论述国内外造价工程中BIM的发展状况

论述国内外造价工程中BIM的发展状况

程婷婷

山西兆鲲招标代理有限公司山西阳泉045000

摘要：本文通过对于建筑信息模型（BIM）的理论与研究，分析了建筑信息模型（BIM）应用于中国建造业的优势与必要性。同时，对于BIM应用于工程造价管理的具体实施方法、全过程造价管理、信息共享等方面的研究构想与发展趋势做了分析总结。根据中国建筑行业的现状，分析了目前中国将BIM应用于造价管理所存在的障碍，提出了解决方法，并对BIM应用于中国工程造价行业的未来趋势进行展望。

关键词：建筑信息模型;造价管理;三维模型

1前言

目前看来，用传统的方法估计工程造价会因对项目所需完成的工作量的测量和描述不连续而不能为准确的工程造价估计提供良好的基石。随着科学技术的发展，工程项目的造价管理进入信息化时代。建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）是以三维数字技术为基础，集成建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型[1]。本文就BIM应用于工程造价管理的优势、实施方法、全过程造价管理、信息共享等几大方面的具体方法或研究构想做出了分析总结。同时提出了目前中国将BIM应用于造价管理所存在的障碍，预测了BIM将为我国未来建筑行业带来的巨大改变。

2.历史发展

1975年“BIM之父”ChuckEastman教授提出未来将会出现可以对建筑物进行智能模拟的计算机系统，并将这种系统命名为“BuildingDescriptionSystem”。进入上世纪80年代后，BIM的研究受到CAD的冲击，但学术界的研究并未中断。在芬兰，一些学者对计算机模型进行了研究，将这种系统称之为“ProductInformationModel”。1986年，美国学者RobertAish提出了“BuildingModeling”的概念，这一概念与现在业内广泛接受的BIM概念非常接近。不久，BuildingInformationModeling的概念被提出。但是受计算机硬件与软件水平的限制，BIM还智能提留在学术研究阶段[2]。在进入21世纪以后，BIM的研究和应用取得了突破性进展。2002年，Autodesk公司正式提出BIM的概念，此后BIM这一新名词被广泛接受。Autodesk、Bently、graphisoft都推出了BIM软件并在全球多个项目实践中取得不错的效果[3]。现在的BIM俨然已经成为了可以在工程实践中解决实际问题的生产工具。

3．现状分析

3.1基于BIM的工程造价管理相对于传统成本控制方法的优势

我们不难看出使用BIM模型代替图纸进行成本计算的几大优势：一是基于BIM的自动化算量方法将造价工程师从较为繁琐的计算中解放出来，节省更多的时间和精力用于更有价值的工作；二是基于BIM的自动化算量方法比传统的计算方法更加准确；三是基于BIM的自动化算量方法可以更快地计算工作量，及时地将涉及方案的成本反馈给设计师，便于在设计的前期阶段对成本的控制；四是可以更好地应对设计变更[3]。

而目前的已有的BIM技术给工程造价管理领域带来的巨大改变，进一步诠释了BIM应用于造价管理的优势：一是方案大大优化，传统的方法很难在进入施工阶段之前找出各专业之间的冲突，会导致成本浪费和工期延误，而BIM能在设计前期就将问题反映给设计师，对成本也易于修改；二是工程量计算更加准确，BIM大大提高了工程量清单的准确性；三是进度款支付更为合理，建立实际成本BIM模型并与4D关联数据库，便可精准地获得工程量；四是动态成本分析，基于BIM建立工程的5D（3D实体、时间、WBS）关系数据库，可以建立与成本相关数据的时间、空间、工序维度，成本汇总、统计、拆分对应瞬间可得；五是材料消耗控制，BIM可通过计划用量与实际用量的对比分析，实施实施动态管理；六是建立企业定额库，保持定额的先进性与合理性；七是提升总部成本控制能力，总成本部门、财务部门可共享每个工程的实际成本数据，实现总部与项目部的信息对称[4]。

3.2基于BIM的工程造价实施方法

目前看来，通过BIM进行工程造价估算主要有三种方法：一是利用应用程序接口（API）在BIM软件和成本预算软件中建立连接。二是利用开放式数据库连接（ODBC）直接访问BIM软件数据库。三是输出到EXCEL。

