当前位置:优秀论文/一等奖 - 文章详情

BIM在全过程工程造价管理中的应用

 江倩

 (四川明清工程咨询有限公司,四川成都 610000)


   摘  要:大数据时代的迅猛发展,推动着建筑行业的信息化变革,建设工程企业面临诸多机遇与挑战,必须要提高自身竞争力才能在行业竞争中生存和发展。BIM技术自引入工程造价管理以来,从根本上改变了传统造价模式,带来了创新性的变化。通过BIM技术的应用,实现工程项目从策划到施工过程的高效管理,同时减少过程中的变更、缩短工期、降低成本,给建筑企业带来更高的经济效益。本文对BIM技术的定义、特点、工程造价管理现状与存在的问题等进行了阐述,在此基础上探讨了BIM技术在全过程工程造价管理中的应用。

   关键词:BIM;全过程工程造价;管理;应用

   1  BIM的定义和特点

   1.1 BIM的定义

   我国于201771日正式实施的国家标准《建筑信息模型应用统一标准》(GB/T51212-2016)中关于BIM的定义为:“建筑信息模型BIMBuilding Information ModelingBuilding Information Model)指在建设工程及设施全生命周期内,对其物理和功能特性进行数字化表达,并依此设计、施工、运营的过程和结果的总称。”

   BIM技术是一项应用于全生命周期的3D数字化技术,它以一个贯穿其生命周期都通用的数据格式,创建、收集各个阶段的数据信息,建立起信息协调的模型,将工程项目作为一个整体,对相关数据信息进行整合与分析,全面管理整个项目的施工过程,提高成本管理的效率,有效降低管理的风险,以增加最终的经济收益。

   1.2  BIM的特点

   BIM作为一种新型的技术,相较于原来的技术,取其精华,弃其糟泊。BIM技术不光能够在原有基础上更加立体展示整个建筑工程的总体情况,还能够结合大数据分析出建筑工程过程中可能存在的一些潜在性问题,以便及时通知预警,从而在一定程度上提高对建筑施工预知问题的能力。它所展现的特点如下:

  (1)可视化。可视化是BIM技术最为显著的特点。其通过三维模拟建筑实体、模拟施工现场和动态施工过程以及避灾路线等,可使项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行,摒弃了传统二维建筑图纸重叠的问题,“所见即所得”,为施工人员的顺利施工提供最大程度的便利,从而提高工作效率和工程质量。

  (2)协调性。协调性是建筑业中的重点内容。BIM模型能提供清晰、高效的与各系统专业有效沟通的平台,通过在建筑物建造前期对不同专业的碰撞问题进行协调,如管道与结构的冲突,各个房间出现冷热不均,预留的洞口没留或尺寸不对等问题,生成协调数据,提供给参与各方共同协商讨论解决方案,使问题尽早地在前期就得以解决,减少工程的变更和返工,以达到缩短工期、减少浪费,降低成本的目的。

  (3)模拟性。模拟性是通过建立模型对新形式、新结构、新工艺和复杂节点等施工难点进行分析模拟,从而改进设计方案以利于现场施工的实现。

  (4)优化性。事实上建设项目的整个设计、施工过程就是一个不断优化的过程。BIM模型提供了建筑物实际存在的信息,包括几何信息、物理信息、规则信息,还提供了建筑物变化以后的实际存在信息。现代建筑物的复杂程度大多超过参与人员本身的能力极限,必须要借助一定的科学技术和设备的帮助,BIM及与其配套的各种优化工具就提供了对复杂项目进行优化的可能。

  (5)可出图性。BIM模型不仅能绘制常规的建筑设计图纸及构件加工的图纸,还能通过对建筑物进行可视化展示、协调、模拟、优化,并出具各专业图纸及深化图纸,使工程表达更加详细。

   1.3  BIM在中国的发展现状

   我国工程建设行业从2002年开始接触BIM理念和技术,随着“十五”科技攻关计划以及“十一五”科技支撑计划的开展,BIM技术开始用于部分示范工程。20115月,住建部发布了《2011-2015建筑业信息化发展纲要》(建质【201167号)拉开了BIM在中国应用的序幕20121月,住建部《关于印发2012年工程建设标准规范制定修订计划的通知》宣告了中国BIM标准制定工作的正式启动。20183月住建部颁布建筑节能工作要点特别指出:“积极推进建筑信息模型(BIM)技术在装配式建筑中的全过程应用,开展装配式建筑建筑信息模型(BIM)技术应用示范,推动建筑全生命期信息化,积极探索建筑信息模型(BIM)技术向城市治理、市政基础设施建设等领域的拓展应用”。

   近年来,全国各地涌现出了多座运用BIM打造的地标性建筑。例如:世界上最大综合体项目——国家会展中心;亚洲地区的生活垃圾发电厂里最大的项目——老港再生能源利用中心;广州新中轴线——广州周大福金融中心等,预计到2022年全国所有新开工项目的BIM应用率将达到15%。随着BIM技术的推广,相信BIM技术将会应用到越来越多的工程中去,为推动中国建筑业的发展大放异彩。

