基于BIM的工程造价管理应用

BIM技术可以融入工程项目全寿命周期内的各阶段，使参与各方可以快速、准确地获取与工程项目相关的基础数据成为可能，另外，还可以从投资决策方面、设计阶段、招评标阶段、施工管理方面、运营维护管理等方面阐述BIM在工程造价管理中的具体应用。

（一）投资决策阶段

工程项目投资决策阶段包括投资意图的筹划、初期调查研究、编写项目建议书、编制项目可行性研究报告等诸多内容。这个时期，需要有依据的评价项目的可行性和工程费用估算的合理性，制定出科学的决策。

项目早期规划阶段，干扰业主决策的关键要素是对产品信息的掌握是否全面而确切。项目前后阶段信息拥堵、断层问题会导致我们在决策的过程中，无法获悉后期实际情况，不能依据真实信息进行判断，导致投资决策失误。而BIM技术为项目核心层成功解决了这个难题，针对建设工程不同领域的数据模型创立统一的数据架构，达成数据交换的目的。例如，建设单位在项目可行性研究阶段，根据勘探资料，透过影响建筑物功能划分的重要因素（如地形、地下水等），创建项目BIM模型进行分析、测算处理，直观展现产品完成后的外观和周围环境，体验产品功能，全面清晰地掌握整个项目概况和实施过程。综合项目寿命周期等详细信息，全方位展开思考，达成性价比的最优匹配，为决策者的科学决策提供数据支持，使项目投资估算对后期工程造价管理发挥真正的指导作用。

（二）设计阶段

工程变更通常伴随着建设单位投资的增加，一些国外学者分析了工程变更产生的原因，提出意见并表示：65%以上变更的产生都是由于某些设计失误造成的，因此设计阶段是处理技术和经济关系的关键环节，是变更控制的源头，对项目质量、项目进度、项目成本影响重大，我们应尽可能将工程变更扼杀在设计阶段。

随着当代建筑性能、工艺水平逐渐提升，各个分项工程（如构造、采暖、水电等）分别深化设计，分工明确。但也导致各个专业之间存在信息壁垒，容易产生施工中的信息矛盾，发生设计变更，既可能影响设计品质又可能阻碍项目进程，这是原始设计方式带来的弊端。

针对信息壁垒问题，BIM实现了协同设计功能，并能够基于核心资料实现共享目的。在核心资料中，可了解其他专业模型的即时更新情况，不需要借助中间过程的传递，通过模型达成协同共享，这一功能可以解决各专业之间配合不当的问题。

与此同时，运用BIM三维碰撞检测，设计人员在计算机的帮助下可检测到各专业碰撞，实时展开修正，在符合施工要求的条件下，尽可能满足建设单位的需求，确保最终的模型以零碰撞收尾，这一过程有效规避了施工环节的变更处理。在此基础上，设计单位还可以利用BIM技术做出多套方案进行优化比选，并可形象直观的与业主交流，制定更科学的设计方案，有效节约成本和缩短工期。

工程设计作为工程造价管理的核心，对项目质量、进度、成本及产品功能有着关键影响的，其重要性不言而喻。根据设计结果，进一步创建BIM模型，形成工程基本数据信息。配合对专业造价软件的应用，编制项目概算文件，为价值工程分析和限额设计提供相关数据依据。

（三）招评标阶段

工程量计算是招投标阶段造价人员耗费时间和精力最多的工作，然而在招标控制环节，准确和全面的工程量清单又是核心和关键。当前建筑行业投标的竞争指标基本大同小异，公司资历、公司法人代表、授权委托书、投标函、近3年工程业绩等，此类指标并不具有实质意义，因为最终的结果就是价格战，在此过程中，投标人拼尽全力压低相应报价，中标后项目成本较中标价甚至翻倍增加，滋生了各类违规行为。因近些年建安费用的提高，大宗材料价格也在逐步提升，比如受雾霾影响，京津冀水泥厂相继停产，混凝土价格一天一变，钢材也是在短短2个月时间每吨增长了近500块钱，人工成本更是大幅度上涨，几乎每个工程的人工费都是“稳赔不赚”。BIM技术的推广与应用，让建设单位或造价咨询单位在招标时可以根据设计单位提供的含有各种数据信息的BIM模型短时间内快速抽调出工程量测算所需的物理与空间信息，利用内置数据，计算机可在较短时间内实现构件分析，结合项目具体情况编制准确的工程量清单，可在一定程度上减弱因步骤流程带来的潜在问题，避免产生不良后果，最大限度地减少因工程量问题而引发的纠纷。同时BIM这个富含工程信息的数据库，可自行生成设备详单、用料详情，为进行成本测算、造价控制提供支持。

