的特性必將把工程造價(jià)信息管理帶到一個(gè)前所未有的新高度，基于BIM技術(shù)建設(shè)工程模塊造價(jià)數(shù)據(jù)庫也將是建筑施工企業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。

本文以某高速鐵路建設(shè)項(xiàng)目工程造價(jià)信息管理的BIM技術(shù)試點(diǎn)應(yīng)用為例，從項(xiàng)目中BIM技術(shù)結(jié)合造價(jià)模塊管理的角度進(jìn)行了探索研究，從項(xiàng)目招投標(biāo)清單管理、合同成本測(cè)算、施工過程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)分析等方面總結(jié)分析BIM技術(shù)和模塊管理在項(xiàng)目造價(jià)管理中的應(yīng)用研究。

應(yīng)用研究從以下三點(diǎn)展開：

1.利用清單模塊的劃分和模塊內(nèi)管理完善數(shù)據(jù)造價(jià)信息的標(biāo)準(zhǔn)化體系。造價(jià)數(shù)據(jù)信息附帶追本溯源的項(xiàng)目特征背景，為數(shù)據(jù)信息的交流和引用提供全面的“身份信息”。同時(shí)也是企業(yè)造價(jià)數(shù)據(jù)庫建設(shè)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.通過模塊管理的施工成本測(cè)算和過程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)分析整合、篩選有價(jià)值的造價(jià)數(shù)據(jù)形成核心造價(jià)數(shù)據(jù)信息庫，利用BIM技術(shù)結(jié)合WEB端的鏈接達(dá)到可查詢功能的精準(zhǔn)調(diào)用。

3.由BIM技術(shù)提供模塊管理全程的造價(jià)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、造價(jià)數(shù)據(jù)信息收集，歸納整理成具有相同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的造價(jià)數(shù)據(jù)庫，為后續(xù)同類項(xiàng)目提供快速、具有針對(duì)性的準(zhǔn)確造價(jià)信息查詢，為管理層決策提供參考依據(jù)。

三、應(yīng)用BIM技術(shù)的模塊造價(jià)管理實(shí)例分析

現(xiàn)在以某高速鐵路工程項(xiàng)目的BIM技術(shù)模塊管理為例進(jìn)行分析。某高速鐵路項(xiàng)目線路正線全長(zhǎng)37.6公里，含有路基、橋涵、無砟軌道和車站等線下工程。其中路基3.8公里，特大橋33.8公里，本文以橋梁土建部分為例，以BIM技術(shù)和模塊管理分析橋梁施工過程中的數(shù)據(jù)信息管理應(yīng)用。復(fù)雜特大橋1座755跨，全長(zhǎng)24.8公里；復(fù)雜特大橋除3個(gè)特殊結(jié)構(gòu)外均為簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)，特殊結(jié)構(gòu)一處為（74+160+74）米跨河連系梁拱跨橋，其他兩處分別為（60+100+60）米連續(xù)梁和一跨80米系桿拱橋。一般特大橋1座282跨，全長(zhǎng)9公里，全部為簡(jiǎn)支梁。主要涉及的軟件有廣聯(lián)達(dá)BIM5D、Revit及其他辦公軟件等。

1.工程?？靹澐趾湍K造價(jià)信息收集

（1）工程造價(jià)模塊劃分原則

按照施工條件和結(jié)構(gòu)形式大致相當(dāng)?shù)脑瓌t劃分工程模塊邊界，施工條件指現(xiàn)場(chǎng)的進(jìn)出場(chǎng)道路及場(chǎng)地周邊情況相差不大，結(jié)構(gòu)形式指主要結(jié)構(gòu)物的截面尺寸，總體高度和結(jié)構(gòu)樣式基本相當(dāng)。目的是為后續(xù)造價(jià)數(shù)據(jù)信息的應(yīng)用提供準(zhǔn)確性和便捷性。

