工程造价BIM应用与实践
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2.3 BIM在全过程造价管理中的应用

项目全过程,也称项目生命周期,是指项目从决策、设计、招投标、施工至竣工验收的全部过程。全过程造价管理是指工程造价在生命周期内的合理确定及有效控制的过程。

目前BIM 技术对工程造价的管理贯穿在整个工程生命周期中,涉及工程建设的各个阶段,包括决策阶段、设计阶段、招投标阶段、施工阶段、竣工阶段。

2.3.1 BIM在决策阶段的应用

决策阶段各项技术指标的确定,对该项目的工程造价会有较大影响,特别是建设标准水平的确定、建设地点的选择、工艺的评选、设备选用等,直接关系到工程造价的高低。在项目建设各大阶段中,投资决策决断影响工程造价的程度最高,高达80%~90%。因此决策阶段项目决策的内容是决定工程造价的基础。BIM在决策阶段的应用主要包括以下内容。

(1)基于BIM的投资造价估算

投资决策阶段处于项目实施前,在项目投资决策阶段,合理准确地估算投资是造价管理工作的重中之重。BIM具有强大的信息库、数据模型及可视化等优点,通过BIM技术构建的数据模型和信息平台能够充分体现信息的可视化及模型的模拟性,能够为项目投资者提供有力的参考和数据支持。在工程投资决策阶段,造价管理人员可以参考BIM所构建的数据模型,查找与拟建项目相似工程项目的造价信息,对造价信息进行查询和模拟,并依据已经完工的相似工程进行准确的投资估算,可使拟建项目的投资估算更加准确,提高投资估算的准确性和可靠性。

(2)基于BIM的投资方案选择

在进行建筑项目的设计方案决策时,需要在多个投资提案中进行选择,通过BIM 技术可以对多个方案进行对比分析,对原始数据进行统计,并依据积累的数据,找出最合理、最适合的投资方案。这不仅可以缩短时间,还可以提高效率,迅速、准确地选择出最为经济合理的方案,并减小投资估算的偏差,对经济效益的提高有重大意义。

2.3.2 BIM在设计阶段的应用

建筑项目的设计阶段对于项目进度和项目的质量都起着至关重要的作用,是工程技术和工程经济相关联的重要环节,工程设计对整个工程项目的经济性、合理性和造价管理都有着至关重要的影响,直接影响着工程项目在施工后期的造价控制。BIM在设计阶段的应用主要包括以下内容。

(1)基于BIM的设计优化

在完成施工图纸的设计工作后,应对其开展图纸审查以及设计交底等相关工作,传统工程造价管理将水电和土建等项目分割进行,但该种方式会加大图纸审查难度。BIM 技术整合传统的土建、水电、给排水图纸,减少了各方设计人员图纸审查麻烦,使得工程设计更加合理,加快了设计方的出图速度,同时有效地避免了工程在施工过程中的技术变更。设计人员也能够利用BIM 技术,及时发现设计中的不足和不利于施工的地方并加以改进,及时发现可能存在的专业间碰撞问题,利用模型碰撞检测发现设计中存在的问题,为后续施工的顺利进行提供可靠的技术保障,提高工程的设计质量,加强工程造价管理控制。因此,在建设工程项目造价控制管理上合理应用BIM技术,其优势相当明显。

(2)基于BIM的限额设计

目前,在我国建筑行业中,通常是采用限额设计方式,即根据项目可行性研究阶段确定的投资估算进行项目的方案设计,实现投资支出、资金利用的合理性。传统的工程造价管理上很难保证造价信息的精准、完整,而BIM 技术刚好补足了这些缺陷。BIM模型可以输出项目的分项工程、单位工程等造价信息,利用 BIM 数据库对各种建设数据进行合理分析,限定工程造价范围,以便设计人员在设计阶段中清晰地认识工程造价信息,满足限额设计的要求,从而更好进行工程造价管理。BIM模型对成本费用的实时模拟和核算使得设计人员和造价师能实时地、同步地分析和计算所涉及的设计单元的造价,并根据所得造价信息对细节设计方案进行优化调整,可以很好地实现限额设计。

