基于BIM的建设项目全过程造价管理应用价值及展望
姜涛
（四川同兴达建设咨询有限公司，四川 成都 610000）
摘 要：本文通过传统工程造价与全过程造价管理现状，分析BIM技术在全过程造价管理中的应用价值和优势。并对未来基于BIM的全过程造价管理进行了展望。
关键词：建设项目；BIM；全过程造价管理
0 引言
随着现代社会数字信息技术的创新发展，我国建筑行业在新技术的创新应用、先进的管理模式上也得到了迅猛的发展，现代化工程管理的手段、技术革新也越来越快，竞争也越来越激烈。工程造价管理是建设项目管理的重要内容，对整个建设项目的成本控制具有重要的影响。
1建设项目工程造价管
1.1工程造价管理
1.1.1工程造价管理的发展过程
随着社会的进步和发展，人们对建设项目的工程造价管理有了一些认识，管理科学的发展更是逐步加深了对工程造价管理的认识。
20世纪30年代开始，从简单的建设项目造价估算与确定和控制，逐步发展到重视项目前期的建设项目造价分析和投资效率的评估，尤其是建设项目的经济与技术分析。
20世纪50年代，建设项目造价管理的理论和方法在行业职业化的推动下获得了很大的发展，先后有二十多个国家成立了建设项目造价管理方面的专业协会，并且随后建立了国际造价工程师联合会（International Council of Cost Engineere-ICEC）。
20世纪80年代初开始，各国的建设工程造价管理协会和相关学术机构先后开始了对于建设项目造价管理新模式和新方法的探索工作。
人们从不同的角度去重新认识建设项目造价管理的管理规律，并进入了注重过程管理、集成管理和风险管理等问题的现代建设项目造价管理阶段，各种现代建设项目造价管理的理论和方法被提了出来。中国工程造价管理界推出了全过程造价管理的思想和方法。英国工程造价管理界提出了全生命周期造价管理的理论与方法，美国工程造价管理界提出了全面造价管理的理论和方法。
1.1.2传统工程造价管理的局限性
目前，我国传统的建设项目造价管理方法是基于国家统一定额的工程造价管理方法。市场经济是以市场作为资源配置和价格确定的基本机制，而不是按照由某些人所编制的国家或地方的统一定额作为资源配置和价格确定机制的。按照市场机制运作的企业不会听从某个计划机构或组织对于资源配置和价格确定给出的规定和安排，因为那样就会回归到了计划经济的体制，所以必须改变这种传统的造价管理的方法。
1.1.2.1 传统工程造价的管理
我国传统造价管理的方法主要是套用国家或地方统一的工程定额，通过对于建设项目各方面定额的套算去确定出一个建设项目的造价。这种方法计算工程量的依据是图纸和定额，工程量的价格计算依据是定额及国家造价管理部门颁布的调价表或调价系数。是一种工程造价静态管理的模式。
1.1.2.2 传统工程造价控制
工程造价的有效控制是项目建设成功的关键，贯穿于项目建设全过程。主要是对项目不同阶段的工程估算价、设计概算价、工程预算价、工程结算价、和工程决算价五个方面的造价确定和控制。但造价管理各阶段成本数据相对独立，存在被动管理的现象，各阶段的数据仅为了满足本阶段业务的需求，造价数据共享存在困难，造价工程师与工程其他岗位协同工作也存在障碍，影响部门之间数据交换的及时性和有效性，这也正是我国建筑企业多年来决算超预算、预算超概算、概算超估算的原因之一，已经说明传统的工程造价控制方法主要是控制项目的结算和变更，是一种事后控制的方法，没有起到节约资源和科学管理的目的，没有形成前后关联、资源共享的全过程造价管理。
1.1.3工程造价管理关键因素
1.1.3.1管理人员
尽管工程造价管理人员的专业水平总体上已经有了很大的提高，但与当前工程建设发展的速度相比，仍不能适应行业发展需要。现阶段，大多的造价人员花了大量的时间在进行算量计价的工作，因此我们的人员对于工程量的计算，工程量清单的编制，工程造价的审核等常规内容还是比较熟悉，但是对于项目的经济评价、设计优化、施工方案优化，包括合约管理、工程索赔、风险管理、建设项目评估等工作能力还有待提高。特别是在工程量清单的编制过程中，仍然存在清单缺项、工程量少算、工程量漏算、工程量不准等现象，工程造价管理人员的专业技能和素质是影响工程造价管理的重要因素。
1.1.3.2建筑材料