相同地，投标单位采用设计模型，可基于大量准确的投标相关数据，与招标资料中的信息相对比，通过对内成本预估和对外不均衡报价，完善投标策略的同时实现数据分析的精确化，从而提升商务标的工作效率和工作质量。

与此同时，运用BIM技术能够直接展现虚拟现场的工程现况，在此过程中，管理人员在虚拟世界里也如同现实，可以切身感受工程本身，从而研究讨论施工方案，针对工作中关键节点进行可视化的分析，依据施工进度优化投标方案。找到影响施工过程中的重要步骤或施工难点的解决措施，重点分析、反复模拟，使投标方案经得起推敲。在投标时能更加形象生动地表现出施工项目的施工组织设计和重难点施工方案，提升企业投标过程中竞争力，增加中标率。

评标阶段，业主能够通过建筑信息模型更加直观地了解方案的结构、外观以及视觉效果，甚至可以通过建筑细节和数据的比较，对方案进行更加深层次的探讨，展现出方案的特点，提升工程项目价值。

（四）施工管理阶段

施工管理是一项系统工程，其内容庞杂、要求严格，是确保建筑工程施工成本、施工进度、施工质量安全的关键。如何对施工现场实施科学有效的管理，是树立企业形象，提高企业声誉，获取社会效益和经济效益的根本途径。

BIM技术在施工管理阶段，为庞杂的管理内容理清思路，在施工成本、施工进度、施工质量安全方面提供数据信息支持，为施工过程中工程造价管理工作的有序开展提供了便利和支撑。

1.施工成本管理

（1）利于成本计划与分析。成本管理离不开成本计划和分析，它是施工成本管理的重要手段。传统造价管理模式下，需要根据材料计划和施工组织设计、施工方案等确定工、料、机、分包等成本控制目标，并根据施工进度确定人员数量、原材料数量以及时间计划等，最终通过合理安排资金使用计划，达到控制成本的目的。这些工作需要大量的时间统计，且成本计划需要经验丰富的造价人员来实现，而BIM技术的应用在成本计划和分析阶段弥补了时间不够和人员不足的状况，其优势明显。

①由于BIM模型具有自动识别工程量的功能，再与施工进度和施工方案相结合，关联资源数量与价格就能够迅速算出工程实际成本，并将成本计划进一步分配到5D构件的时间和空间维度，BIM技术将拟建工程项目的全寿命周期的信息存储到模型中，使得相关参与人员可便捷地查阅历史资源，工程数据一览无遗，降低了企业对经验丰富的造价管理者的过度依赖。

在计划执行前，BIM技术将使用事前模拟优化功能对方案和计划进行模拟，以确定方案的可行性和合理性，并通过修改计划让不同施工阶段的资源在最大程度上达到使用平衡，避免由于物资不到位引起的进度延误和物资采购过量导致的成本浪费，达到成本预控的目的。

在成本控制过程中，可按现场划分的不同流水段的施工进度和对应的施工成本信息及时地反映到BIM系统中，该系统具有强大的计算能力，利用该特点再根据工程实际形象部位自动算出不同工程在不同时间段的资源需求量，为项目管理人员及时采取有效措施调整偏差创造条件，实现成本的动态监控。

②根据成本计划的实际论证结果，可以得到实际和计划两者之间存在的成本误差。BIM技术能够于成本分析的过程中，在合同预算、实际收入和实际成本三者之间进行多维运算与分析，并将成本分析细化到分部分项工程、措施项目的工序上，进而深层次的对比分析成本，挖掘成本控制的潜力。

（2）便于参建各方及时了解工程动态数据。BIM技术的中枢是BIM数据库，在施工过程中，有关人员可以依据工作过程中的实际要求以及具体情况，在BIM系统中输入相关信息，在需要的时候精确迅速地提取有关造价数据及参数信息。BIM数据库中全部的资料都具有动态性，如果市场价格发生变化，造价人员可将变动的内容在模型上进行直观调整，及时纠正BIM数据库当中的相应数据，通过自动分析变更前后模型工程量所产生的变化，为变更计量提供可靠的数据，并将更新后的数据资料与其他相关工作人员共享。(www.xing528.com)

更为便利的是，工程造价管理人员可以把整个项目所需的造价数据资料都储存到BIM中，如可以将项目设计、工程施工、材料采购、工程竣工验收等信息储存于BIM中，与传统工程造价软件相比，BIM具有时效性、共享性等优点，通过运用这个系统，我们可以与各方进行便捷地沟通，掌握最新的数据，避免工程造价管理模式与市场脱节，提升整体的工程造价管理水平。

