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浅析BIM技术与工程造价结合应用的探究

吴加军,宋鹤明  

四川良友建设咨询有限公司四川  成都 610000)


   摘 要:建筑信息模型BIM(Building Information modeling)技术的出现将引发整个工程建设领域的第二次数字化应用升级。BIM技术不仅带来现有技术的进步,也间接影响了工程建设行业生产组织模式和管理方式。在工程建设行业的不断发展中,BIM技术作为工程建设行业技术发展的方向,造价咨询行业也受到了技术发展影响,提出了“一键算量”的概念,甚至有人认为BIM技术的发展将导致造价人员失业的观点等。BIM技术与造价咨询业务能否结合,结合的深度如何,是否会取代造价人员,本文将就这些问题展开论述。

   关键词:BIM;一键算量;造价管理;限额设计

   1 研究背景

   1.1 BIM定义

   Building Information Modeling(简称BIM),是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础,进行建筑模型的建立,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特点。

   1.2 BIM技术发展的政策支持

   住建部在20156月发布了《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》,其重点内容为:到2020年末,以下新立项目勘察设计、施工、运营维护中,集成应用BIM的项目比率达到90%。住建部在20168月发布了《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》,重点内容为:全面提高建筑业信息化,增强BIM、大数据、智能化、移动通信、云计算、物联网等信息技术集成应用能力,建筑业数字化、网络化、只能化取得突破性进展。住建部在201612月发布了《建筑信息模型应用统一标准》,它是我国第一部建筑信息模型应用的工程建设标准,提出了建筑信息模型应用的基本要求和基础标准,可作为我国建筑信息模型应用及相关标准研究和编制的依据。

   在201781日,住房城乡建设部发布了《工程造价事业发展“十三五”规划》,强调了“全过程的工程造价管理”的理念,多处提出要在工程造价咨询中应用BIM技术。政策法规就是发展方向,BIM技术在工程造价咨询中的应用探索势在必行。

   2 造价咨询行业发展现状

   2.1 工程造价行业现状总体分析

   虽然工程造价咨询行业在快速发展,但是行业在快速发展中也存在一些突出的问题,具体表现在项目参建各方对项目投资决策阶段介入不深入,管大放小现象比较普遍,建设方、设计方、施工方之间缺少深度沟通,不能以项目造价管理为统一目标,各自以自己的工作交付内容为目标,施工图预算控制力不从心。监理方在施工阶段更关注质量与进度,导致施工图预算与竣工结算之间信息中断,而项目最后注重竣工结算,这样就会出现项目造价总额超投资限额的情况。

   2.2 我国工程造价管理存在的问题分析

   2.2.1 造价成果数据深度应用能力不足

   造价咨询的业务内容主要集中在造价清单的编制,造价过程控制,工程结算三类业务中;造价清单在造价咨询业务中作为前期招投标、预算、结算的依据,无法满足项目精细化管理的要求。即使同一个项目,不同的造价单位在编制造价清单时由于信息不共享,构件的分类、区域的划分等规则都存在不一致的情况,最后大家核对工程量也只是核对一个大范围区域的总体工程量,很难做到工程项目精细化管理要求的按构件、按区域、按进度拆分成本。

   2.2.2 全过程咨询服务发展响应不够

   全过程工程咨询概念的提出,无疑对工程咨询行业的发展提出了新的要求和方向,甚至是对造价咨询公司和从业人员提出了新的要求,包括业务思路的转变。造价咨询不再仅是统计工程量和套定额,更应该突出造价管理工作在贯穿整个工程建设过程中的重要作用,切实发挥造价管理的功能,这种转变要求我们的造价咨询企业的转变更应该快一些。

   2.2.3 造价咨询软件发展较慢

   “协同工作”的概念在工程建设行业的各个阶段都在提倡,但是目前我们造价人员所使用的软件大部分都还是把土建、钢筋、安装分开。目前,有软件厂商合并了土建、钢筋的功能,让我们看到了协同的工作模式,但要提升企业各个部门的协同效率,行业软件工具的发展还需要快速提升。