建筑材料是建筑物的重要组成部分，一个建设项目的完成，可能需要用到各类物资和材料达千种以上，大型项目材料种类甚至上万种，各类材料价格的不稳定，为工程建设项目的材料成本管理带来了巨大的难度，建筑材料也是工程造价管理成本控制中的重要内容，材料管理水平的高低，直接影响整个项目的经营利润。
1.1.3.3 管理技术
目前，建设工程量以及项目投资金额不断的扩大，大大增加了工程造价管理的难度，现有的工程造价技术手段已经不能满足行业的需求与发展，导致工程造价管理数据信息相对滞后，随着数字化信息技术手段的不断创新和发展，渴望带来工程造价管理技术的革新。
1.2建设项目全过程造价管理
1.2.1对建设项目全过程造价管理的理解
建设项目全过程造价管理是指对工程建设全过程中工程造价实施内容的有效控制和管理。
1.2.2全过程造价管理的阶段划分与工作内容
1.2.2.1 阶段划分
建设项目全过程造价管理依据建设项目的建设程序可以划分为五个阶段，分别是决策阶段、设计阶段、交易阶段、施工阶段、竣工阶段。
1.2.2.2各阶段主要工作内容
决策阶段：投资估算的编制与审核，建设项目的经济评价
设计阶段：设计概算的编制与审核，施工图预算的编制与审核
交易阶段：招标文件与合同相关条款的拟定，工程量清单与招标控制价编制，投标报价分析，工程合同价款的确定
施工阶段：工程预付款，工程计量支付，工程变更，工程索赔，偏差调整
竣工阶段：工程竣工结算，工程竣工决算
1.2.3建设项目全过程造价管理的现状
1.2.3.1对项目前期的投资决策不够重视
项目投资决策的正确与否，直接关系着项目建设是否成功。投资估算作为决定方案的重要参考依据之一，起着决定性的重用。目前，我国对建设项目全过程造价控制的重点仍旧集中在工程建设的施工阶段，多数项目在进行前期决策时，不管是相关专家还是决策者，往往都是根据自身的工作经验或是参考相同类型的项目工程造价数据和经济指标进行分析和决策，有些项目为了快速立项，快速获得相关部门的审批，不惜压缩对整个项目的投资估算，想尽办法预备后期资金变化缺口。各类因素的影响使前期工作的科学性、合理性受到很大程度的影响。
1.2.3.2. 没有严格控制和优化设计阶段的工程造价
设计阶段是工程造价控制与管理的关键，有研究表明，在整个建设项目的总投资中，虽然设计费用只占工程造价其中的约5%左右，但设计成果对整个项目的工程造价影响占到了70%~80%左右，目前很多设计单对建设项目的技术经济分析不够，设计人员只重视设计效果，忽视经济数据，对整个项目的工程造价高低也不太关心。各专业设计相对独立，图纸的质量和深度也不高，这也直接影响了后续整个工程造价工作的质量。
1.2.3.3 建设项目全过程造价管理的理念和技术手段有待提高
随着社会经济的快速发展,建筑行业发展也不断加快，国内建设工程管理理念和手段与建筑行业的发展矛盾突出，存在着工程造价管理先进理念的缺乏、管理工具落后、管理制度的不完备、管理人员综合素质较低等问题, 传统的造价管理模式仍然占主导地位，给先进的计价模式、管理工具的推广造成障碍，直接制约了整个工程造价行业的发展。
2基于BIM的建设项目全过程造价管理应用价值
2.1 BIM技术的特点
BIM模型是载体，模型所含的信息是核心，运用协同的工作方式是BIM实施的根本。
（1）可视化。所见即所得，采用智能化与数字化方式来表示建筑构件，不再停留于二维图纸上，呈现的是三维立体的实物图像
（2）参数化。构件中内含的信息可以表达构件的属性和行业，并且支付数字化分析工作
（3）集成性。BIM模型中的所有信息一致关联，如果某一个信息发生改变，所有关联的信息将随之改变
（4）过程性。BIM模型的数据库将作为建设过程的产品信息库，是项目信息的唯一来源
（5）协调性。BIM技术可将各专业的数据进行整合优化，进行碰撞检查，将协调数据提供给各专业，加强了各专业间的协调。
2.2 BIM在全过程造价管理中的应用价值
工程造价管理是工程建设项目管理的核心内容之一，工程造价管理依托的最基本工作主要有2方面，一是工程量的统计，二是工程计价。传统的算量软件大多都是应用在预算和结算阶段，是基于二维图纸的一种静太工作模式，对建设项目的全过程造价控制与成本动态管理不起什么作用，BIM技术的引入，将使全过程造价管理带来根本性的变化。
2.2.1提高了工程量计算准确与工作效率