依據(jù)結(jié)構(gòu)形式劃分為復(fù)雜特大橋劃分成五個(gè)工程模塊；1號(hào)模塊系桿拱連系梁橋（74+160+74）；2號(hào)模塊一般連系梁橋（60+100+60）；3號(hào)模塊80米系桿拱橋；4號(hào)模塊橋梁橋墩高度大于14米的簡(jiǎn)支梁段；5號(hào)模塊橋梁墩高不大于14米的簡(jiǎn)支梁段。一般特大橋劃分為兩個(gè)工程模塊，4號(hào)模塊橋梁橋墩高度大于14米的簡(jiǎn)支梁段；5號(hào)模塊橋梁墩高不大于14米的簡(jiǎn)支梁段。其他對(duì)工程造價(jià)有較大影響的因素?fù)?jù)此參照第一款原則劃分。

（2）BIM模塊造價(jià)信息的數(shù)據(jù)組成

按照量?jī)r(jià)分離的思路和不同時(shí)段分別收集的原則，模塊信息除基本的項(xiàng)目特征、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和工期外，每個(gè)模塊的造價(jià)信息還應(yīng)包含：合同清單成本測(cè)算價(jià)、建設(shè)過程各項(xiàng)人材機(jī)等投入信息、施工過程經(jīng)濟(jì)分析、計(jì)量計(jì)價(jià)數(shù)據(jù)、變更數(shù)據(jù)信息（如有）、結(jié)算價(jià)款信息等。

BIM5D技術(shù)指利用Revit軟件平臺(tái)對(duì)三維的構(gòu)件建模，結(jié)合造價(jià)軟件數(shù)據(jù)，加入時(shí)間維度形成具有時(shí)間信息和造價(jià)信息的新模型信息。在三維模型的基礎(chǔ)上加入時(shí)間維度、再分別賦予不同階段的造價(jià)信息。不僅可以將工程數(shù)據(jù)和造價(jià)數(shù)據(jù)信息用直觀的模塊信息形式體現(xiàn)和動(dòng)態(tài)化的演示。通過模型構(gòu)件信息關(guān)聯(lián)還可以減少大量的手工計(jì)算，提高計(jì)算的準(zhǔn)確性，使得施工過程中實(shí)時(shí)查詢和協(xié)同工作效率提高。

2.BIM模塊造價(jià)數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)

四、BIM模塊造價(jià)數(shù)據(jù)信息對(duì)項(xiàng)目準(zhǔn)備階段的應(yīng)用

以上述1號(hào)模塊系桿拱連系梁（76+160+76）為例，第一步依據(jù)設(shè)計(jì)文件建立1號(hào)模塊Rvite平臺(tái)模型。1號(hào)模塊模型主要由樁基礎(chǔ)、橋臺(tái)承臺(tái)、橋梁墩身、連系梁和系桿拱構(gòu)件組成。第二步根據(jù)實(shí)施性施組方案和施工成本預(yù)算各項(xiàng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入廣聯(lián)達(dá)GBQ軟件，第三步把構(gòu)件Rvite模型和構(gòu)件的GBQ數(shù)據(jù)信息并結(jié)合時(shí)間維度導(dǎo)入到BIM5D平臺(tái)。形成具有構(gòu)件全方位“身份信息”的BIM5D版施工成本預(yù)算價(jià)。

