基于BIM的成本测算流程实施

1.建立配套标准和规范

BIM模型是所有应用的基础，这个模型包含了真实建筑的全部信息，但如何使用这些信息，保证不同公司开发的软件无障碍地应用到同一个项目中，保证不同系统之间进行数据和信息的共享和交互，是BIM技术能够得到推广的重要前提。为了在建筑全生命周期的技术及管理工作中有效地利用BIM技术，便于有关的技术或管理人员更好地进行信息共享，人们建立了BIM标准。一般可以将BIM标准划分两个层次（图7-3）。

图7-3 BIM标准示意图

第一个层次是基础标准，对各类应用标准的制定起指导作用，包括建筑信息组织标准，用于规定组织建筑信息的框架；BIM信息交付手册标准，用于规定有关过程、通过每个过程各参与方交付的信息内容以及各参与方可获得的信息内容；数据模型表示标准，主要有EX- PRESS语言和XML。

第二个层次是应用于工程实际的标准，各类BIM软件应用都是在其基础上建立的，用于规定：什么人在什么阶段产生什么信息、信息应该采用什么格式、信息应该如何分类，包括分类编码标准，用于规定信息如何分类；过程标准，用于规定用于交换的BIM数据的内容；数据模型标准，规定BIM数据交换格式。

基于BIM的成本测算与控制是施工企业BIM应用的一个重要环节，需要与企业总体BIM应用相同，遵循统一的标准和规范，补充完善基于成本管理的特殊需求，作为统一施工企业共同遵守的规范。

（1）BIM模型应用标准中应明确构件、材料设备等命名和编码的规则，避免建模和深化设计中命名或编码问题导致工程量统计错误或导出算量模型出现错误。

（2）软硬件标准需要考虑算量和计价软件的要求，接口以及配置最低需求，降低软件应用中的风险。

（3）根据成本测算需要明确BIM模型精度和尺寸标注、模型对象属性、建模详细程度和计量单位等要求，各种不同详细等级需要表述的内容，见表7-1。

表7-1 模型详细等级

（4）规定数据交换的标准，保障软件之间可以实现数据读取和存储，目前应用比较多的是基于IFC的数据交换标准。

2.准备基础数据

在成本测算之前首先需要准备其他相关的合约与技术资料信息，收集与成本测算相关的资料，例如招标文件（含招标工程量清单）、合约文件（含中标文件）、企业成本数据库信息、人材机价格信息、进度计划、成本管理制度等与测算相关的信息，为工程量计算和计价做充分的准备。

3.建立BIM模型

基于BIM的成本测算的工程量计算，在开始之前必须具备信息足够充分的BIM模型，因此模型的建立和模型中的信息对于下一步的工作至关重要。

（1）BIM模型的来源。一般情况下模型的建立有三种常见的方式：第一种方式是直接按照施工图重新建立BIM模型，这是目前阶段施工模型建立时最基础最常用的方式；第二种方式是根据二维施工图的AutoCAD格式的电子文件，利用软件提供的识图转图的功能，将dwg二维图转成BIM模型；第三种方式是复用和导入设计师提供的设计BIM模型，生成工程量计算模型，这是从整个BIM流程来看最为合理的方式，同时也可以避免重新建模所带来的大量手工工作及可能产生的错误，这种复用必须基于统一的标准（一般是IFC标准）才能实现。除此之外还会有施工模型、专业深化设计、场地布置等由施工单位建立的模型，这些模型可以直接用于成本测算与控制。

（2）模型的信息。这些模型应该涵盖需要进行成本测算的全部专业，并且应该是经过深化审计后的模型；除了拟建项目的实体模型外，同时应该具有拟建项目的施工组织设计、施工方案模型以及与拟建项目周边环境相关的有关资料；应当包含施工作业的准备、构件参数化信息、构件项目特征及相关描述信息以及其他相关的合约与技术资料信息。

第一步，完善模型信息。对于不同的测算需要具备不同层次的模型，投标前成本测算时，可能无暇建立详细的施工模型，但也需要对重要施工节点、工程进度、场地布置和模架等内容进行描述。在施工成本测算前，将施工作业信息、进度信息赋予模型，便于分析进度、施工工艺等对成本测算产生的影响。例如在施工企业，如果通过优化施工工艺、工序的方式以达到降低成本、提升质量或缩短工期的目的，建议将优化后的工艺/工序信息反映在模型中，以便于可以计算出真实的施工成本。

第二步，补充构件信息。完善和补充构件的信息，例如楼层信息，一般设计师提供的BIM模型中只有标高信息而不体现楼层，这与成本计算规则不符；设计师提供的BIM模型一般把梁划分为一个大类，此时则需要详细划分为框架梁、基础梁、连梁、圈梁等。

第三步，构件项目特征及相关描述信息。完善专业分包深化设计模型，例如机电专业型钢支吊架在设计模型中是没有反映的，需要专业分包进行深化设计，这个阶段需要对这类构件的特征描述清晰，便于后期工程量计算工作。(www.xing528.com)

（3）BIM模型的详细等级。一般情况下，BIM模型的详细程度与成本测算的准确程度正相关，也就是说BIM模型越详细，成本测算的结果越准确。由于建立高精度BIM模型的时间成本比较高，一般情况下要遵循适度的原则，满足成本测算的模型细度一般以LOD400为最佳。

