劉世敏

(中大信(北京)工程咨詢有限公司山東分公司,山東 濟(jì)南 250002)

0 引 言

作為近年來的一項(xiàng)新技術(shù)，BIM(建筑信息模型)在建筑業(yè)中的應(yīng)用越來越普遍。從業(yè)人員借助建模軟件，構(gòu)建數(shù)字信息模型實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的直觀認(rèn)識(shí)，便于從建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，施工和運(yùn)營(yíng)等方面進(jìn)行管理。該平臺(tái)促進(jìn)了所有參與者的水平信息控制和垂直信息交換，從而使項(xiàng)目的所有參與者都可以在各個(gè)階段實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，并更好地進(jìn)行協(xié)作和交流等。通過研究發(fā)現(xiàn)，過去只有不到13%的人使用BIM技術(shù)，而最近兩年的調(diào)查顯示，其中約有50%的人使用了BIM技術(shù)。BIM技術(shù)在造價(jià)控制中的應(yīng)用，主要是限制實(shí)際成本以使其小于估計(jì)成本。本文主要從優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì)，工程量計(jì)算，項(xiàng)目計(jì)劃等方面探討B(tài)IM技術(shù)的重要作用。BIM技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)了土建工程造價(jià)行業(yè)的發(fā)展，使得工程造價(jià)人員與時(shí)俱進(jìn)，掌握BIM技術(shù)，并結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目情況，創(chuàng)新造價(jià)控制的模式，在提高項(xiàng)目管理的信息化水平的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)效益(圖1)。

圖1 基于BIM技術(shù)的工程造價(jià)控制框架

1 土建工程造價(jià)控制存在的問題

土建工程與人們的生活、生產(chǎn)息息相關(guān)，對(duì)帶動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要作用。建筑業(yè)的加速發(fā)展，使得建筑業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)日益加大，對(duì)開發(fā)商來說，既要擴(kuò)大市場(chǎng)占有率，還要加強(qiáng)造價(jià)管理工作。作為一種管理行為，造價(jià)控制需要從工程的整體出發(fā)，從多方面進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。由于涉及復(fù)雜的內(nèi)容，在實(shí)際的過程中具有一定的難度，主要存在于造價(jià)計(jì)算方法、管理制度等方面。

1.1 工程策劃設(shè)計(jì)階段的問題

項(xiàng)目早期的設(shè)計(jì)，投標(biāo)和招標(biāo)階段對(duì)項(xiàng)目的成本控制具有巨大影響。前期階段，由于缺乏細(xì)致的判斷，相關(guān)人員對(duì)控制無法從多個(gè)方向預(yù)測(cè)項(xiàng)目的成本，缺乏對(duì)不同的部門的研究。另一方面，有關(guān)人員對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的審查不夠嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)工程量的計(jì)算存在偏差，導(dǎo)致實(shí)際值和理論值之間的誤差過大，出現(xiàn)成本管理問題。

1.2 施工階段的問題

在工程施工過程中，任何環(huán)節(jié)都可能造成造價(jià)控制不合理，如材料實(shí)際使用量和計(jì)算量存在較大差距，施工人員返工或者因?yàn)榧夹g(shù)問題改變施工方式等問題。這使得造價(jià)控制人員對(duì)工程量產(chǎn)生錯(cuò)誤地計(jì)算，造成造價(jià)控制不合理。

1.3 完工階段的問題

土建工程完工后，需要對(duì)每個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行結(jié)算，并將其與成本預(yù)算進(jìn)行比較，明確成本管理的有效性。往往出現(xiàn)的主要問題是造價(jià)與項(xiàng)目的實(shí)際建設(shè)不一致，無法達(dá)到造價(jià)控制的預(yù)期效果。問題的本質(zhì)還是在于部分人員對(duì)成本管理工作存在錯(cuò)誤認(rèn)知，導(dǎo)致財(cái)務(wù)人員和管理人員割裂開來。一些財(cái)務(wù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況了解甚少，并且不熟悉某些技術(shù)更改，這也導(dǎo)致了問題的發(fā)生。

2 BIM技術(shù)在土建工程造價(jià)控制中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與局限性

2.1 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

土建工程建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，必然需要應(yīng)用更復(fù)雜的技術(shù)和方法，需要更多的專業(yè)人才，因此BIM技術(shù)的可視化和協(xié)司作用可以為用戶提供強(qiáng)大的技術(shù)支持，使他們能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)的造價(jià)控制。它創(chuàng)建一個(gè)完整的建筑模型，充當(dāng)該建筑所有元素的存儲(chǔ)庫(kù)。該模型提供了許多功能，為項(xiàng)目有關(guān)決策提供可靠的參考，為建筑師，業(yè)主，工程師，承包商以及建筑行業(yè)中的所有參與者提供了協(xié)同工作的平臺(tái)，可幫助項(xiàng)目建設(shè)團(tuán)隊(duì)避免在項(xiàng)目建設(shè)過程中產(chǎn)生重大損失?？梢栽谠O(shè)計(jì)階段發(fā)現(xiàn)潛在問題，從而節(jié)省可觀的時(shí)間和成本。BIM技術(shù)具有以下特點(diǎn)：

