基于BIM技术的数字化协同造价管理

1.钢筋混凝土工程造价管理

钢筋混凝土工程造价管理是整个项目造价控制的核心。混凝土结构工程是按设计要求将钢筋与混凝土两种材料,利用模板浇制而成的各种形状和大小的构件或结构。基于BIM对钢筋混凝土工程实现造价管理,首先需要得到准确的工程量统计。由“工程造价=量×单价”可知,工程造价是一个既包含数量信息又包含价格信息的复合概念。量是指工程量,单价是指综合单价,包括人材机价格、管理费、利润等。量是进行工程造价计算的基础性数据,不仅是计价的基础,也是项目材料采购、成本控制的基础性数据,项目效益的好坏很大程度上取决于对基础性数据的管理。在国外,很多的工程造价都是基于这一理论展开的。基于BIM的参数成本估算大致分为三部分:(1)利用统计分析的方法确定成本费用;(2)再预测出待估工程的工程量;(3)根据估算的量与估算出的价确定工程的最终估算成本。整个过程需要利用BIM技术提取工程项目的工程量,或者利用BIM软件计算出的工程量和工程总造价计算出工程单方造价。由以上可知,钢筋混凝土工程造价管理重点和难点是基于BIM的准确工程量统计。现选取后世博建筑群规划道路进行工程量统计示范,模型如图3-15所示。

图3-15　规划道路模型

图3-16　规划道路实物量统计段

由于整个规划道路模型比较庞大,为了更加高效地开展该项技术研究,截取某规划路段作为统计段,具体如图3-16所示。

基于BIM的工程造价工作大致流程:

(1)基于BIM模型按照工程量清单分部分项导出各专业工程量明细表,导入Excel表格中。

(2)利用导出的工程量进行定额套算。

(3)得出计价,比对本流程得出的工程量及价格。

通过BIM模型获得的统计段实物量如图3-17所示,实物量按照构件类型,以明细表的形式表示,可以直接导入Excel表格进行后处理。

图3-17　规划道路实物量统计

为了对基于BIM的工程造价更好地进行验证,同时还需对该统计段进行现场实物量统计,具体实物量对比如表3-3所示。

由表3-3可以看出,基于BIM模型的实物量统计与现场实物量相差不大,基本上可以控制在2%～4%以内。因此利用BIM进行工程量统计可以保证数据的可靠性,前提是确保BIM模型的准确性。基于BIM技术的造价管理,必须结合BIM建模标准实施,利用模型进行施工全过程造价控制,辅助项目投资决策,为项目变更提供可靠经济数据支持,大大减少施工过程不必要的浪费,减少成本。

表3-3　BIM模型实物量与现场实物量比较

2.机电工程造价管理

机电工程一般比较复杂,运用传统方法实现精确的造价管理比较困难,因此借助于BIM技术有可能实现造价的精细化管理。结合世博大厦的实际施工情况,选择该大厦3层作为机电工程计量造价研究的标准层,该层建筑面积为1 463.9 m2,选定通风空调、给排水、消防水系统、强电系统为参考计量系统,规定统一选择计量管径De50以上的系统主干管,以同一版施工蓝图为基础,分别从传统二维平面图手工计算、BIM建模导出、鲁班算量导出这三种形式入手,生成的工程量计量对比数据文件如表3-4所示。

表3-4　世博大厦3层实物量对比表(www.xing528.com)

(续表)

上面所述三种工程算量方式的图纸具体简介如图3-18—图3-22所示。

图3-18　3层风管平面图(二维图纸)

图3-19　3层BIM建模模型鸟瞰图(BIM模式)

图3-20　BIM软件工程量导出界面图

图3-21　3层鲁班软件建模鸟瞰图

图3-22　鲁班软件工程量导出界面

选取表3-4所示各系统中三种算法的实物量为比对对象,通过对不同规格的竖向比较,以及同一规格的横向比较进行数据分析,从而得出对应的研究小结。

从表3-4中的总体数据来看,存在大规格趋近,小规格偏离的现象,这也比较符合实际。因为越小的规格意味着分支、末端等管线段,而目前设计往往比较忽视此部分的精细作图,而把这部分留给施工单位根据现场实际进行操作。因此不同软件、不同有经验的造价人员对末端的测算不尽相同。

通过上述比较选取每个系统中的典型数据进行横向比较,研究不同测算方法的优劣,具体结论如下:

(1)在通风系统中,紫色高亮区域的数据为偏离较大值。其中可以发现,鲁班算量与手动算量较为接近,而BIM算量偏离了42.3%。这当中有误差、损耗等未计算。还有一点不容忽视,手工及鲁班算量时按照系统计算后能将同一材质的材料归拢合并,而BIM在按照系统计算后无法合并,造成数据“技术性丢失”,而此类现象在小规格、多分支系统中尤其明显。

(2)在水系统中,结果恰恰相反,紫色高亮区域中BIM算量明显高于其他两项。究其原因,除了常规的误差等因素,也是因为选择的层面为办公层,水管规格较少且整段长度较长。因此,BIM分段值反而比另两种方法计算的累加值更高,当然不排除累计时有遗漏。

(3)在电气系统中,由于规格单一,各方法之间的误差量均较小。电子算量在部分规格或图纸条件下,尤其是BIM的算量,还存在一些误差。但是,其在整体数据的结构及精度上已接近人工算量,表明现代化的电算技术在不断发展,不断优化,不断进步。加上电算的人力及时间成本大大优于传统人工算量,相信假以时日,真正的数字化造价管理必将在工程应用领域全面推广。