第31卷第6期 2016年12月 景德镇学院学报 Journal of JingDeZhen University Vo1.31 No.6 Dec.2016 BIM技术在项目实施阶段造价管理中的应用 李鹤龄 ,李晓梅 (a.安徽工商职业学院会计系,安徽合肥230001; b.中竞发(北京)工程造价咨询有限公司安徽分公司安徽合肥230001) 摘 要:在工程建设项目的管理中,造价管理是最关键的一方面,也是工程管理的难点之一。造价管理 周期长,涵盖了工程建设的每个阶段,直接关系到项目的成本与取得的收益。BIM技术的应用解决了全 过程造价管理中的一些难题,实现了工程信息的共享。本文研究了应用BIM技术实施项目阶段造价管 理的有效方法,阐述了在项目的设计、招投标、施工和竣工阶段中应用BIM技术的方法,应用方法及相关 思路将对同类项目的实施提供很大帮助。 关键词:建筑信息模型;实施阶段;造价管理 中图分类号:TP 399.4 文献标志码:A 文章编号:2095—9699(2016)06—0038—04 0 引言 建筑信息模型BIM(Building Information Model・ 来都是项目管理的难点之一。BIM技术在提升建设 项目造价管理水平、提高造价管理的效率和准确率、 ing)这一新型技术的提出和发展,给建筑信息领域 带来了性的变化。以信息数据库为技术核心, BIM技术生成的三维模型中包括了从初始决策到运 营维护的建筑全寿命周期内的工程信息,从真正意 实现工程造价乃至整个工程生命周期内信息化的过 程中,都具有显著的优势。 在我国,BIM虽然己经逐渐受到重视,并在很多 著名的建筑设计中得到应用,但在技术应用方面仍 然存在不足。作为一种新兴技术,BIM技术引入国 内的时间还不长,及相关单位尚未就BIM技术 在国内的应用制定完整的规范条例¨ 。本文以理 论研究为基础,以实际应用为目的,探索BIM技术 在项目实施阶段造价管理中的应用。 义上实现了工程项目的数字化和信息化管理。该技 术的推广及应用,不仅有助于设计阶段的协调设计、 碰撞检查,施工阶段的全过程一体化建筑,运营阶段 的智能化管理和维护;而且便利了业主、施工单位及 运营方之间的资源共享,真正实现了建设项目的全 过程管理。在BIM模型的信息数据库中,可以及时 准确地了解工程变更、工程进度、物资设备及成本费 1相关理论研究 1.1 BIM技术内涵 BIM是Building Information Modeling的英文缩 用等信息,信息可以方便地传递、管理,可以及时地 改进。 写,是目前流通于国内建筑领域的称呼。根据美国 国家BIM标准(NBIMS)对BIM的权威定义,包括以 下三部分的内容 : (1)BIM是一个建设项目的物理及功能特性的 数字化表达; 当前,我国建设项目造价管理行业面临着如下 困难:造价数据分析功能弱、全过程管理进展不快、 项目群管理能力不强、数据积累和数据共享困难以 及企业核心竞争力薄弱等。因此,造价管理长久以 ①收稿日期:2016—08—15 项目基金:安徽省2013年高等学校质量工程特色专业项目(2013tszy091) 作者简介:李鹤龄(1986一),男,安徽舒城人。助教,硕士,从事教学与建设项目全过程造价管理、工程造价信息化研 究。 2016年第6期 李鹤龄,李吨梅:BIM技术在项目实施阶段造价管理中的应用 ・39・ (2)在项目实施的不同阶段,可以由不同的项 目参与人。如建设方、施工方,在BIM模型中输入、 观念,包括控制扩展、过程扩展、产品扩展和核心纲 要四个部分。 1.2.3 共享层(1nteroperability Layer) 变更和提取信息,从而支持和反映其各自职责的协 同作业; (3)BIM是一个共享的信息资源系统,这个系 亦可称作界面层,共享层定义了在不同的领域 层模型之间能够共享的观念或是对象模块,所以借 助它可以实现不同领域层间的信息交流。 1.2.4领域层(Domain Layer) 统为某建筑从初步策划阶段到拆除消失的全生命周 期提供合理可靠的依据来方便各项决策的制定 。。 (见图1) IFC框架的最高层级是领域层,它定义了不同 领域特有的概念和信息实体‘ ,提供了营建和设施 ]. : 建蜒 :f|息 薹 谯塑 管理领域所需要的对象模型。 1.3 BIM对造价管理的价值 BIM技术的应用给工程造价管理带来了重大的 变革,有助于实现可视化、动态化、系统性的管理。 ‘● BIM技术对造价管理的价值及影响总结如下: 1.3.1提高工程量计算的效率 因为BIM类造价软件的自动化算量功能,造价 工程师就不必重复性地做很多计算,在很短的时问 Iti,J●-‘___. ・_____l{_・.- 1 图1建筑信恩模型图解 内就可以得到精确的工程量,节省了更多的时间和 精力从事更有价值的工作,比如询价、评估风险。 1.3.2提高工程量计算的准确率 在BIM的主要特征中,已经谈到BIM模型中储 存了全部构件的属性特征,造价工程师可以借助于 这些信息编制预算,不用像以前那样根据施工图一 1.2 IFC的内涵 BIM的数据标准是IFC标准,即国际性公 品数据模型格式标准,它是计算机可以识别并进行 处理的建筑数据表示及交换标准。尽管至今IFC标 准并不健全,但因其很快的发展速度及不断完善的 体系,使其在建筑领域得到了广泛的关注 。一些 张张地识别构件的信息,也就避免了潜在的识图错 误,使工程量计算更加准确客观。 1.3.3提高了设计阶段的成本控制能力 发达国家和地区的BIM数据标准都是基于IFC标 准建立的,中国目前也在发展并完善。常见的BIM 传统设计中,设计方案变更后,需要造价工程师 重新计算成本,以此确定是否优化。这样的过程不 建模软件,比如Bentley System、Autodesk等也一直 致力于完善IFC标准的应用。 作为IFC标准的主要内容,IFC Schema(IFC大 仅耗费了大量的时间,而且可靠度并不高。应用 BIM技术之后,可以自动化算量,这样算出的工程量 就能很快地反馈给设计人员,各种方案下成本的大 小就会一目了然。另外,在施工阶段,BIM模型能更 清楚直观地记录设计变更。 1.3.4提高工程造价分析能力 BIM的应用提高了造价工程师的分析能力,再 纲)提供了建设项目实施过程中所处理的各种信息 描述和定义规范。从上而下,IFC大纲由资源层、核 心层、共享层和领域层四个层次构成 。具体介绍 如下: 1.2.1 资源层(Resource Layer) 不用通过多算对比来发现问题,实现方案优化降低 工程费用。模型中已经包括了详尽的属性数据,而 且4D、5D甚至nD的业务能力有助于项目实施 资源层是IFC框架中的最低层次。资源层所定 义的类别(Classes),是一般性的低阶观念与对象, 可以不依赖其他类别而存在。 1.2.2核心层(Core Layer) 阶段进行造价管理,实现成本控制。 核心层是IFC框架的第二层级,提炼并定义了 一2项目实施阶段应用BIM进行造价管理的 总体思路 2.1 设计阶段应用BIM进行造价管理的思路 些适用于整个建筑行业的抽象概念。它提供了 IFC对象模型的基本结构并且定义了大部分的抽象 ・40- 景德镇学院学报 2016年第6期 对于一些在前期规划就已明确跨多专业的复杂 建筑,比如一些除了常规的建筑、土建、机电,还存在 一在计价过程中,可查询造价指标和材料价格信息,实 时更新,指导采购。在招投标阶段,发包方可以自主 些钢结构或者幕墙的部分,应该计划在设计过程 成立BIM造价团队,建立模型;也可以要求投标的 企业在技术标中建立BIM模型。这样,两方对比, 可于施工前发现图纸问题,又可确保工程量的准确。 表l:招投标阶段基于BIM的工程量统计 步骤 方法 方法评价 中应用BIM技术。一方面,在BIM环境下,统一平 台的工作增强了不同专业的协调设计,可以提高设 计的效率和质量;另一方面,提前建模、虚拟碰撞检 测等措施有助于提前发现问题,极大地减少了设计 修改和变更,确保了成本的可控。 直接根据施X-图纸创建 基本方式.最常见; BIM模型; 目前的工程实际中。 建立或 某些BIM软件具有识图转 最容易实现的一种 复用设 图的功能,可以直接将设计 方式,但存在一些接 羽矾 珂萋1翅攫塾一~j 睡翁嘲 f 阿蛋 西] L整 礁 ~I I 塑攫型 r 《1翼 1 7碰撞检查】 计阶段 院出具的dwg格式的二维 口转换的问题: 的 BIM 图纸转化为BIM模型: 三种方法中最合理 模型 复用和导入设计软件提供 的一种.