例如1號(hào)模塊系桿拱連系梁橋樁基礎(chǔ)兩個(gè)主墩本別設(shè)計(jì)15根樁徑為2.2米群樁，樁長(zhǎng)98米。樁身混凝土合計(jì)11318.4立方米。鉆孔樁施工工藝為沖擊鉆成孔。第一步是Rvite平臺(tái)中按照設(shè)計(jì)參數(shù)按照1:1比例建立樁基礎(chǔ)模型；第二步是將橋梁樁基礎(chǔ)的各項(xiàng)內(nèi)部預(yù)算數(shù)據(jù)導(dǎo)入GBQ軟件，包括單根樁長(zhǎng)98米，樁徑2.2米，鉆孔及砼灌注1550元/延米，自拌C30樁身砼390元/立方（水泥、砂和石子及外加劑和拌合、運(yùn)輸費(fèi)用等），以及其他構(gòu)件造價(jià)有關(guān)信息等。第三步將構(gòu)件的Rvite模型信息和GBQ預(yù)算造價(jià)信息導(dǎo)入BIM5D平臺(tái)。最終利用BIM5D技術(shù)把橋梁樁基礎(chǔ)的構(gòu)件模型和各項(xiàng)造價(jià)預(yù)算信息進(jìn)行整合。經(jīng)過項(xiàng)目初步優(yōu)化和逐步調(diào)試后，BIM5D技術(shù)可以提供施工建造過程可視化動(dòng)態(tài)模擬，施工階段勞務(wù)、材料和機(jī)械設(shè)備投入的施工全過程分析，一鍵查詢各構(gòu)件工程數(shù)量，并生成勞動(dòng)力、主要材料和機(jī)械設(shè)備的投入需求曲線表。通過對(duì)施工資源投入曲線波峰的分析，為優(yōu)化勞動(dòng)力均衡投入，各項(xiàng)材料的分時(shí)段備料提供全方面的數(shù)據(jù)支持。使項(xiàng)目施工過程切實(shí)做到均衡投入的流水施工，發(fā)揮真正優(yōu)化施工的作用。達(dá)到控制實(shí)際施工成本指標(biāo)的效果。

五、BIM模塊造價(jià)數(shù)據(jù)信息對(duì)項(xiàng)目施工階段的應(yīng)用

施工階段是施工企業(yè)項(xiàng)目造價(jià)控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)項(xiàng)目施工過程中的工期、施工質(zhì)量和安全控制都影響到施工的實(shí)際成本。而實(shí)際施工成本的管控直接關(guān)系到項(xiàng)目的綜合效益，對(duì)施工過程的動(dòng)態(tài)控制，通過檢查對(duì)比、及時(shí)發(fā)現(xiàn)偏差并找到有效的手段糾偏是項(xiàng)目級(jí)BIM5D技術(shù)應(yīng)用的重點(diǎn)。

BIM5D技術(shù)與工程項(xiàng)目施工月度經(jīng)濟(jì)活動(dòng)分析結(jié)合，通過實(shí)際施工工期與預(yù)算工期對(duì)比分析出工期進(jìn)度的偏差點(diǎn)；通過實(shí)際施工投入的勞動(dòng)力、材料和機(jī)械與預(yù)算指標(biāo)的對(duì)比分析出每個(gè)構(gòu)件的節(jié)超率；利用BIM5D模型關(guān)聯(lián)成本測(cè)算指標(biāo)，減少了大量的基礎(chǔ)計(jì)算量，并且將月末的集中工作分散在日常的信息錄入中，月末通過平臺(tái)取量對(duì)比分析計(jì)算使得月度經(jīng)濟(jì)分析能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的完成。使得過程管理痕跡清晰可見，模塊內(nèi)的分部分項(xiàng)工程構(gòu)件的量差分析通過BIM5D版web段可以做到隨時(shí)查詢。

本項(xiàng)目系桿拱連續(xù)梁主墩橋梁樁基礎(chǔ)施工過程中，把鉆孔灌注實(shí)際施工消耗的各項(xiàng)人工費(fèi)、材料費(fèi)、機(jī)械費(fèi)和周轉(zhuǎn)材料等每根樁基的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳至BIM5D平臺(tái)，并將每個(gè)構(gòu)件的實(shí)際施工消耗數(shù)據(jù)信息與構(gòu)件模型對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)，即構(gòu)建完成BIM5D的施工實(shí)際數(shù)據(jù)模型。通過廣聯(lián)達(dá)web端的云空間查詢功能，可以即時(shí)查詢到橋梁樁基的實(shí)際施工費(fèi)用與預(yù)算指標(biāo)的對(duì)比分析圖表。

六、BIM模塊造價(jià)數(shù)據(jù)信息對(duì)項(xiàng)目?jī)r(jià)款管理的應(yīng)用

BIM5D技術(shù)在項(xiàng)目綜合管理中主要體現(xiàn)在工程量計(jì)量和變更、索賠，工程款結(jié)算和資金使用計(jì)劃與偏差分析等方面，本項(xiàng)目對(duì)以上幾方面進(jìn)行了積極的試點(diǎn)探索。