   2.3 我国工程造价咨询行业发展趋势

   2.3.企业级项目数据的积累、共享意识

   无论是清单编制、过控还是结算,核心内容都是在和项目的各种数据打交道,从企业发展角度看,一个企业项目数据积累越多,越能给委托方提供较为全面的建议,更符合行业市场发展规律。项目种类的分类,数据的积累、共享将是企业未来竞争力不可或缺的重要部分。

   2.3.2 BIM技术在造价管理中的初步探索

   从行业发展的特点分析,整个工程建设行业各个阶段都在向精细化发展,造价咨询企业的发展也应符合行业发展特点,以全过程造价管理应用为出发点,大力发展软件及信息数据的应用。BIM技术从诞生就一直在强调工程建设项目全生命周期的应用,如在进行限额设计、三维协同设计、4D虚拟建造、施工阶段的信息平台建设(5D)、构件级的工程量统计等方面的应用。对BIM技术切入造价应用的价值点、应用的深度将在后面的章节中展开分析。

   3 BIM技术应用概念性误区概述

   3.1 BIM技术无所不能的误区

   现在工程建设行业中的各方主体,都有认为BIM技术到处都可以用,什么都能做。设计想用BIM技术就不用CAD技术,施工想应用BIM技术就万事大吉,建设方用了BIM技术变更就少,成本就节约了,工期就能压缩等。但是,BIM技术是整个工程建设行业的统一行为,缺少了任何一方的参与,BIM技术的价值都无法全面落地,这是整个行业的现状。经过多年的应用总结,现在慢慢大家都有了意识,应用BIM技术开启不了 “上帝”模式,项目的建设还是需要企业结合自身的发展战略、人员素质、企业管理制度等,以应用BIM技术实现项目精细化、信息化建设为目标。

   3.2 一模多用的误区

   理想状态是设计阶段的BIM模型无缝传递到施工、造价等其他主体继续深化使用,但目前这种愿望是不可能实现的,原因有三:一是目前缺乏行业性的BIM交付标准,即使有BIM交付标准也只是满足各个主体目标的阶段性框架标准,离落地应用还有很远的距离;二是设计即使实现了BIM成果交付,超出的成本没人承担,设计也就没有义务把成果交付给第三方;三是工程行业的各个主体的目标方向不同,设计以图纸为目标,施工以项目实体建设为目标,造价以造价业务成果为目标,现阶段都以设计蓝图为介质在不同主体之间传递、交流。应用设计提供的BIM模型替换设计蓝图,在现阶段几乎是不会实现的。

   3.3 BIM模型“一键算量”的误区

   BIM模型中的明细表统计效率的确很高,但是此概念一定要注意BIM模型自身的精度、实施工期、实施人力成本,造价业务中的清单列表包含的条目是不可能完全反馈到BIM模型中的,软件自身缺陷、工期时间和模型精度都是不允许的。比如,钢筋、保温层,基础垫层,机电的各种末端装置等材料,这些BIM模型中没有的构件,自然不能从BIM模型中直接统计,工程量统计不全面又如何说“一键算量”?

   4 BIM技术与工程造价结合的特点

   4.1 工程量统计效率的提升

   BIM模型统计工程量具有速度快、精度高、模型修改便捷等特点。在现有的造价工作中,采用的流程是:识别图纸---统计工程量---套定额----调价调费—形成成果。在流程中的每一个环节都需要大量的人力解决问题,并不能完全依赖计算机的处理能力,而BIM模型自动化算量方法,将造价工程师从机械劳动中解放出来,去做更有价值的工作,如询价、控价、提高预算精确度等。

   4.2 工程量统计的准确性的提升

   BIM模型是以无数个构件组成的,可以为造价工程师提供项目构件级的信息,提高对图纸识别的准确度,BIM模型成果还可以应用软件进行系统性的自动检查,排查内部错误,使得到的数据更准确。

