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基于BIM的建设工程全过程造价管理研究

□ 成都建筑工程集团总公司 李 灏

 

 

【摘 要】由于传统的工程造价管理中控制过程相互孤立,导致造价数据无法得到及时确认,造成建设工程全过程造价管理效果较差。BIM建筑信息模型的应用和推广可以有效解决传统工程造价管理的各种问题,有效促进建筑行业的改革和发展,给建筑投资和工程造价管理开辟了新领域。

【关键词】BIM;建设工程;全过程造价管理

 

一、建设工程全过程造价管理

上世纪90年代美国提出全面造价管理的理念(TCMTotal  Cost  Management),即建设工程中落实工程造价管理的过程。建设工程全过程造价管理涉及建设工程中的全部要素和所有关联方的利益,以及各关联方之间的关系。全过程造价管理是全面造价管理的其中一部分,主要强调建设工程的全过程造价管理,从项目的决策投资到项目的工程验收期间控制工程建设的投资总额。

二、BIM及其简介

BIM的英文全称是Building Information Modeling,中文翻译是建筑信息模型。BIM把建筑工程的信息数据作为基础来建立建筑模型,使用数字信息对建筑物的真实信息进行模拟和仿真,其具有模拟性、协调性、优化性、可视性、可出图形五大优势。我国的《建筑信息模型应用统一标准》正在编制,这里暂时引用美国BIM的标准来定义我国的BIM,即:①BIM是建设项目功能特性和物理特性的数字表达;②BIM是共享的知识资源,是分享有关设施的信息;③不同的项目阶段,不同利益的关联方通过对BIM的插入、更新、提取、修改信息来反映和支持各自负责的协同项目。

三、BIM工程实例在建设工程全过程造价管理中的的应用分析

(一)基于BIM建设工程全过程造价管理的应用障碍分析

1. 缺乏具备BIM造价管理能力的人才

基于BIM的建设工程全过程造价管理需要管理人员从项目早期便参与其中,参与到决策—设计—招标投标—施工—竣工验收的全过程中。从经济和技术的角度出发,管理人员要熟练掌握造价管理的知识和BIM应用的技术,同时制定基于BIM的建设工程全过程造价管理制度和措施。由此可见,基于BIM建设工程全过程造价管理对管理人员的专业要求非常严格。目前,我国造价管理人员的水平普遍较低,在大型项目的造价管理中,很难果断处理复杂的经济难题和工程技术;由于对项目投资的控制能力较弱,难以对项目投资作出准确预估和有效控制。建设工程造价管理中很多管理人员缺乏主动控制的理念,都只是事后处理。又缺乏对工程的整体把握和深入了解,缺乏相关的经济知识和法律知识,遇到问题时难以对项目参与方的关系进行有效组织和协调。

2. 基于BIM建设工程全过程造价管理应用的障碍

目前,BIM应用模式中应用最广泛的是项目交付模式(IPDIntegrated Product Delivery),即把设计方、建设方、施工方、材料供应方等集合在一起,各参与方基于BIM展开合作,以有效减少浪费和促进效益最大化。

2.1 信任障碍:IPD的核心是共赢,应用IPD模式需要参与方在早期就加入项目,并加强项目全过程中的合作,因此参与方之间要基于信任和尊重的基础建立相互信任的关系,来实现信息共享和紧密合作。然而现实中项目参与方大多是独立的机构或者企业,在一次性的工程中很多参与方都是首次合作,且拥有不同的利益需求,因此要在项目早期建立相互信任的合作关系比较难。

2.2 风险承担的障碍:IPD要求参与方共同承担工程风险,风险承担的原则是在信任和合作的基础上尽量减少风险和降低损失。由于各参与方的工作侧重点不同,不同阶段中不同的工程风险对于不同参与方的影响程度和损失各不相同,因此各参与方的风险承担态度也有所不同,所以很难界定风险承担的比例。另外,参与方对于风险的共同承担在很大程度上受各参与方合作关系的影响,这样风险管理的难度和工作量就较大。