避免了重复 的BIM模型.生成BIM算 建模,提高了工作效 f一管遁耍叉] 量模型。 率及准确度 L缱缒缝是f 『 劭强覆] }施工围I 斟2 卜BlM口 ,0州工作 虎崔 (1)算量模型建立; (2)设置参数; 利 用 (3)在算量模型中针对构件 BIM模 类别套用工程做法: 节省时间和精力,确 型算量 (4)通过BIM类工程造价类 保统计的准确客观 . 设计阶段运用BIM技术进行造价管理:首先, 成立BIM小组,比如建筑、结构、MEP等专业小组; 然后,各专业选择同一的模板,基于相同的轴网和标 高,分别设计并建立本专业的BIM模型;最后,将不 同专业的模型与建筑信息基础模型进行链接,同步 软件自动计算并统计工程 量,输出工程量清单。 在招投标阶段应用BIM确定工程量清单的思 路如表1所示。 之后,通过碰撞检查,将新创建或者需要修改的信息 自动添加到建筑信息基础模型中。具体流程见图 2。这种多专业的协同设计与传统的二维图纸下的 冲突检查相比,不仅大大提高了设计阶段的效率,节 省了时间;更重要的是,确保了各专业设计的合理 性,有效地降低了后期变更的可能性。 设计阶段的碰撞检查是消除变更和返工的主要 手段,是设计阶段进行造价管理,控制成本的良策。 2.3 施工阶段应用BIM进行造价管理的思路 建筑形成的主体环节是施工阶段,主要的人力、 物资也消耗在这一阶段。因此,在确保工程质量的 情况下,控制造价提高投资的收益,就必须加强在施 工阶段的造价管理。 应用BIM技术以后,可以克服一些困难。以下 几个方面有助于更好地实现施工阶段的造价管理: 2.3.1模拟施工 碰撞检查贯穿着整个协同设计的过程,通过它可以 使多专业的协同设计进行及时有效的联系。一般情 况下,碰撞检测包括两个方面:单专业的在Revit软 施工阶段可运用4D施工进度模拟,模型中包 括了材料、人员、场地和机械设备等信息,根据天气 情况,可以以天为单位对项目的施工进度进行模拟。 通过这一技术,不仅能直观地反映出施工的工序工 艺,方便施工单位协调各个工种的施工顺序,提前准 件中碰撞和导入到Naviswoks软件里进行多专业的 检查碰撞。 2.2 招投标阶段应用BIM进行造价管理的思路 招标采购阶段,需要精确的算量并套取工程清 单。在应用BIM技术以前,工程量清单都是由造价 工程师手工计算。近十年来,建筑造型的多变、结构 的复杂,对于手工算量的要求越来越高,一般很难在 短时间内确保计算的准确性。 应用BIM模型,可实现自动化统计工程量,且 备设备、材料等;而且有助于业主方准确地把握工程 的进度,及时掌握各项运营的成本信息。 2.3.2可视化技术交底 在施工过程中引入BIM技术后,复杂的钢筋节 点甚至钢结构节点均能通过真实空间比例关系的模 型表示。不仅保证了技术交底的准确清晰,减少了 2016年第6期 李鹤龄,李晓梅:BIM技术在项目实施阶段造价管理中的应用 ・41・ 施工过程的返工;而且有助于提高技术人员、施工工 息,提高了整个行业的工作效率。 人的工作效率,极大地降低了劳动力的成本。 (2)从定性的角度来看,BIM技术在项目的招 2.4竣工阶段应用BIM进行造价管理的思路 标阶段、施工阶段和竣工阶段都具有极大的应用价 应用BIM以后,从竣工结算的重点环节来看, 值。在投标阶段,构建信息化、可视化的三维实体模 工程资料的储存、分享方式以及竣工结算的质量都 型,对于提高工程量计算的精度,制定更好的投标策 受到显著的影响。BIM技术提供了一个公开的技术 略具有重要意义。在施工阶段,基于BIM技术的造 平台,技术人员在创建了三维模型之后,将工期、价 价管理对于合理地控制设计变更、减少返工加快工 格还有合同的信息输入,并在项目实施的时候,及时 程进度以及工程量信息的维护和共享有着重要的贡 将变更签证信息存入BIM的数据库中,各方均 献。同时,工程变更或者签证索赔都有直观准确的 可调用,实现了信息共享。竣工结算时,审查人员可 数据支持。在竣工阶段,BIM模型数据库的信息可 以访问这个数据库,从中调去全部关于结算的资料。 