  /attached/image/20200827/

(成都高新区体育中心项目BIM模型)

   2 工程造价管理的现状及存在问题

   在工程项目管理环节,工程造价管理是其中极为关键的环节,关系到整个建筑工程项目质量的优劣以及建设目标。相较于其他发达国家,我国造价管理水平与其存在一定差距。当前建筑工程造价全过程管理领域主要存在以下问题,制约着管理质量和效果的提升。

   2.1 工程造价管理缺乏动态性

   工程造价是基于施工图纸完成的,虽然工程图纸自身理论性很强,但造价管理依据过于静态,尤其当工程规模较大时,静态方法并不能将施工过程中可能遇到的问题引入其中,不具备风险抵御能力。如在工程施工过程中,因场地不能满足堆放需求,建筑材料无法一次性购清,需要结合库存量随时采购。初期预算中材料价格只是当时的价格,后续变化并没有体现在其中,以此为依据开展的造价管理自然缺乏科学性,不能与建材市场对接。所以,需要静态与动态方法结合使用,制定出具有长期发展潜质的造价管理方案。

   2.2 工程造价数据缺乏共享性

   各个建设单位协同办公程度低,造价信息混乱,传递不畅,使之得不到有效的整合和共享。如对造价数据进行重复录入计算,不但工作繁琐,耗费资源和时间较多,也容易造成误差,从而引起在不同建设阶段的预算与实际所产生的费用不一致;各单位之间造价数据不一致,对于同一个项目就会产生多个成本价格,这不仅降低了管理人员的工作效率,还影响了工程项目的完成。

   2.3 工程造价信息缺乏时效性

   工程造价易受各种外界因素的干扰。比如建筑原材料的价格,市场波动较大,在工程造价时,由于工程造价数据更新不及时,使材料指导价格与材料市场价格之间存在一定的偏差,无法与市场信息进行实时对接。数据的滞后使得造价管理部门无法根据市场要求及时应对,使得最后的造价结果不够准确。

   2.4 工程造价计算缺乏精准性

   工程造价管理中计价的多次性,使相关单位在开展工程造价工作时,受具体工作人员专业素养等要素的影响,当工程量计算复杂费时,可能导致预算编制出现偏差,影响了工程造价准确性。要想实现工程造价精细化管理,造价人员必须具备扎实的专业知识及娴熟的工作技术,从而推进相关工作顺利开展;若自身专业素养不足,则难以实现工程造价精细化管理的目标,让基于建筑信息数据的模型难以有效建立,使得预算出现较大偏差,致使建筑工程项目的施工质量、施工进度、安全等受到干扰。

   3 BIM技术在全过程工程造价管理中的应用

   随着我国工程造价管理工作不断发展,造价控制已从原先侧重于施工阶段,发展为“事前预控、事中控制、事后评估的全过程造价管理。相比于传统工程造价管理,BIM技术将工程造价管理的全过程管控扎根于及时而准确的海量工程基础数据,通过工程管理的自动化、信息化与智能化,从而在全过程管控中提供支持决策的各类信息基础,节约流程管控时间成本与经济成本,高效监督工程实施情况,实时核查对比,更好完成成本全过程管控与风险管控,服务建筑工程管理。因此,引入BIM技术推行工程造价的全过程精细化管理是促进我国工程造价管理工作健康发展的重要手段。

   3.1 项目投资决策阶段

   项目投资决策阶段是工程造价的前期和基础。BIM技术的可视化和模拟化特征可以为项目决策提供有力支持。业主可以通过BIM技术的多维建模手段进行真实化虚拟建造,从而对建筑设计方案预评估。利用BIM模型中构件的可运算性,造价人员可以利用以往类似工程的BIM数据搭建拟建项目模型,快速统计工程量信息,然后结合造价的云端系统快速查询价格信息和估算指标,从而在没有图纸的情况下完成类似项目的投资估算。其不仅在成本控制及利益最大化的造价技术方面提高了估算效率,更在方案选择方面用数据选择最优化的工程质量与项目效益。

 /attached/image/20200827/

(成都高新区体育中心项目BIM模型钢筋工程节点优化)

   3.2 项目设计阶段

   项目设计阶段是工程造价控制的关键,对工程造价的影响程度达到70%左右。BIM技术的引入大大改善了建设项目的设计工作,尤其在以下两方面优势突出。 

  (1)轻松实现限额设计。传统的设计软件功能单一,需要大量人力物力完成,并且无法快速算量算价。通过BIM技术的应用,利用BIM数据库存储的大量历史数据,从不同角度细化出各种指标,如不同建筑中的钢筋配比,不同时期的市场价等。通过BIM软件进行设计,可以快速导入相应算量软件,并结合数据库信息,轻松得到工程造价,实现限额设计。