   4.3 工程造价成果分析能力的提升

   BIM模型的创建可以根据施工组织计划进行创建,BIM模型自身就已经具备了4D、5D的性质,在造价计算对比中,可以从时间、工序、空间三个维度上进行对比,辅助了成本分析和控制能力,保证了多维度成本分析的高效性和准确性。

   5 BIM技术与造价业务结合实现的范围

   BIM技术对于项目实施不同的主体,切入点是不一样的,要求的结果、实施的过程也不同。下面把造价业务贯穿在设计方、施工方的业务中,阐述BIM技术与造价业务的结合范围。本文只对传统的设计招投标模式做阐述。

   5.1 BIM在设计阶段的造价应用

   对设计过程中的造价应用,不得不提限额设计的概念,限额设计分为经济性技术指标和造价指标。经济性指标一般可以理解为技术上不突破经济性要求,如砼含量、钢筋含量等;造价指标一般可以理解为满足投资要求而限定的成本值,如平米造价,单方造价等。不论以哪种指标为前提做限额设计,都避免不了工程量的统计,而设计流程又划分为方案阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段,三个阶段的图纸深度,表达的侧重点不同,造价工作如何切入呢?(对于BIM正向设计的思路和发展本文不做具体阐述)

   5.1.1 方案阶段

  此阶段的核心是建筑方案会不断出现修改,有时甚至是颠覆性重来,这就需要造价工程师与设计师紧密配合,造价工程师及时进行工程量统计,依据限额设计条件给设计人员提供合理建议,达到动态控制造价的目标。所以,BIM模型的建立在此阶段一定要把重点放在影响项目工程造价的主要材料、技术指标上,不应把BIM模型建立过于精细,如玻璃幕墙面积、建筑面积、结构构件工程量等。通过BIM模型快速统计工程量,完成方案的优化、比较,加快方案的定型,提高沟通效率。

   5.1.2 初步设计阶段

   此阶段的核心是设计方案已经定型,设计概算指标已经确定,下一步进行限额设计指标拆分,拆分到各个专业去落实、控制经济技术指标和造价指标。对于此阶段的BIM模型建立应主要根据不同专业分到的限额设计指标,倒推经济技术指标和造价指标的控制范围,从而指导BIM模型建立精度,严格控制BIM模型精度,不做过多的模型构件和细节处理,快速完成初步设计的限额指标控制,不应因为做了限额设计就给设计自身工作带来延迟。

   5.1.3 施工图设计阶段

   此阶段的核心是专业配合已经初步完成,每个专业开始独自处理自己的细节设计。在初步设计时,各个专业的限额指标已经划了控制线,在施工图设计阶段主要是核对限额设计指标,不做超控制线设计。落实限额设计指标、动态复核指标数据,严格控制BIM模型精度,为施工图预算提供准确数据。

   设计阶段的成果包括施工蓝图和设计阶段BIM模型,而现在的造价业务与设计的对接主要在施工蓝图上,形成的结果就是造价清单并用于项目招投标。但这会延伸出设计是否愿意提供设计阶段BIM模型,设计阶段BIM模型是否满足造价清单编制要求的问题。 

   5.2 BIM在施工阶段的造价应用

   BIM技术在施工阶段的造价应用,必须要解答三个问题:其一、施工阶段工程造价业务的现状,其二、BIM技术如何介入施工阶段工程造价业务,其三、施工阶段造价应用的BIM模型来源。

   5.2.1 施工阶段工程造价业务现状

   现有的施工阶段工程造价管理在工程成本结算、进度款支付、工程量变更上做到了工程量统计、套价,按约定条件支付进度款。这些工作内容只是实现了工程造价的实际价值,没有增加管理价值,在施工阶段并没有采取基于工程造价数据的增值管理手段;工程造价单位建立的模型数据由于有自己的软件平台成果格式,提供给其他各方的都是成果文件,模型数据没有得到有效的传递和应用。       5.2.2 BIM技术如何介入施工阶段工程造价业务