2.1.1 組件參數(shù)化

構(gòu)建數(shù)字信息模型的過程中，各種建筑組件以參數(shù)的形式表示 使用參數(shù)對(duì)模型進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)，模型才能顯示出最真實(shí)和具體的建筑現(xiàn)實(shí)。調(diào)整相關(guān)參數(shù)后，零部件將隨之變化，這也為造價(jià)的計(jì)算與控制奠定了良好的基礎(chǔ)。

2.1.2 數(shù)據(jù)相關(guān)性

將參數(shù)信息分配給BIM模型的組件后，修改不同的參數(shù)將更改關(guān)聯(lián)的基元，而無需修改每個(gè)部分。例如，當(dāng)改變墻壁上窗戶的大小和位置時(shí)，墻壁將自動(dòng)連接到修改后的窗框，而無需改變墻壁的圖元，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)墻壁的自動(dòng)改變。信息并增加組件數(shù)據(jù)的相關(guān)性。

2.1.3 模型可視化

在BIM模型中，可以直觀地了解相關(guān)信息，以形成三維可視化效果。

更改了2D CAD圖紙的抽象和不可見性。不僅如此，BIM模型還可以隨時(shí)間模擬整個(gè)施工過程，為安全管理和控制提供更高層次的平臺(tái)，并為造價(jià)控制奠定良好的基礎(chǔ)。

2.1.4 協(xié)調(diào)性

BIM技術(shù)具有一定的協(xié)調(diào)性，在控制造價(jià)的過程中，造價(jià)員可以在BIM平臺(tái)上完成信息的交互，針對(duì)專業(yè)問題進(jìn)行溝通和設(shè)計(jì)，加強(qiáng)對(duì)工程設(shè)計(jì)的完善，保證施工過程的有序進(jìn)行。

3 BIM技術(shù)在土建工程造價(jià)控制中的具體應(yīng)用

在我國(guó)，造價(jià)管理的流程是由招標(biāo)方提供工程量清單，并由造價(jià)人員計(jì)算所需的費(fèi)用。造價(jià)控制過程需滿足相關(guān)的法律法規(guī)，以此規(guī)范建筑行業(yè)的計(jì)價(jià)行為。項(xiàng)目建設(shè)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，各種工程量的數(shù)據(jù)在不斷變化。這需要從業(yè)人員對(duì)圖紙和實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)變更產(chǎn)生的工程量一起計(jì)算，適當(dāng)調(diào)整造價(jià)，調(diào)整的工作將占用從業(yè)人員的七成時(shí)間。社會(huì)的進(jìn)步也促使人們提高了對(duì)建筑造型的要求，與之帶來成本和管理難度的增加。對(duì)項(xiàng)目成本的控制處于被動(dòng)的局面，對(duì)成本數(shù)據(jù)缺乏及時(shí)的掌握。

作為一項(xiàng)管理技術(shù)，BIM技術(shù)的使用在全生命周期中成本控制中起著非常重要的作用。由于市場(chǎng)前景十分廣闊，BIM技術(shù)將來仍是研究的重點(diǎn)。BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)階段到施工階段的造價(jià)控制。在開發(fā)可視化的模型時(shí)，首先是三維(3D)模型必須在BIM中運(yùn)行。每個(gè)對(duì)象(例如，墻壁，屋頂?shù)?都有一個(gè)包含與該對(duì)象有關(guān)的所有信息的數(shù)據(jù)庫(kù)?？梢詫㈨?xiàng)目對(duì)象數(shù)據(jù)從BIM導(dǎo)出到中央數(shù)據(jù)庫(kù)，構(gòu)建成本控制模型。