以完全表达竣工工程实体,工程量的信息可以在保 获益于项目实施过程的精细化管理,积累了大量的 正准确率的情况下直接提取,减少了双方的纠纷,提 有效数据,造价人员可以缩短结算审查前期准备工 高了结算的效率。 作所用的时间,提高了结算工程的效率和质量;使结 算真正做到有理有据,减少了双方的摩擦纠纷。 参考文献: [1]李艳妮.基于BIM的建筑结构模型的研究[D].西安建 3 结语 筑科技大学,2012. 本文着重从实践应用的角度出发,以BIM技术 [2]梁逍,孟聪龄.建筑设计阶段BIM技术应用初探[C].工 为方法,对基于BIM技术的项目实施阶段的造价管 业建筑2015年增刊I,2015. 理进行了研究,得到了以下的研究成果: [3]何关培,黄锰钢.十个BIM常用名词和术语解释[J].土 (1)可以预见,BIM技术的应用和推广,将为整 木建筑工程信息技术,2010,02(2):112—117. [4]方后春.基于BIM的全过程造价管理研究[D].大连理 个建筑产业带来性的变化。BIM技术应用于建 工大学,2012. 筑项目后,能从真正意义上实现在项目的全生命周 [5]来侃,马小军,朱亮.基于IFC标准的建筑电气系统方案 期内,不同的参与方、不同专业的软件之间的信息交 设计模型构建[J].土木建筑工程信息技术,2013,5(4). 流和共享,更重要的是能及时地更新和保存这些信 The Application of BIM Technology on Cost Management in Implementation Stage LI He—ling .LI Xiao—rnei (a.Deparment of Accounting;Anhui Business Vocational College,Hefei 230001 Anhui Province,China; b.Anhui Branch Company;Zhongjingfa(Beijing)Engineering Cost Consulting Co.Ltd.,Hefei 230001 Anhui Province,China) Abstract:In the engineering construction project management,cost management is the most important,which is also one of the difficult points of project management.Cost management cycle is long and covers every stage of the pro— ject consturction,which is directly related to the costs and benefits.The application of BIM technology solves some dififcult problems in the whole process of cost management,and realizes the sharing of engineering information.In this paper,based on the application of BIM technology,the effective cost management methods are investigated.The speciifc methods with the application of BIM technology in the project design,bidding,construction and completion stages are presented,and related ideas of application methods will be useful to the similar projects. Key words:BIM;implementation stage;cost management