  (2)快速检查设计碰撞。根据美国建筑行业研究院相关研究结果显示,建设行业浪费率接近50%,造成浪费的主要原因在于图纸错误和设计不合理导致的设计变更或工程返工。而在我国这种浪费现象更是司空见惯且数额触目惊心,大大提高了建筑造价。利用BIM软件的可视化特性,可构建出逼真清晰的三维模型,很容易将设计中的问题暴露出来,方便设计人员对各个专业的设计进行“碰撞检查”和空间协调。通过设计阶段的BIM模型对施工阶段的构件和管线、建筑与结构、结构与管线等进行碰撞检查、施工模拟等优化设计,对施工中机械位置、物料摆放进行合理规划,在施工前尽早地发现未来将会面对的问题及矛盾,寻找出施工中不合理的地方及时进行调整,或者商讨出最佳施工方案与解决办法,降低传统2D模式的错、漏、碰、缺等现象的出现,以此提高建筑设计的可靠性,同时也可以最大限度地减少设计变更的出现。

 /attached/image/20200827/

(成都高新区体育中心项目BIM模型幕墙工程节点碰撞检查)

   3.3 项目招投标阶段

   项目招投标阶段是BIM价值的集中体现阶段。按照传统的造价方式,需要花费大量的人力物力计算工程量,编制工程量清单。通过BIM技术的应用,招标代理机构或建设单位可以利用BIM模型中的工程信息快速提取工程量,借助信息模型获取更多的工程信息数据,准确编制工程量清单,减少漏洞问题以及因工程量不准确而造成的纠纷问题的产生。投标人可以利用BIM模型数据提取工程信息,制定符合自己的投标策略准确的投标文件,增大中标概率。同时,将BIM平台和互联网有机结合,有利于政府招投标管理部门监管,从而有效遏制招投标中的腐败舞弊现象,让招标工作顺利进行。

  /attached/image/20200827/

(成都高新区体育中心项目BIM模型构件信息设定)

   3.4 项目施工阶段

   项目施工阶段是我国BIM应用最多的阶段。施工阶段的造价管理目标是将工程项目造价控制在计划投资额范围内,定期对实际发生造价和目标值比对,发现和纠正偏差。BIM技术能够对工程计量、施工组织设计、技术交底、方案分析、深化设计、工程变更、物料跟踪、进度款支付、索赔管理和资金使用计划等各方面进行全面管理。利用BIM体系完成对建筑、装饰、安装、机电等多专业的结合,通过BIM模型关联项目质量、成本、安全、资源信息,为技术和管理人员提供直观准确的分析模型;通过模块的详细划分,帮助造价人员完成对成本的精细化管理,并对科学决策起到辅助作用,预防因施工过程中的盲目性导致延误工期、浪费资源、出现质量缺陷等,也降低了出现工程变更的概率,从而完成控制造价的目的。通过BIM信息化模型的工程造价运作,可真正实现在施工过程中的成本最优化及成本最低化管理,让工程的智能化充分发挥作用。

  /attached/image/20200827/

(成都高新区体育中心项目BIM模型可视化技术交底)

   3.5 项目竣工阶段

   项目竣工阶段是建设项目的收尾阶段,是工程质量验收的关键环节。竣工阶段的工程造价管理是对整个项目建设的最终造价予以评估。通过运用BIM技术可以将整个施工过程中对应的造价信息反映出来。BIM技术的应用可以实现工程数据的动态管理和更新,让工作人员能够及时了解到各环节施工的具体情况,并通过数据的收集和分析,根据实际发生的工程量与造价信息对比,计算出各阶段的单价情况,尤其是变量情况,以此了解进度款的具体情况。其呈现的信息量即可完全表达竣工实体工程信息量,使竣工结算更加高效、准确,省时省力,以确保对项目维护工作进行全面的监督,从而促进造价管理水平和质量的提高。使用BIM技术可以利用前阶段已经建立的完备的BIM模型,对在建项目轻松检查,这样既可以对整个项目过程中的历史数据实现追溯,领导层可查看项目过程中的各类信息,又可以将过程中资金情况实时反馈存档。

   4 结论

   随着互联网+BIM技术的推广应用,建筑行业也经历着快速的转变,从最开始的纸质图纸发展到电子版图纸,三维模型算量,再到现如今的BIM技术,时代和科技的发展给工程造价行业带来巨大的冲击及变革。BIM 技术彻底打破建设工程造价管理的横向、纵向信息共享与协同的壁垒,促使造价行业逐渐向着规范化、精细化、信息化快速转变。工程造价从业人员应努力适应造价技术快速更替的时代,重视BIM技术的学习和应用,不要再花用大量的时间和精力去计算、核算工程量,只需把这个繁杂的工作交给BIM,就能节省出更多的时间和精力去从事更有价值的工作,以迎来工程造价行业更快、更好的发展,实现造价管理技术的整体跨越。


    参考文献:

    [1]BIM与工程造价编审委员会,《BIM与工程造价》,201710

    [2]郑国勤,邱奎宁.BIM 国内外标准综述[J] 土木建筑工程信息技术,20121:008