2.3 利益分配的障碍:基于IPD模式,各参与方之间相互合作和共同承担风险,并按照工作对利益进行合理分配。然而在激烈的竞争市场下,各参与方都面临着严峻的压力,都需要利用项目获得更多效益,因此参与方之间容易出现利益冲突,如何合理分配利益便是一个大难题。另外,建设工程的实施中存在大量的无形资产和有形资产,虽然有形资产比较容易识别和分配,但是无形资产却难以界定和分配。

2.4 责任承担的障碍:基于IPD模式,参与方整体承担项目责任,其任务没有独立划分会给IPD的实际应用造成困难。如果发生突发情况或者意外事故,由于参与方整体承担项目责任,而没有明确划分责任界限,容易出现难以界定责任和相互推诿的现象。另外,参与方要在工程早期参与项目,并在工程过程中加强合作,因大部分方案和决策都是各参与方共同完成的,所以责任界定难度较大。

(二)基于BIM建设工程全过程造价管理应用障碍的解决措施

1. 制定适宜我国行业的BIM标准

根据国外BIM的应用来看,政府对BIM推广的支持具有决定性作用。只有政府认清建筑行业的发展趋势,联合建筑行业的高等院校和科研机构制定出符合我国国情和行业市场的BIM标准,并在大型工程中试用BIM,不断完善BIM标准,强制推广BIM,才能有效加强建筑行业对BIM的重视和关注,真正推动BIM的发展。

2. 提倡政府支持和业主倡导的应用模式

在政府制定具体的BIM标准后,由业主倡导BIM在具体项目中的应用,通过政府支持+业主倡导来促进BIM的应用和推广。在建设工程全过程造价管理中,造价管理人员和业主要采用BIM对造价管理进行动态管理,以促进BIM的有效实施,保障BIM在建设工程全过程造价管理中的顺利实行。

3. 加强BIM技术和软件的本土化

在基于BIM的建设工程全过程造价管理中,需把BIM技术和软件、项目管理软件、造价管理软件等各种软件相连接,打造基于BIM的信息共享平台,所以BIM软件和其他软件的有机结合是重中之重。各种软件的制造商要重视BIM软件的本土化,只有实现BIM软件之间的顺畅连接和数据共享,才能实现基于BIM的各项应用,才能实施基于BIM的建设工程全过程造价管理。另外,BIM软件还要和我国现有的造价软件协调统一,即使以后可以抛弃造价软件只使用BIM软件,这种转化也需要一定时间,因此在引进BIM技术和软件时,设计部门、软件供应商、造价部门之间要进行有效沟通。

4. 培养基于BIM造价管理的专业人才

建设工程的各参与方都应该重视BIM技术的应用,并加强BIM技术和软件的培训,培养一批基于BIM造价管理的专业人才。在基于BIM建设工程全过程造价管理过程中,要组织各参与方共同加入BIM造价管理小组,因此各参与方要具备精通造价管理和BIM技术的专业人才,只有这样才能有效打造基于BIM的信息共享平台,制定基于BIM造价管理的制度和措施,实现基于BIM的建设工程全过程造价管理。

5. 完善应用BIM的法律制度

建立BIM标准后,对应的行业协会和建设机构要深入探索BIM的应用模式,而强调合作共赢、共担风险、共享利益的IPD模式需要在长期的研究实践后,才能和我国的建筑市场相结合,真正发挥其有效作用。另外,行业协会和建设机构还要深入研究BIM实施法律责任的界定,制定完善的行业制度和法规政策。只有具备完善的法律制度,各参与方之间才能各尽其职,不相互推诿,才能以合同形式和法律责任规范项目责任和减化工程风险。