（4）成本测算模型与设计模型的差异。由于设计师与成本预算人员对模型的理解以及建模的标准不同，因此成本测算模型与设计模型存在着差异，主要有以下几个方面。

第一，对于楼层体系要求不同。

从设计师采用Revit建模时，往往不会严格按照楼层建模，而是按照标高建模；采用多个标高体系转入算量模型时会导致楼层错乱（图7-4）。

在构件绘制时往往不按照楼层来归属。如果构件按照楼层进行归属的方式建立不仅直观、清晰，符合成本预算人员的习惯，也避免了如图7-5所示构件与楼层无从属关系的情况发生。

图7-4 Revit中采用不同标高体系建模导入算量软件的楼层对比

图7-5 构件楼层从属示意图

第二，对于构件分类要求不同。

按建筑物构造柱说，柱梁墙板等都是最基本的构造，所以设计模型和造价模型在这方面也均是按建筑物构造的组成部分对模型进行了分类，但是这个分类从大面上看似应该一致，但是在模型转化过程中就会发现还是存在很多的问题，这个细分有以下两大类差异。

首先是结构建筑差异。对于设计师，梁是一个大类，凡是梁均用梁一个构件即可，对于成本预算人员而言，不同构件价格有所区别，所以对于梁还需要细分为框架梁、基础梁、连梁、圈梁等，如果还要考虑到钢筋平法计算的不一致性，还需要细分为框架梁和非框架梁、基础主梁、基础次梁、承台梁等，当这个模型转化为算量模型时，可能基础梁导入后变成了框架梁，发生影响成本测算的偏差。

其次是装修处理思路差异。在设计软件中，墙面、地面、顶棚等装修只是外观的变化，设计师是更注重墙板等结构体系设计；成本预算人员会对房间进行分类，每个房间内的装修会不同，而结构墙和结构板完全可以跨多个房间；由于设计师为了表现装修的效果，会采用各种变通的方式去处理，能显示出最终效果即可，但是在转化为算量模型时，对此部分模型重新调整。如图7-6所示，在目前广泛使用的三维设计软件Revit中，墙面的处理需要在墙的信息中去编辑其面层等信息，而在成本预算过程中，装修都是通过按房间给出的做法去表示。

图7-6 设计软件Revit装修表示与造价装修表示方式对比

最后，对于绘制规则要求不一样。对于设计师来说，建立模型是为了更直观地看到建筑物的三维效果及最终输出施工图；而对于成本预算人员而言，建筑模型是为了准确计算出每个模型的工程量，由于最终目的不同，导致建模的细度存在区别。例如重叠图元的问题：设计师在BIM建模过程中更多的是考虑如何达到需要的外观，所以对于同一位置由于手误重叠绘制多个图元的情况，或者在绘制墙梁板等构件时，墙与墙或者梁与梁平行接头处有重叠部分；工程量计算中，要求构件不能完全重叠或者梁墙等不平行相交重叠，所以在设计模型转化为算量模型时会造成算量不准确的问题；再如图元缝隙：设计师在绘制图元时，虽然也会参照轴网及相应的标高体系，但是在绘制的过程中由于对设计影响不大或者手误经常会造成图元之间有缝隙，这样的误差对于设计师来说不产生影响，但是转化为算量模型后，由于要精确判断图元之间的相交关系去处理复杂的业务逻辑扣减关系，所以即使小于1mm的误差也经常会造成算法上的误差，导致计算结果的不准确。

4.工程量计算

在完成基础数据和BIM算量模型等准备工作后，成本预算人员可以开始工程量计算工作，基于BIM的工程量计算大致有以下两种模式。

（1）利用开放式数据库链接直接访问BIM软件数据库，将需要的数据输出Excel，用于成本测算或成本管理的其他方面，这种方式不借助于其他软件，简便易行；但应当注意的是，这里提取的工程量为近似的净量，不考虑成本预算和工程造价体系的计算规则，如果该模型未考虑施工工艺或精度不足，则会造成比较大的偏差。

（2）利用应用程序接口在BIM软件和成本预算软件中建立链接，使BIM软件系统和成本预算软件系统形成数据信息上的共享，并在算量软件中内置计算规则，如工程量计算规则、扣减规则、工程量清单政府定额及企业定额等支撑工程量计算的基础规则。通过内置规则实现自动计算构件的实体工程量，并且正确计算构件扣减，得到从投标前成本测算、投标报价、施工成本测算以及成本控制中与工程量相关的数据。

成本预算人员基于BIM的成本测算的工程量计算与工程造价体系的工程量计算可能由于计价时的计算规则不同，产生不同的工程量，例如：有的施工企业在混凝土成本测算时采用构件的实物量，扣除一切孔洞、型钢埋件；而工程造价体系的工程量则根据施工工艺进行了相应的简化，例如混凝土板的工程量计算规则为：按照图示尺寸以体积计算，不扣除面积不大于0.3m³的柱、垛以及孔洞所占体积。这可能需要在同一模型中加载不同的计算规则，支撑不同计价体系的应用。