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基于BIM技术的工程造价新模式探讨[] ——以工程概预算为例

刘彩

(中建西南咨询顾问有限公司,四川 成都 610000)


   摘 要:随着科技的发展与社会的进步,BIM技术被越来越多地应用于工程造价行业。相较于传统造价业务而言,BIM技术具有管理数据化、模型化、动态化、精细化、智能化等特点,已成为发展传统造价业务的重要推动力。BIM技术可替代造价人员进行繁冗的算量工作,使造价人员将更多的精力投入到造价管控当中。本文以工程概预算为例,阐述了传统工程概预算模式的不足之处,并给出了BIM技术在概预算业务中的具体应用,总结了当前BIM技术所存在的不足。同时,探究了基于BIM技术的传统造价行业新模式,为今后造价工作的开展奠定了理论基础。
   关键词:BIM技术;工程造价;概预算;新模式
   0 引言
   BIM(Building Information Modeling)技术是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具,通过对建筑的数据化、信息化模型整合,在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递,使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对,为设计团队以及包括建筑、运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础,在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用[1]。
   BIM技术还能实现知识体系有效共享,将计算机作为信息传递主要载体,将各个参与方所提供的信息要素转变成计算机结构中的数据模型,让其充分具备可视化、三维性及立体化等特点[2]。
   研究表明,利用BIM技术可以为工程造价行业带来显著的优势,具体表现为:(1)将预算外变更消除40%;(2)造价算量时间缩短80%;(3)发现和解决可能的设计冲突,使合同价格降低10%;(4)项目整体工期缩短7%,帮业主及早获得投资回报[3]。
   综上所述,BIM技术能够为工程造价行业带来革命性变化,是推动行业变革的重要工具,但如何将BIM技术与传统工程造价行业有效结合却鲜有研究。本文从概预算的角度探究了基于BIM技术的工程造价新模式,以期为后续工作的开展提供理论支撑。
   1 传统工程概预算模式分析
   近年来,我国仍处于城市化的快速发展阶段,增量及存量建设项目都较多,同时叠加疫情的影响,各地政府都大力推行基础设施建设以提振经济。对于涉及公众利益的大型基础设施与公共建筑,具有专业种类多、工程量大、牵涉面广等诸多特点,这就对工程造价,尤其是概预算编制的准确程度与控制效果提出了极高的要求。
   传统工程概预算通常是造价人员基于设计提供的二维图纸,通过手算或者广联达等软件建模,计算出工程量,之后套定额改价,得到建安费后再计算得到二类费用,从而汇总得出工程总投资。由上文可知,在此过程中算量便占据了80%左右的时间,意味着造价人员将绝大多数时间与精力投入于算量过程中,极大影响了工程概预算的编制效率与质量 。现阶段工程概预算模式的不足之处可总结为以下3方面。
   1.1 图纸深度不够,工程量计取准确性不足
   通常来说,业主不仅对概预算的编制时间要求较高,而且对工程的设计方案、设计质量也有严格的要求,尤其对设计时间的要求较为苛刻。这就导致设计人员在有限的时间内难以保证图纸的深度,处于下游的造价人员接收的二维CAD图纸往往难以满足概预算编制要求。同时,由于设计人员和造价人员之间缺乏有效沟通,所有的工程信息只能通过图纸获取,使得造价人员在工程量计算过程中难以通过全面领悟设计者的意图,致使工程量的计取产生偏差,影响工程量计取的准确性。
   1.2 设计专业碰撞,概预算编制返工频繁,控制效果差
   在传统二维的 CAD 设计中,设计人员仅关注自身负责的专业技术问题,专业间沟通不到位等现象时有发生。在大型复杂工程中,难免会出现地勘与设计脱节、建筑图纸与结构图纸不匹配、洞口预留位置及尺寸不合理等问题,在设计与施工过程中极易引起签证或变更。而对于概预算人员而言,很难在图纸中发现专业碰撞等问题,导致在概预算的编制过程中返工现象频繁出现。此外,即便工程量计取再准确,工程总投资在逐次的返工过程中也可能出现概算超可研估算、预算超概算的情况,这对工程造价控制十分不利,也严重影响了概预算成果文件的质量。
   1.3 模型信息有限,影响概预算审计结果
   大型建设项目具有工程体量大、专业分包项目多、工序穿插衔接要求高、立体交叉作业多等特点[4]。在概预算审计时,审计单位通常需要概预算编制单位提供计算底稿或模型,而传统算量模型所承载的信息有限,难以全面向审计者传达,难以保证数据信息的准确性、完整性与时效性,一定程度上影响了工程审计的质量与效率。  
   2 基于BIM技术的工程概预算
   由上文可知,传统的工程概预算模式存在明显的不足之处,严重限制了业务的发展与行业的进步。因此,引入BIM技术对提高概预算的准确度和效率至关重要。相关研究表明,BIM技术可为概预算人员提供工程量明细表,较传统方法计算出的工程量准确性有大幅提高[1]。此外,BIM还能有效解决各种设计方案变更问题——将概预算信息储存于服务器中,若设计方案更改等情况出现,负责人员便将变更内容输入后台服务器,变更后工程量便能即时显示,避免了复杂的重复计算,使造价人员能够及时、充分地掌握概预算变化情况,从而更有效地管控工程投资。
   根据《GB/T 51301-2018建筑信息模型设计交付标准》[5],工程信息模型按精度分为五个等级(见表1)。其中,LOD2.0对应于设计概算,LOD3.0对应于施工图预算、招标控制价等。在设计的不同阶段,通过造价人员的前期参与咨询,设计人员便可建立精度不同的BIM模型并不断迭代完善,不仅有利于工程设计,也为工程概预算的开展提供了极大的便利。
表1 模型精细度基本等级划分


