当前位置:优秀论文/三等奖 - 文章详情

浅析基于BIM的设计成本一体化体系在工程项目中的应用

□ 四川同兴达诚兴建设工程项目管理有限公司 姜 涛

 

 

【摘 要】本文通过工程造价咨询业务面临的现状,分析现阶段BIM技术在项目成本管理中的应用价值和对传统造价行业的影响,论述在工程造价行业中应用BIM技术、实现BIM设计成本一体化体系应用、搭建成本管理协同平台的必要性。

【关键词】BIM;设计成本一体化;造价咨询

 

一、前言

BIM技术成为建筑业大势所趋的今天,虽然一些项目率先应用了BIM技术,但都是分散的应用点,相对于中国的建设大潮,这种BIM的应用不过“小荷才露尖尖角”,尽管从技术上达到相当程度并不难,但要贯彻到整个产业链,使BIM真正应用到建筑行业实践,尚需时日。在工程造价行业,BIM技术也被视为最新兴的应用技术,关注度日渐上升,目前在中国乃至国际市场中,面向工程造价行业的BIM应用软件也在不断推出,但都无法覆盖项目全生命周期的成本管理,难以形成真正贯穿整个建设环节、有明确的技术路线的体系和产品。

通过对工程造价行业、建筑设计行业的工作内容进行深入分析,总结各行业的难点、痛点,结合多个BIM项目的应用分析,创新性提出了《基于BIM的设计成本一体化体系》,该体系能打通设计与成本间的壁垒,通过BIM技术实现设计与成本的完美融合,创建承载建筑所需信息的模型,优化设计,帮助精确决策,实现成本预控。

二、工程造价咨询业务现状

目前工程造价咨询单位的业务范围基本包括以下几个阶段:

(一)不能直接从设计文件中提取工程量,造成工程量多次重复计算并且存在差异

工程概算、工程量清单及控制价编制、施工阶段全过程造价控制、工程结算这几个阶段的工作,往往会因业主需要在不同阶段挑选不同的造价咨询公司。而工程造价业务的前端业务:如工程项目估算、可行性研究、项目前期经济分析、方案优选分析等工作,目前工程造价咨询单位大部分都未涉及。

一个项目开始后,同一套图纸,同一项工程量,从设计概算到最后的结算审计,会有不同的单位参与计算,并且不能直接从设计文件中提取工程量,目前的工程项目在施工管理过程中都会发生设计变更,造成工程量多次重复计算并且存在较大差异;项目缺乏准确有效的信息化应用,不能实现精细化管理。

(二)项目动态成本管理困难

主要体现在:概算、预算和结算,未进行准确及时的三算对比;目标成本、中标价、竣工结算价无法形成有机联系;设计变更、现场签证、技术核定单、材料价格的变化等工程量,无法及时准确地反映整个项目造价的变化。

总之,传统的造价行业业务范围有限,由于与设计长期分离,建筑信息表达不能畅通传达,且不能实现工程量变化的实时管理,造成工程量的反复、不精准计算,使造价人员工作任务繁重。所以,急需技术、管理方式和工作方式的创新,来改变造价行业的诸多现状,同时有效连接设计和造价,形成设计成本一体化应用体系,使得建筑信息连续传递,资源合理分配,工作效率大幅度提高,最终实现投入、产出最大化。

三、基于BIM的设计成本一体化系统在项目各阶段的应用

现代的工程项目对管理的要求越来越高,特别是质量、计划进度、成本管理要求严格。无论是业主方还是施工的总承包方,都要围绕成本、质量、进度来开展工作。先进的技术路线、管理系统,可以帮助项目各参与方科学、高效的管理项目。

(一)策划阶段

1 MacLeamy Curve(麦克利米曲线图)

/attached/image/20170331/

项目前期的策划阶段对整个建筑工程项目的影响很大,前期的策划做得好,随后跟进的设计、成本、施工就会进展顺利。如果前期的策划做得不好,将会对后续各个工程阶段造成不良的影响。美国著名的HOK建筑师事务所总裁帕特里克·麦克利米提出过一张具有广泛影响的麦克利米曲线,清楚地说明了项目前期策划阶段的重要性及实施BIM对整个项目的积极影响。