（3）变更、签证、索赔管理简化。在工程实施过程中，工程变更的发生会打乱原计划，在工程发生变更时，我们可以将变更部位信息与模型重新互联，比较模型前后变化的差异，计算变更部位的差异额。基于以上操作，我们可以对模型做出适当调整，并且将变更后的数据储存起来。控制整个工程因变更对进度计划的影响，加快对变更的应对效率，并对工程做出实时调整，可以降低整个工程的造价成本。这是对传统造价管理质的变化。

同时，BIM的可视化和强大的计算能力在进行签证管理的应用上，通过虚拟成像，利用模型与实际现场的比对分析，可以快速、高效、准确地发现问题，并在第一时间处理问题和解决问题，从而减少和避免变更签证的发生，减少争议，降低发生索赔的风险，为施工成本控制提供保障。

（4）创建基于BIM的实际成本数据库。材料成本的控制是工程成本控制的重中之重。利用BIM 5D建立成本关系数据库，让实际成本数据及时进入5D关系数据库，通过软件的多维模拟施工计算，快速、准确地拆分、汇总并输出任一细部工作的消耗量指标，满足我们各种成本分析需求。比如，在BIM庞大的数据储存库里，我们输入工程的当前施工进度，系统依据输出所反映出的材料用量，确定实际操作过程中的材料资源计划，这时，我们可以对外发放材料登记单，对各班组实现限额发料，以防出现错发、漏发等情况。将整个工程落到实处，真正地实现减少材料用量、限额领料，一定意义上，可以让材料采购计划、进场计划、消耗控制的流程更加优化，并实现对材料计划、采购、出入库等进行有效管控。

（5）现场材料信息化便捷管理。目前，工程上大多数施工材料、设备、构件的输出方式都是由工厂加工到施工现场拼装的过程，这些材料的运输效率、生产质量、观感效果、尺寸精度等情况都会影响整个工程的进度。利用BIM系统的时效性与共享性，从拟购材料、设备及构件到工厂加工生产，再到出厂检验、运输及进场的信息全部录入产品的信息标签中，方便管理人员对整个运行进程实时监控，确保产品的质量。

同时，通过BIM 5D导入的实体模型每个构件都会生成全新的二维码，见图2—3、图2—4所示，在工程的施工阶段，我们会对每个产品粘贴二维码，每个二维码对应相应构件的数据信息，只需把这个工程的模型数据上传到BIM云端，通过手机“扫一扫”功能查看二维码，我们就可以获取加工材料的工程量、材质、标高、坐标等具体信息。这样我们既可以明确地知道材料的用途和位置，也可以结合工程实际情况，及时安装和调配合适的材料，在节约存储费用的同时，提高工作效率。

图2—3　二维码粘贴到现场构件上

图2—4　二维码标签信息

（6）经济活动分析一目了然。工程造价管理的核心是对数据的管理，通过统计分析数据信息，及时掌握最新的工程数据，可以提高我们的管理竞争力。BIM数据库，可以获取我们在任一时间想要的基础信息，在经济活动分析过程中，通过对施工消耗量、收入与支出的对比，可以及时发现项目的盈亏情况。同时，系统可以对消耗量超标等情况进行监测，从而在一定意义上实现对项目成本的风险控制。

（7）分包管理及时性。基于BIM的派工单管理系统，我们可以及时掌握按工程进度需要使用的工程量清单，并提供准确的用工计划，有序地进行派工管理工作。同时，系统可以帮助我们规避许多问题，比如重复派工、漏派工等现象，并根据分包合同的要求，建立分包合同清单与BIM模型的关系，明确分包范围和分包工程量清单，按照合同要求进行过程算量，为分包结算提供支撑。^[1]

（8）总部的盘点可通过BIM实现。BIM的实际成本数据库提升了总部成本控制能力。采用云端架构模式，各项目把工程实际成本上传到企业的总服务器中，总部内负责盘点的相关部门就可以实现数据的共享，同时也能够在任一时间获取这些数据。总部下设的各个工程项目都可以参考这些数据从而控制成本，其中数据粒度可细化到构件级，这一措施使公司管理层可随时了解项目形象进度、成本管理等问题，解决了因项目分散、信息不对称、决策难的问题，总部成本管控能力大大加强^[2]。

（9）竣工结算。工程竣工后，是大量结算资料汇总上报的关键时期，BIM系统在施工过程中储备的数据信息和数据共享的功能将在这个阶段发挥非常重大的作用，直接决定结算质量的高低。传统的结算方式建立在施工图和变更洽商的反复运算上，导致重复用工和效率低下等问题，当遇到建设单位更换人员时，之前所有确认的竣工结算都将被推翻重来，数据损失严重。而BIM给企业提供了一个高效的技术平台，在BIM三维结构模式的基础上，把工程进度、成本、合同及各类签证文件、变更的数据储备在BIM信息库中^[3]，可以帮助企业参与方随时地合理运用各项数据及信息资源。根据结算进程，即时地更新BIM信息库中的结算资料，使参与工程的任何一方都能够得到真实、有效的数据材料。