   基于工程造价管理理念,BIM技术介入施工阶段管理需要应用BIM5D技术,以实现3D+时间+成本,进而控制施工进度、成本、材料采购计划,提高施工阶段的整体价值。BIM5D在实际操作中是通过软件搭建一个数据信息共享的平台,通过BIM模型与数据的对接,实现数模联动,达到动态控制项目的目的。平台数据应始终跟项目直接关联,避免项目因为人员流动造成信息丢失的风险。

   5.2.3 施工阶段造价应用的BIM模型来源

   目前,从市场上来看,设计阶段即使有BIM模型,也不会提供给工程造价单位,因为没有人为此成果付出费用;设计阶段的BIM模型是以满足限额设计要求和提高施工图质量为目标,在创建模型的精度和规则上基本不满足工程造价业务的需求;目前,在GB、DB的BIM标准中,设计阶段的BIM模型成果是按照设计的标准建立的,都不能直接交付给工程造价咨询单位、施工单位。建议采用“谁用模型、谁建模型”的原则,满足造价的BIM模型就由造价工程师建立,在建立的过程中就考虑的工程量统计规则,这样的模型才能具备工程量统计的功能。 

   6 BIM技术与造价业务结合实现的条件

   BIM技术一直都是一种工程管理理念,不是某种软件、不是某个模型,它既是一种工具,也是一种工作模式。所以,应以工程建设项目为核心,紧紧围绕工程建设的各个阶段,发挥BIM技术在各个阶段的价值。前文阐述了BIM技术在设计阶段、施工阶段与造价业务的结合,但结合要成功的条件需要进一步的阐述。

   6.1 对工程建设项目合作模式的要求

   目前,工程建设行业的建设模式大致可以分为:DBB(设计招标建设)、工程总承包、PPP(公私合作伙伴)等。工程造价与BIM技术的介入要找准切入点和位置,要根据不同的建设模式,不同的服务对象,不同的项目特点综合确定。 

   6.2 简述软、硬件、网络、人员的要求

   应用BIM技术必须要配备相应的软件、硬件、网络条件以及具备实施BIM的人员。软件包括:BIM模型建立软件、BIM模型算量软件、BIM模型4D应用软件、BIM模型5D应用软件、BIM模型效果展示软件等;硬件、网络的配置要以满足软件的使用为条件。人员分为各个专业的建模工程师、造价工程师、专业负责人、项目负责人、BIM协调人等,相应的技术岗位要配备相应技术实力的人员,保障项目的顺利实施。

   6.3 制度建设

   BIM模型要达到工程造价管理的需求,应建立一套完整的制度,包括建模规则、实施流程、实施标准、考核制度等。建模规则以满足工程量统计为目标;实施流程的建立要根据各自的组织架构、人员组织情况、项目完成目标等内容;实施标准要以项目管理的具体内容为目标,形成统一的文件格式、传递标准、软件种类、软件版本等。制度建设是一个组织能否顺利完成目标的重要制度保障,是不可或缺的。

   7 结论

   7.1 项目数据的重要性

   BIM技术中非常重要的 “I”就是信息,信息对于工程项目管理来说就是数据,及时准确获取、分析、共享、传递工程项目相关数据就是项目管理的核心竞争力,BIM模型能承载项目设计阶段、施工阶段的信息。

   7.2 造价咨询与设计的结合

   在设计阶段的结合中,BIM技术与“限额设计”概念的结合,使造价管控工作贯穿整个设计过程,从而能控制源头。

   7.3 造价咨询与施工阶段的结合

   在施工阶段的结合中,BIM技术贯穿工程造价管理,使造价工作切入到施工过程的成本动态管控中,从而能控制过程。

   7.4 BIM技术是否能取代造价人员

   BIM技术在造价咨询业务中,只会帮助造价人员更好、更快的完成目标,BIM技术本身是不能替代造价人员的工作的。

   7.5 BIM技术发展的困难

   在实现目标过程中的困难也不能忽视,比如建设方的缺位、施工方的技术实力不足、行业标准的缺少、设计人员的成本意识等,都在影响着BIM技术与造价业务的结合程度。


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