工程量计算是工程造价管理工作中最基础的工作内容，工程师不管是手工算量，还是通过二维图纸导入算量软件中进行算量，都需要花费大量的时间和精力，有研究表明工程量计算在整个工程造价管理过程中，会占到50%以上的时间，BIM是一种参数化的信息模型的表示，BIM模型在搭建时，就会对构件属性中的几何信息和非几何信息进行定义，可以实时的完成对BIM模型工程量的计算，相比传统手工计算、算量软件计算的准确率还有工作效率都大大提高。
2.2.2有效减少设计变更数量，避免浪费与返工
建设工程项目中，几乎每个项目都会遇到设计变更的情况。传统全过程造价管理中，造价工程师往往会根据变更指令，手动对二维图纸进行变更对比，确定变更内容计算变更工程量和工程造价，分析过程缓慢，也存在人为误差。通过BIM三维建模，在建模时构件属性已经包含了该构件的工程造价信息，整合各专业模型，利用专业的碰撞检查工具降低变更发生率；在设计变更发生时，直接将变更内容更新到BIM模型中，通过模型的调整将自动获得变更工程量的变化情况，可以方便快速的进行变更工程量的统计和分析，避免了重复计算造成的误差等问题。将设计变更后工程量变化引起的造价变化情况直接反馈给设计师，有利于更好的了解工程设计方案的变化和工程造价的变化，全面控制设计变更引起的多方影响，提升建设项目造价管理水平与成本控制能力，避免浪费与返工。
2.2.3提高了项目策划的准确性和可行性
项目策划、组织、控制是项目管理的三项职能，简单的说，建设工程项目策划就是制定方案、进行计划、实现项目的预期目标。
BIM5D信息模型包含了施工进度，WBS划分信息，造价成本信息、建筑物构件工程量等信息。BIM5D动态成本管理是在4D动态施工进度管理基础上，将BIM模型中的各专业不同的构件关联相对应的成本数据，快速统计任意时间段、任意区域、任意专业的进度工程量，可以直观的查看任意时间段的成本情况，预测每个月、每一周所需的资金、材料、劳动力，可以进行资源平衡分析，将核心和稀缺资源尽可能地分配给关键路径上的任务，充分利用非关键路径上的浮动时间来灵活调整各个资源的使用。通过BIM可以提高项目策划的准确性和可行性，进而提升建设项目的管理水平。
现阶段，大多的造价咨询企业与其它相关单位，在建设项目每个阶段的造价活动结束后，会对相关造价数据进行整理和保存，大多都是以电子文档、电子表可、电子图片（word、excel、jpg、pdf等）等数据形式进行保存，一般分为纸质文档存于档案室，电子文档存在服务器中，资料比较孤立和分散的。BIM技术可以对整个项目的设计、成本、施工等全部数据信息进行集成保存，实现不同专业不同应用的共享存储，方便查询和进行数据分析、数据积累。
2.2.5有利于建设项目的全过程造价管理
建设项目全过程造价管理贯穿于决策阶段、设计阶段、交易阶段、施工阶段、竣工阶段等5个阶段，每个阶段的造价管理都为项目最终的投资效益服务，应用BIM技术可以提供更好、更准确、更完善的数字信息化基础数据资料，服务于整个项目的资金计划、人力计划、材料计划与设备计划等，在项目的各个阶段都可以迅速根据变更情况及时调整工程量和相应造价，实现建设项目的全过程精细化管理。
BIM技术在工程造价管理中的应用，全面提升了工程造价行业的信息化管理水平，优化管理流程，提高工作效率，有利于全过程造价管理的成本控制。
图3 BIM技术在全过程造价管理中的主要应用
3基于BIM的建设项目全过程造价管理的应用展望
3.1 BIM在全过程造价管理中的应用现状
3.1.1工程量计算
根据BIM模型族的参数化功能特点（包含构件的长、宽、高、材质等等几何信息和非几何信息），只要是模型中能看到的构件，都可以计算实物工程量。基于BIM的工程量计算，需要注意的是构件计算规则、构件扣减规则、工程量清单规则、定额规则等工程造价相关要求和标准。所以在BIM模型创建时，就要考虑以上几点因素。
现阶段通过BIM实现工程量的计算一般有几种方式:
①是通过BIM模型直接提取工程量
②是通过基础建模软件的算量插件实现工程量计算
③是国际上用于存储和交互的标准文件IFC进行数据交换和共享，通过数据交互进行工程量计算
④是通过激光扫描，经过专业软件处理生成全景点云模型，对施工前后的模型进行对比分析，进行工程量计算
3.1.2平台应用
现阶段的平台应用，更多的还是基于算量软件生成的算量模型来进行应用，并没有基于真正的BIM模型，并且大多应用都只是在施工阶段开展。平台的主要类型和造价管理的主要应用如下：
表1 BIM平台类型
表2 BIM平台中造价管理主要应用