另外，所有储备在BIM信息库中的材料数据，都能够根据工程进度对各零件的信息需求随意查看。在结算时，双方通过查看BIM中央信息库的信息，对工程的结算支持数据清晰可见，随意调取，避免出现扯皮的现象。由此可见，结算的审查，受益于施工过程中应用BIM技术对真实信息的积累，有效缩短了为结算审核准备资料的时间，极大地提高了结算工程的效率和质量。

在深入考虑BIM三维核算作用的基础上，可直接将招投标时的三维模型运用在竣工结算工程量的核对上来，并对施工过程中变更的部位直接修改保存为竣工图的模式，比如，把柱的大小从500×500变为600×600，仅仅需要把构件属性重新设置为600×600即可。BIM采用布尔核算这一模式，可以将这根柱子的变更同步到图纸上所有因该尺寸变化引起的其他结构构件变化的工程量上。随着结算工作的推进，最终会在系统中形成竣工图信息。在工程量核对过程中，双方可将各自的BIM三维模型置于BIM技术下的对量软件中，软件会分楼层、分构件自动筛选出双方在结算工程量时存在的分歧，从而使工程量核对工作高效地开展。同时，通过BIM技术，可以从云端服务器接收到政府有关单位颁布的最新工程造价信息，诸如人工费调整系数、增值税税率、企管费率的调整等，BIM模型还会结合工程属性，自动提取符合相应政策法规的相应费用标准，确保竣工结算费用审核的准确无误。

BIM结算软件的应用，提升了工程量核算的高效性与全面性，这会给结算资料的完善和规范带来了积极的影响。在工程造价管理过程中，BIM信息库逐渐走向健全化，模型中与工程造价管理相关的合同、设计变更、现场签证、计量支付、材料管理等信息也在不断补录并更新。待到竣工结算时，模型中的信息量已完全可以真实反映竣工工程，BIM模型的真实性与施工数据记载的完善性有利于提升结算效率。另外，BIM可视化的特性能够随时随地检查变更后的三维模型，并通过对比分析变更前后的模型，规避在结算时由于表达不清楚而处于被动的状态。

基于BIM技术的竣工结算审核模式将充分运用BIM的智能化技术，将结算工作前置于项目实施过程中的成本管理环节中，可以有效地降低竣工结算时期的人力、物力消耗，提升对工程成本的监督力度，进一步保证竣工结算工作的合理有序开展，保障发承包双方的经济利益，实现全方位、真实而客观地反映工程造价。

2.施工进度管理

施工进度是工程项目管理的重要指标，有极大的灵活性，依赖于网络图、横道图等二维图形来调节复杂化的行为，但其信息量不足以支撑有效的交流互通，很难确保工程的动态化进程。而运用BIM技术，并与施工计划紧密联系，将三维空间和时间数据结合，建立一个四维的模型，可以直观的反应出时间流，从而协助制订高效的进度计划，准确监督计划的实施状况，以节约工期、降低项目成本。

3.施工质量安全管理

近年来，我国积极贯彻可持续发展原则，倡导绿色建筑，创建安全文明及绿色施工工地已成大势所趋。为达到这一标准，通常导致安全文明施工费入不敷出，现场的标准化投入占比逐年增加，但通过应用BIM可视化模块虚拟施工技术，在项目施工准备阶段，即可在施工现场实施有效的空间设置，其定位、放样、导线测量、控制网测量、施工通道、各类生活设备的完善、材料的进场与存储都能够了然于目，从而减少了纠纷的发生，保障了安全文明施工管理工作的有效开展。

此外，通过每天采用三维动态图画对建筑工人开展安全教育和指导，有效提高务工人员的理论知识水平，以此保障工程的进度，减少了安全支出。

（五）运营维护管理阶段

早期项目运营维护的难点在于获取数据的渠道狭窄、节点障碍以及与项目前期策划、设计和施工阶段的信息数据不能有效衔接等方面。当前项目在运营维护管理阶段通过BIM技术的应用，为管理者提供了数据信息库，系统信息涵盖了项目主体的运营管理、设备设施运营和物业监督维护等方面，涉及了建设项目全寿命周期的全部信息，且BIM技术的管理通常是动态的。BIM技术和运营维护体系的有机联系，实现了对各项目检验批的监控与管理，并通过实时跟踪运行状态，按时为管理者提供维护数据，制订高效的维护计划与灾备策略，并有针对性地对重要设备严防死守，不断整合记载维护档案，锁定出现问题的原因并及时记录、归类维护信息，确保管理人员在项目运营管理阶段客观有效地开展工作，尽可能地降低或避免失误，保证运营维护的高效性，节约运营管理成本。