   2.1 基于BIM技术的初设概算

   概算通常发生于初步设计阶段,采用概算定额的方式进行计算,以输出设计概算模型、单位工程概算书、单项工程综合概算书和建设项目总概算书为主要目标。
   基于BIM技术的概算编制首先要基于可研估算阶段LOD1.0级别的模型构建LOD2.0级别的模型,之后便可提取工程量明细,再套用工程所在地的定额。取价主要依据数据库中的信息资源,通过结合当地实际情况,造价人员便可按照数据库中显示的概算定额,快速地查询出当地人、材、机等要素的消耗量。在此过程中,BIM技术可根据工程自身特点自动选择符合条件的要素,必要时也可进行人工辅助。比如,BIM技术可自动查询某型号螺纹钢筋的当期信息价,但由于受到市场波动及突发疫情等不可抗力的影响,该型号钢筋的市场价已远高于信息价,则概算编制人员便可从数据库中选择该型号螺纹钢,根据当时当地的具体情况进行调节,以保证概算编织的准确性。 
   由此可知,LOD1.0模型与LOD2.0模型的衔接可实现数据的资源共享,不仅可快速准确地提取概算阶段所需工程量,而且实现了估算与概算的有效结合,为初设概算编制与复核提供了更加准确的数据支撑。
   2.2 基于BIM技术的施工图预算
   预算通常发生于施工图阶段,采用预算定额的方式进行计算,以输出施工图预算模型、总预算书、单项工程综合预算书、单位工程预算书、主要材料表以及招标预算工程量清单、招标控制价、投标预算工程量清单与投标报价单等为主要目标。
   基于BIM技术的预算编制要在LOD2.0级别的模型基础上继续深化,建造LOD3.0级别的模型,从而提取出更为详细的工程量表。工程预算基于工程量清单所列项目工程量及对应项目综合单价汇总加和进行计价的方式进行编制,实现量价分离。在编制工程预算时,可通过BIM技术数据库中的消耗量定额,得到各项清单项的单价,再结合工程项目所在地的市场特点与法规政策,便可方便快速地确定出各清单项的综合单价。
   对于工程预算,除了可利用BIM数据库,准确快速查询各地方工程量准则,精准地给出工程量外,还可以利用预算阶段构件对象的拓展性,在精化设计的同时,人为添加更为详细的步骤和要求,从而选取能够满足工作需要的构件进行细化,并加以人工辅助[2]。这不仅能工程量进行及时调整,实现工程造价各阶段的紧密结合,还可弥补传统工程造价的不足,做到整体工程量与价的管控,为接下来的招标清单编制提供充足的依据。 
   3 BIM技术存在的不足
   通过上文的论述可知,BIM技术对于提高工程概预算编制的精度和效率具有不可替代的作用。但结合当前的工程实践,BIM技术仍存在一定的不足之处:
  (1)BIM技术软件与计价软件兼容性不足:目前常用的BIM软件有Revit、Naviswork、MagiCAD、Civil 3D等,而通用计价软件有广联达、宏业斯维尔、鹏业等,两类软件数据格式不互通,BIM提供的清单工程量难以直接导入计价软件中,兼容性问题较为明显;
  (2)BIM软件算量精度难以满足全过程造价控制的需要:在我国目前常用的DB、DBB或EPC等工程模式下,仅在设计阶段形成的BIM模型难以包含工艺、工法、辅助设施等施工信息[6],其所提供的工程信息(工程量)虽可达到工程概预算所需的精度,但对于指导施工及后续的竣工结算却稍显不足;
  (3)成本及应用条件制约:BIM技术所需的软硬件一次性投入大,成本高,诸多单位难以承担。同时,我国尚未健全BIM技术标准体系,导致实践中中无法可依、权责不清,限制了BIM技术的推广和使用。
   4 结语
   本文重点论述了BIM技术的特点及其在造价管理应用中的优势,并以工程概预算为例阐述了BIM技术的具体应用,同时也简要说明了BIM技术存在的不足。基于新时代“智慧建造”的背景,传统造价业务亟需探究新的业务开展模式。
  (1)对于造价咨询企业而言:1)应大力推广BIM技术与传统造价业务的融合,建立BIM技术研发应用中心,培养专业技术人才;2)积极推动全过程工程咨询,争取在方案及设计阶段介入管控,与建设单位、设计单位等共同完成贯穿项目整个生命周期的BIM模型;3)联合行业内其他单位共建数据库,共享大数据,进而推动BIM技术相关规范标准的建立与健全。
  (2)对于工程造价人员而言,应努力学习BIM技术,将BIM技术应用于概预算编制等日常工作中,不断总结分析,积累经验,找出BIM技术在造价管理中存在的问题并加以改进,不断提升BIM技术服务水平,将BIM 技术融入到造价管理的每个阶段和每个环节。

   参考文献:
   [1]何铭新,李怀健.土木工程制图(第4版)[M].武汉:武汉理工大学出版社,2015.
   [2]王婧.BIM技术在工程设计概预算管理中的应用效果分析[J].科技创新与应用,2017,(36):126-128.
   [3]Gao J,Fischer M. Freamwork and Case Studies Comparing Implementations and Impacts of 3D/4D Modeling Across Project[R].Standford:Standford University,2008.
   [4]曹婷.BIM在建筑施工企业工程审计中的应用[J].建筑经济,2021,42(07):59-62.
   [5]中华人民共和国住房和城乡建设部标准定额研究所.GB/T 51301-2018建筑信息模型设计交付标准.北京:中国建筑工业出版社出版,2019.
   [6]刘畅.基于BIM的房建工程的多层级王程量清单构建研究[D].北京:北京交通大学,2017.