招標(biāo)方可根據(jù)BIM模型編制招標(biāo)清單，可根據(jù)BIM模型進(jìn)行檢查獲得工程量，與招標(biāo)方提供資料對(duì)比制定投標(biāo)策略。建立精準(zhǔn)BIM成本模型，BIM模型隨著施工進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)更新，模型信息數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。成本是決定項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益重要指標(biāo)，BIM技術(shù)引入造價(jià)管理具有多方面優(yōu)勢(shì)。通過BIM模型，招標(biāo)人直觀地掌握工程信息，制定投標(biāo)清單，隨時(shí)檢查以獲取工程量的變化，適當(dāng)調(diào)整投標(biāo)策略。建立準(zhǔn)確的BIM成本模型。在構(gòu)建過程中，BIM模型將使用相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，并且模型信息數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。作為決定項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo)，成本管理中引入BIM技術(shù)具有許多優(yōu)勢(shì)。為了確保工程成本得到有效控制，建筑公司有必要在施工階段合理使用BIM技術(shù)。實(shí)現(xiàn)資源合理配置，以計(jì)算和分析整個(gè)項(xiàng)目成本。相關(guān)人員在處理完計(jì)算文件后形成一個(gè)粗略的成本文件，然后使用數(shù)字模型計(jì)算項(xiàng)目中的所有數(shù)據(jù)，并據(jù)此研究了在施工階段傳輸所有數(shù)據(jù)的機(jī)制。之后，采用通用的傳輸方式將系統(tǒng)與項(xiàng)目的各個(gè)部分互連起來，這樣一旦項(xiàng)目出現(xiàn)問題，各部門的工作人員都可以處理問題在項(xiàng)目中的位置，從而實(shí)現(xiàn)施工管理協(xié)調(diào)項(xiàng)目。在此期間，相關(guān)技術(shù)人員可以提供項(xiàng)目中的所有參數(shù)。在建筑信息模型中，然后使用信息模型中的信息傳輸機(jī)制對(duì)變更對(duì)項(xiàng)目的潛在影響進(jìn)行深入分析，然后相關(guān)技術(shù)人員將比較該期間的所有參數(shù)變更。這不僅可以減少項(xiàng)目變更的影響，還可以使項(xiàng)目成本在項(xiàng)目變更期間實(shí)現(xiàn)同步的數(shù)據(jù)表示。相關(guān)技術(shù)人員使用BIM技術(shù)，在確認(rèn)各種項(xiàng)目數(shù)據(jù)后，相關(guān)人員將由于項(xiàng)目的變化以及資源消耗等而產(chǎn)生一系列的連接問題。相關(guān)且完整的解決方案，即工程技術(shù)人員如何使用BIM技術(shù)可以打破傳統(tǒng)的二維和三維模型的局限性，還可以幫助員工有效地控制項(xiàng)目的建設(shè)周期，并且該項(xiàng)目還可以幫助員工與當(dāng)前項(xiàng)目情況保持同步，以及在項(xiàng)目施工過程中可能發(fā)生的其他問題，以及在施工期間是否會(huì)增加工程成本等，不僅保證了項(xiàng)目在施工期間的平穩(wěn)運(yùn)行，還可以充分滿足該項(xiàng)目的需要。

通過將BIM技術(shù)應(yīng)用于土建工程造價(jià)控制中，建立定量化的分析模型，有助于了解項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)行狀況，預(yù)估BIM技術(shù)的實(shí)際效果：它可以縮減計(jì)算工程造價(jià)的時(shí)間到原來的35%，造價(jià)計(jì)算的偏差率控制在5%以內(nèi)，將設(shè)計(jì)變更產(chǎn)生的額外造價(jià)減少到70%；通過發(fā)現(xiàn)和解決問題，將合同價(jià)格降低了13%；項(xiàng)目施工時(shí)間也減少了10%，達(dá)到相對(duì)較快地獲得投資收益的目標(biāo)。BIM技術(shù)有助于提高建設(shè)項(xiàng)目的效率，提高其管理水平，具有很大的優(yōu)勢(shì)(表2、圖2)。BIM技術(shù)的使用可以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，快速確定項(xiàng)目成本，控制設(shè)計(jì)變更，避免返工，降低成本，并可以極大地避免在設(shè)計(jì)，投標(biāo)和執(zhí)行合同中遇到的問題。

表2 BIM技術(shù)的實(shí)際效果

圖2 BIM技術(shù)的實(shí)際效果

4 結(jié)束語

本文基于BIM技術(shù)的可視化和協(xié)同作用，在優(yōu)化施工計(jì)劃并提高安全生產(chǎn)效率的同時(shí)，合理地進(jìn)行造價(jià)控制，為建筑行業(yè)的工程造價(jià)管理提供了重要的借鑒意義。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，它可以縮減計(jì)算工程造價(jià)的時(shí)間到原來的35%，造價(jià)計(jì)算的偏差率控制在5%以內(nèi)，將設(shè)計(jì)變更產(chǎn)生的額外造價(jià)減少到70%；通過發(fā)現(xiàn)和解決問題，將合同價(jià)格降低了13%；項(xiàng)目施工時(shí)間也減少了10%，可以相對(duì)快速地獲得投資收益。BIM技術(shù)可以收集，識(shí)別，分析，管理和控制建筑信息，實(shí)現(xiàn)工程造價(jià)的有效控制，為相關(guān)從業(yè)者提供了一定的借鑒意義。