(3)基于BIM的设计概算和施工图预算

一般项目的设计阶段可分为初步设计和施工图设计两个阶段。初步设计阶段确定设计概算,施工图设计阶段确定施工图预算。

①基于BIM的设计概算。设计概算的编制主要取决于设计深度、资料完备程度和对概算精度的要求。运用 BIM 技术对建筑信息模型进行修改,进而实现对设计方案的调整与优化。该模型可以直接提供造价数据,方便建设单位进行方案比较以及设计单位进行设计优化,从而有效控制造价。运用BIM模型确定的设计概算,能够实现对成本费用的实时模拟及核算,能够将设计图纸、数据及概算数据与造价管理进行自动关联,实现整个项目生命周期设计数据共享的作用。

②基于BIM的施工图预算。在施工图设计阶段,BIM模型可以直接提取工程信息、进度计划以及工程图纸文件,模型中包含了施工图预算阶段的预算定额、工程量计算规则以及预算清单等其他信息,这打破了以往传统造价软件的文本格式。这些信息之间相互关联、相互补充组成一个预算信息数据库。造价人员可以在预算阶段利用 BIM 软件建立的三维图形准确地计算出工程量,再将工程量导入到预算信息数据库中制成相应的工程造价报表,BIM 软件会将造价报表自动更新到预算造价管理模型中,以保证信息的及时性和准确性,并且可供建设方随时查看,方便了后续施工过程的进度款支付、材料制定、采购计划和劳动力计划、限额领料等措施的实施,达到工程造价管理全过程监控的目的。

2.3.3 BIM在招投标阶段的应用

(1)基于BIM的招标

随着 BIM 技术的应用和推广,招投标的技术水平也得到强化。建设单位即招标方,可以通过建立BIM模型,结合项目具体特征将工程分解,细化工程量,计算工程量,形成准确的工程量清单,编制招标文件。

基于BIM技术的工程量计算具有以下特点。

①算量更加高效。基于BIM的自动化算量方法将造价工程师从繁琐的劳动中解放出来,为造价工程师节省更多的时间和精力用于更有价值的工作,如造价分析等,并可以利用节约的时间编制更精确的预算。

②计算更加准确。工程量计算是编制工程预算的基础,但计算过程非常繁琐,造价工程师容易因人为原因造成计算错误,影响后续计算的准确性。自动化算量功能可以使工程量计算工作摆脱人为因素影响得到更加客观的数据。

③更好地应对设计变更。

④更好地积累数据。

(2)基于BIM的投标

施工单位即投标方,可以利用 BIM模型信息能在相对短的时间内获得工程量信息,能使用 BIM 模型核对招标文件中的工程量清单,可以有效规避工程量计算错误、清单漏项等状况。通过 BIM 模型信息数据平台获得相关工程预算所需的信息,然后根据预算定额自动匹配计算各分部分项工程工程费,最后汇总其他费用,获得工程项目的清单费用,编制投标文件。

施工方利用BIM还可以对施工中的重要环节进行可视化模拟分析,避免亏损,以提高准确度和工作效率,制定优化的投资策略。

2.3.4 BIM在施工阶段的应用

建设工程施工阶段具有周期长、涉及面广大、影响因素复杂等特点,其工程造价管理工作难度较大。将BIM技术合理应用于施工阶段工程造价管理中,可以提高工程造价管理效率。BIM 技术主要用于工程计量、工程变更、工程索赔及工程进度款结算等造价管理方面。

(1)工程计量

利用BIM模型的参数化特点,按照所需条件筛选工程信息,BIM模型可自动完成相关构件的工程量统计并汇总形成报表。基于参数化BIM模型,任意组合构件信息,可以按进度、工序、施工段以及构件类型给出工程造价或者统计工程量,便于过程造价控制,有利于精细化管理的实现。

施工单位可以通过BIM技术进行材料数据信息分析和模拟计算,计算与分析工程各施工环节实际消耗量,及时了解工程建筑材料的消耗情况,按照合同约定严格控制材料用量,真正实现限额领料。此外,还可以利用 BIM 模型准确计算当前工程完工情况,合理安排其他施工资源,实现工程成本的动态监控。