6. 完善基于BIM建设工程全过程造价管理的组织架构

在建设工程全过程造价管理中应用BIM技术,必然会使建设工程全过程造价管理的组织架构和工作方式发生变化,组织架构从造价咨询机构主导和参与方协助转变成业主主导和参与方组成的BIM造价管理小组协助,工作方式由点对点转变成点对面。我国国情的特殊性和建筑市场的环境变化,使对应的组织架构和工作方式并非一成不变,因此不能笼统地把基于BIM造价管理的组织架构和工作方式套用在建设工程上,而是需要建筑行业的专业人士和学者共同探讨,进行研究和实践,建立适合我国国情和建筑市场的基于BIM建设工程全过程造价管理的组织架构和工作方式。

(三)基于BIM建设工程全过程造价管理的案例分析

1. 某建筑项目实例

建筑项目的总面积是58000m2,其中地上建筑面积是50000m2、人防地下建筑面积是8000m2。此建筑项目分为四个部分:1号楼、2号楼、P3平台、人防地下车库。研究案例选择2号楼的地上土建工程,通过从项目设计、招标投标、施工、竣工验收四个阶段的造价管理模拟,对建设工程全过程造价管理的BIM技术应用作出分析。

2. 项目设计

为了实现工程造价的高效控制,项目设计中委托造价工程师参与建设工程全过程,并使用“限额设计”优化设计方案。根据初步定稿的设计图纸,建立BIM模型和汇总工程量信息,把导出的模型文件导入造价软件,以实现工程量信息的对接,和使用价格信息平台对“工、料、机”的市场价格进行查询,以完成“初步工程概算书”,给“限额设计”提供数据支持。BIM软件只需按照工程量的计算规则相应地调整扣减规则,再使用自动计算功能计算,得出全面的工程量信息。BIM的应用使工程量信息统计的高效性和准确性大大提高。

3. 项目招标投标

BIM价值的主要体现是项目的招标投标。招标单位可以按照BIM模型迅速调出工程信息,并按照具体的工程量清单有效避免漏项和计算错误。把工程量清单直接输入BIM模型,可以使招标单位把招标文件和包含工程量清单的BIM模型同时传送给投标单位,从而有效确保设计信息的连续性和完整性。由于BIM模型的建筑构件具有关联性,工程信息和构件的空间位置相对应,投标单位可以按照空间位置对工程量清单的精确度进行迅速核实,从而拟定出投标方案。另外,BIM技术可以和网络对接,应用BIM招标投标可以有效掌握招标投标的全过程。

4. 项目施工

工程付款、工程变更费用、索赔、工程造价降低等是项目施工中造价管理的重点。传统的造价管理容易出现以下问题:①数据共享的积累困难。②造价数据的分析较弱。③造价信息的精确度不高。BIM的应用可以有效解决上述问题,在建立BIM三维模型的同时加入成本和时间维度,建立5D建筑模型,从而实现实时和动态的监控。施工阶段基于BIM造价管理的方式主要有维护和更新BIM模型、工程计量变更、索赔管理、虚拟施工指导、进度款支付等。BIM的工程计量精确快速,可以对承包方履行合同进行有效制约。由于BIM技术可以把时间和建筑构件相关联,所以BIM模型可以通过选取的工程量信息和参数化特质对工程量汇总表进行自动计算。根据施工进度及时更新BIM模型,并通过网络实现数据共享,便可以实现造价工程师利用授权端口对工程量信息的迅速汇总,提高进度款结算效率和实时监督施工状况。建设单位收到工程计量报告后,可以利用BIM模型迅速核实工程报告的准确性,再把虚拟中标的合同价格导入BIM模型并上传BIM数据平台,实现“工程基础数据”的共享。

5. 项目竣工

竣工阶段的工程造价主要是编写竣工文件、确定实际造价、移交工程资产。BIM模型具有参数化特质,且每个构件既有物理属性又有几何属性。随着设计和施工的进展可以不断完善BIM模型的数据库,并通过现场签证和设计变更信息的持续导入维持更新。到竣工阶段时,BIM模型的信息量已经能展现工程实体,这样可以有效保证结算的高效性和降低经济纠纷。

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