遵循统一规划、分步实施的原则,建立起具有高度稳定性和扩展性的BIM应用,投资估算是该阶段不可忽略的一项工作,在传统条件下各个专业间的建筑模型设计数据不能相互导出和导入,使各个专业间缺乏相互的协作、数据不能共享,因此相关标准的制定就非常重要。设计制定项目基于BIM的设计成本一体化建模、成果交付标准等,进行项目全过程的设计成本一体化BIM模型规划。在项目策划阶段,通过设计成本一体化BIM模型,可快速形成成本分析报告,并且可实时同步信息变化得出成本变化情况,为项目决策提供重要而准确的依据。

(二)方案及初步设计阶段

BIM的发展历史可以知道,BIM最早的应用是在建筑设计方面,然后逐步扩展到建筑工程的其它阶段和应用。由于BIM的应用,传统的2D设计模式必定会被BIM3D模型所取代,3D模型所展示的效果非常直观。由于是可视化的方式进行讨论,各参与方可以根据模型对方案进行评估,对可实施性、如何减少成本、缩短工期等问题进行讨论。

BIM为方案的论证带来了很多便利。根据设计成本一体化标准建模后,通过数据对比和模拟结果分析,可快速进行方案比选;并且可以直接提取满足成本需求的工程量,添加成本信息后形成概算,进行各节点多方案比较,为限额设计提供依据。建立设计成本一体化协同平台,减少项目内部无效反复沟通,提高方案比选测算效率。

(三)施工图设计阶段

在传统的设计项目中,各专业的设计人员都是分专业进行独立设计,再通过开专业协调会议来解决设计中出现的问题。如果协调不足就会造成在施工过程中冲突不断,变更不断的现象,浪费了大量的材料、成本、工期。

BIM技术的可视化效果,为参与项目的各方提供了2D图纸无法提供的视觉效果和可视角度。在施工前,根据设计成本一体化模型对建筑、结构、电气、给排水、暖通、消防、电梯等各专业进行空间协同,检查出各专业的碰撞问题,净高要求等,并进行模型调整,避免在后期施工过程中发生无效的拆除和安装,避免过多浪费。

(四)招投标及施工阶段

由于BIM模型承载的信息量会根据设计成本一体化建模标准要求,全面采用可视化的参数修改方式,对模型的功能参数、特征参数、设计参数、成本参数等进行增加和修改,实现数据实时关联。再通过设计、成本各专业协同工作,优化设计模型,从模型中直接提取满足成本需求的工程量、价的信息,快速形成准确的项目招标控制价。

基于BIM的设计成本一体化体系,使设计和成本有效地进行融合,建立基于该体系的协同管理平台,让项目参与各方通过平台进行有效沟通。依据优化调整后的模型,从模型中直接提取满足成本需求的工程量、价的信息,提高招标工程量的精确度,并大大节约传统工程量算量时间,提升了造价工程师工作效率。如果出现变更,可以实时调整模型并提取变更工程量,附加成本信息后快速形成变更前后的成本对比分析报告。

在施工管理中,整个进度管理在项目整体控制中起着至关重要的作用,虽然有详细的进度计划表、图等技术做支撑,但是执行结果却不如人意,延迟事情常常发生,对整个项目的经济效益产生直接影响。在传统的施工管理中,2D设计图由于形象性较差无可视化效果,不方便各专业之间的协同管理,网络计划图设计抽象难以理解和执行,使传统管理手段无法做到精细化管理。而基于3D的协同、技术交底,由于可视化效果好、简单易懂,大大提高了沟通效率,设计、成本、施工、业主在平台中看到的BIM模型都是一样的,在模型中获取的信息也是一致的,就可根据施工计划计算资金计划;根据变更实时调整目标成本;通过设计成本一体化协同管理平台,将各专业整合到统一平台,可以有效支持造价、采购、库存、财务等的动态和精确管理。同时将设备材料信息集成到BIM模型中,如材料特征、物理特征、力学参数、设计属性、价格参数、厂商信息等,使得建筑构件成为智能实体,实现甲供材料采购精确管理。

(五)竣工阶段

由于BIM模型承载的信息会根据项目的发展不断确定和修改,在竣工阶段,BIM模型已经完成了整个项目信息的增加、修改,可以直接从模型中提取结算工程量,编制竣工结算,收集竣工信息,让各参与方在协同平台中共享项目模型,减少工程量的计算和核对时间,节约大量人力、物力和时间,提高结算办理效率。


/attached/image/20170331/

  建立基于BIM的设计成本一体化应用体系,基于云的造价大数据共享,实现各方协同实时更新造价数据,解放造价算量,做到更精细的成本分析和管理,为业主带来更高效、精