(2)工程变更

在施工阶段,工程变更的次数的增加会引起工程造价的增加,容易引起甲乙双方因此产生矛盾导致施工进度减慢。利用BIM技术的虚拟碰撞检查,在施工前发现并解决该问题,有效地减少变更次数,加快工程进度。同时BIM技术可帮助相关人员顺利完成图纸的审核工作,避免因此而导致停工、返工等现象的出现,保证工程的顺利开展。

利用BIM技术可以最大限度地减少设计变更,并且在设计阶段、施工阶段等各个阶段,由各参建方共同参与进行多次的三维碰撞检查和图纸审核,尽可能从变更产生的源头减少变更。

(3)工程索赔

在工程建设中,只有规范并加强现场签证的管理,采取事前控制的手段并提高现场签证的质量,才能有效地降低实施阶段的工程造价,保证建设单位的资金得以高效的利用,发挥最大的投资效益。对于签证内容的审核,可以在BIM 5D软件中实现模型与现场实际情况对比分析,通过虚拟三维的模拟掌握实际偏差情况,从而确认签证内容的合理性。

用BIM模型进行图纸会审时,方便各个专业数据整合,进行三维碰撞检测,更直观地发现问题,减少施工过程因设计问题而引起的施工方索赔,为造价控制提供技术支撑。

(4)工程进度款结算

我国现行工程进度款结算有多种方式,包括:按月结算、竣工后一次结算、分段结算、目标结算等方式。在传统模式下,建筑信息都是基于二维图纸建立的,建设单位、施工单位、设计单位、监理单位等分专业分阶段检测设计图纸,无法形成协同与共享,很难从项目整体上发现问题,很难形成数据对接,导致工程造价快速拆分难以实现,工程进度款结算工作也较为繁琐。随着BIM技术的推广与应用,尤其在进度款结算方面,可以进行框图出价、框图出量,更加快速地完成工程量拆分和重新汇总,并形成进度造价文件,为工程进度款结算工作提供技术支持。

BIM技术还可以对施工现场给予实时监测,促使工程造价管理、工程质量和工程进度得到有效保证,实现多角度的管理模式。

2.3.5 BIM在竣工验收阶段的应用

竣工阶段要编制竣工结算,结算工作中涉及的造价管理过程的资料数量极大,结算工作中往往由于单据的不完整造成工作量计算不准的情况。传统模式下,竣工结算对造价人员来说是相当考验的一项任务,特别是工程量的核对,结算工作主要根据是二维平面图纸、现场签证以及工程量计算书等文件,依靠手工或电子表格辅助,效率低、费时多、数据修改不便。此方式完全依照手工查找,建设单位与施工单位的造价人员需要按照每个分部分项工程等逐项核对,工作量较大,准确性很难保证,而且工程造价人员的业务水平影响结算准确度。在甲乙双方对施工合同及现场签证等产生理解不一致或者一些高估冒算的现象或者工程造价人员业务水平的参差不齐,可致结算“失真”。因此,改进工程量计算方法和结算资料的完整和规范性,对于提高结算质量,加速结算速度,减轻结算人员的工作量,增强审核、审定透明度都具有十分重要的意义。

利用BIM技术,造价管理信息经过决策阶段、设计阶段、招标阶段、施工阶段的不断补充和完善,信息量已经足够丰富,与竣工实体相一致,能够完全表达出竣工实际完成的工作量。以此模型为基础进行竣工结算可以大大提高速度与准确度,也为后期竣工决算的编制奠定基础。BIM模型的建立过程中信息公开、透明,避免在进行结算时描述不清而导致难度增加,减少双方的互相推诿,提高结算效率,节约竣工验收阶段的时间和成本。

BIM 技术的应用,使得项目建设在各个阶段都能够进行对比分析数据,检查工程进度和预期是否一致。BIM可以在今后的运营阶段将管理成本降到最低,使整个项目的造价管理工作有条不紊地进行,有利于运营维护阶段的造价管理工作顺利进行,真正落实全寿命周期造价管理。

BIM在项目整个生命周期中实现了所有参与单位的数据透明、公开、共享、有效应对工程变更,从而极大地节省了各参与方人力、物力。