1.工程量管理

在清單計(jì)量規(guī)則下，項(xiàng)目建設(shè)過程中需要多次提取不同分部分項(xiàng)工程的工程數(shù)量，每次提取數(shù)量計(jì)算都需要花費(fèi)大量的人力和時(shí)間。利用BIM5D技術(shù)對(duì)項(xiàng)目分部分項(xiàng)工程構(gòu)件進(jìn)行建模，加入時(shí)間參數(shù)，對(duì)參與各方需要的不同時(shí)間期限的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以快速匯總。并利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)云端共享，方便管理層及時(shí)了解施工一線的實(shí)時(shí)進(jìn)展。

2.工程進(jìn)度計(jì)價(jià)、變更和資金使用管理

因?yàn)锽IM5D的構(gòu)件模型具備時(shí)間維度的信息，工程進(jìn)度計(jì)價(jià)工程量通過查詢功能選擇時(shí)間區(qū)間可以快速調(diào)取工程量，減少了重復(fù)計(jì)算量。

工程變更對(duì)工程量變化及新增工程通過對(duì)模型數(shù)據(jù)變更實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)計(jì)量，通過廣聯(lián)達(dá)web端的云空間查詢功能，實(shí)時(shí)反映出新增工程和工程數(shù)量變更與0號(hào)臺(tái)賬對(duì)比表。

BIM5D技術(shù)在資金使用計(jì)劃編制和管理方面同樣具備較多便利，通過合同清單項(xiàng)預(yù)算與構(gòu)建模型虛擬施工過程關(guān)聯(lián)，在廣聯(lián)達(dá)web端即可生成虛擬施工全過程的資金使用計(jì)劃表。同理也可生成自己使用計(jì)劃與實(shí)際投入對(duì)比表。

基于BIM5D技術(shù)“三算對(duì)比”提供一個(gè)更高效的平臺(tái)，是利用互聯(lián)網(wǎng)信息管理技術(shù)為工程項(xiàng)目造價(jià)信息數(shù)據(jù)的收集和應(yīng)用提供了新模式。

七、模塊造價(jià)數(shù)據(jù)信息對(duì)公司造價(jià)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用

通過本工程項(xiàng)目BIM5D的試點(diǎn)應(yīng)用，和后續(xù)多區(qū)域、多行業(yè)典型工程項(xiàng)目的BIM5D應(yīng)用，逐步優(yōu)化和調(diào)整BIM模塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并結(jié)合工程項(xiàng)目清單形成的工程公司基于BIM5D技術(shù)的工程模塊造價(jià)數(shù)據(jù)庫將成為施工企業(yè)信息管理的核心優(yōu)勢(shì)。

企業(yè)造價(jià)數(shù)據(jù)庫以工程模塊管理為架構(gòu)，具有BIM技術(shù)典型模塊的分部工程造價(jià)指標(biāo)；具有模塊“身份信息”屬性的人料機(jī)等直接成本指標(biāo)；真正具有實(shí)際操作指導(dǎo)性的施工成本指標(biāo)。以上三項(xiàng)造價(jià)指標(biāo)是下一步構(gòu)建企業(yè)BIM5D造價(jià)數(shù)據(jù)庫的主要目標(biāo)。企業(yè)BIM5D數(shù)據(jù)庫的建立對(duì)新建工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工招投標(biāo)、建造過程和竣工結(jié)算提供全過程的造價(jià)數(shù)據(jù)信息支持。但是真正實(shí)現(xiàn)企業(yè)層面的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用仍需由下至上的持續(xù)積累，解決應(yīng)用中的一個(gè)又一個(gè)難題。同時(shí)造價(jià)數(shù)據(jù)信息的時(shí)效性很敏感。需要不斷納新才能真正發(fā)揮數(shù)據(jù)庫的作用。而目前BIM5D技術(shù)在交通工程項(xiàng)目中的應(yīng)用才剛剛起步，BIM技術(shù)人員缺乏BIM技術(shù)在施工企業(yè)項(xiàng)目應(yīng)用最大短板。推廣更多的工程項(xiàng)目應(yīng)用BIM5D技術(shù)并最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)應(yīng)用也是撰寫本文的初衷。