3.2基于BIM的建设项目全过程造价管理的应用展望
2017年8月，住房和城乡建设部发布了”工程造价事业发展“十三五”规划”，明确指出要积极适应经济发展新常态，加大新技术工程项目全生命周期造价控制，丰富多元化信息服务种类，促进多元化平台良性发展，大力推进BIM技术在工程造价事业中的应用。加强“互联网+”协同发展，促进工程计价方式改革，注重造价与设计、工期、施工的结合，提高合理确定和有效控制工程造价的精准度。
3.2.1 管理工具
建立一套科学合理的基于BIM的建设项目信息化管理平台，全面兼容造价管理模式，当然也能进行工程量计算，进行定额计价与清单计价，它基于互联网、云与BIM技术，可以提供信息推送，移动端使用，可将造价文件进行多形式的组合与拆分并进行数据对比分析，如投标价、分包价、成本价、送审价、结算价、审定价等。通过对这些历史经验数据的沉淀、积累和管理形成可以共享、参考各阶段的造价信息数据库，具有很强的适用性和造价管理能力。
图4 基于BIM的建设项目管理平台架构构想
基于BIM的建设项目信息化管理平台以工程项目管理为核心，实现对群体、单体、单位工程数据的动态管理，保证项目数据的完整性。 可以进行项目、单位工程、单项工程分级，并且具有标段设置功能满足进度款、结算办理需求。每一个层级都应用相应的造价信息，招投标信息，可以清晰的看到造价指标、材料指标、便于进行成本数据对比分析，做出准确的判断与决策。
基于BIM的建设项目信息化管理平台是BIM集成应用和实施协同管理的基础。建设项目的生产活动本身就是一项多业务、多环节、多因素、多角色、内外部联系密切的复杂活动，BIM可以提供涵盖项目全过程及参建各方的集成协同管理环境，最大限度的缩小计划与实际发生之间的差距，实分利用参建各方资源进行协同共享和集成化的管理，在建设项目的建设过程中，通过动态跟踪对工程造价全过程进行时实动态监控与管理，真正意义上做到全过程造价管理。
图5 基于BIM的工程造价管理信息数据流程构想
3.2.2 管理人员
现阶段工程造价人员，大多在做算量计价工作，“建设项目全过程造价咨询规程”中明确指出，工程造价人员要配合设计、施工做好方案比选、优化设计和限额设计，以及利用价值分析等方法，提出合理决策和设计方案的建议。工程造价人员应该积极学习和掌握BIM知识，通过BIM技术辅助工程造价工作，更加专注与工程造价管理与造价控制。
3.2.3管理影响
随着BIM技术的全面应用，为工程造价行业带来了全新工作思维和方法，改变了传统造价管理的流程与模式。
BIM的核心价值之一在于协同，利用云计算技术与BIM技术的结合，可以有效的实现BIM数据的集中管理与有效协同，各方在同一数据源查询各自需要的数据，提高了整个项目的透明度。可以实现项目全过程实时、精确的管理，提高项目的造价控制能力。
实现基于BIM的集群化管理模式，将BIM模型归集到企业的数据库中，将海量的工程造价数据进行分类和整理，形成一个多维度、多层次的BIM数字化信息数据库，可以随时提取所需信息进行分析和控制，提高整个项目工程造价的分析能力。
4 结语
尽管BIM技术的发展还处于初级阶段，但它还有巨大的发展空间，对工程造价管理的影响是全面性的，今后的建设项目全过程造价管理信息化解决方案，必定是基于BIM、基于互联网、基于云技术的系统解决方案。企业数据库的积累将逐步形成，现在社会发展已经进入大数据时代，谁拥有数据就拥有了明天。
参考文献 ：
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，建筑信息模型应用统一标准，GB/T 51212-2016，2016.
[2]中国建设工程造价管理协会，中国建设工程造价管理协会标准，建设项目全过程造价咨询规程，CECA/GC 4-2009 2009.
[3]戚安邦，孙贤伟，建设项目全过程造价管理理论与方法，2004.
[4]BIM与造价管理编审委员会，BIM与工程造价，2017.
[5]丁烈云，龚剑，陈建国，BIM应用与施工技术，2015.
[6]于晓明，何波，葛文兰，BIM第二维度，2014.
[7] 中华人民共和国住房和城乡建设部,工程造价事业发展“十三五”规划，2017.
[8] 中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，建设工程造价咨询规范，GB/T 51095-2015