现在的通用理念是利用BIM在4D时间进度模型的基础上增加成本信息，形成5维度的成本模型。还有一种方法是将涉及阶段附加在BIM模型上的数据提取出来，并导入造价软件，与造价信息建立链接[5]。第一种方法比较受到学术界的认可，也是未来的必然发展趋势，但实施起来远不如第二种容易。由于工程量和价格信息是不断变化的，传统的造价管理是与设计割裂的，所以设计方方案变化后需要人工重新算套价，容易出错，而第一种方案很好地避免了这一问题，即实现设计与造价管理的一体化并导出不同方案的成本对比，更快捷地为决策提供更科学的依据。目前，有学者提出基于参数化技术和基于国际协同工作联盟IAI制定的IFC标准创建建筑信息模型，生产核心数据，而技术、经济、管理和其他附属数据与核心信息数据的整合则通过利用BIM编程接口API连写BIM与各工具软件[6]。这种技术让建筑信息模型的系统使用联合数据库，以IFC标准实现3D到5D甚至nD的集成。

3.3基于BIM的项目全过程造价管理

基于BIM的项目全过程造价管理即在工程项目的决策阶段、设计阶段、招标投标阶段、施工阶段及竣工移交阶段，都可以应用BIM技术来确定和控制工程项目的造价。我们可以从以上几个方面对全过程造价管理进行说明：在决策阶段，BIM的参数化以及构件的可运算性可以根据已有的模型或简单搭建拟建项目的模型快速统计工程量信息，结合造价系统快速询价，在没有图纸的情况下即可完成项目估算的工作；在设计阶段，BIM模型能快速、准确地拆分实物量，为设计提供数据支持；在招投标阶段，建设单位可以根据设计单位提供的富含数据信息的BIM模型快速抽调出工程量信息，编制准确的工程量清单；在施工建筑阶段，BIM可用于工程计量、施工组织设计优化、工程变更、索赔管理、工程进度款结算、资金使用计划与偏差分析等多个方面的造价管理；在竣工决算阶段，BIM模型数据库有着对各个建筑构件的工程量数据、成本信息、材料详细等多种信息，在施工过程中这一数据库不断更新，在竣工移交阶段其信息量已完全可以表达工程实体，BIM模型的准确性保证了结算的效率[6]。

3.4造价信息共享

BIM模型有利于在建筑工程全生命周期管理中提高建设工程信息在各个参与方之间的共享程度，减少信息交流障碍。根据BIM的核心思想，建筑师、结构工程师、控制工程师、土木工程师、造价工程师等都在同一个建筑信息模型上工作[7]。如果使项目关联各方造价人员都能便捷快速地获取BIM数据，就可避免多次、重复地计算数据。BIM在项目全生命周期中实现数据共享，能够有效应对工程设计变更，节省大量人力物力。基于BIM的的工程量计算和造价系统管理系统可以实现工程量以及所有工程实体数据的共享与透明，设计方、建设单位、建设单位委托机构、施工方、监理方等可以统一调用工程BIM而实现数据透明、公开、共享、极大地保证了各方对于工程实体客观数据的信息对称性。

4．现存问题

目前，BIM技术已在我国快速发展起来，并取得了一定的成果（例如2007年始建的杭州奥体中心及是由BIM提供基础数据支持以及造价控制），但是BIM在我国的应用尚处于初级阶段，在造价管理方面的潜在价值还没有充分发掘出来。存在的问题有不同公司开发的软件没有形成统一的系统，出现不能导入的现象，导致技术和造价信息得不到共享[8]。

BIM用于造价管理面临的另一难题是材料、构件会由不同使用者起不同名字，在使用BIM数据库信息时可能出现无法识别和匹配的问题。需要构件BIM信息编码分类体系。美国将分类体系有UNIFORMAT2和MASTERFORMAT。每一个构件或材料都有一个全球唯一标示，即IFD（国际词典框架），中国现有的《建设工程工程量清单计价规范》中的分类标准还无法直接应用于BIM[9]。因此，在未来，要实现BIM的自动化和信息化，需要先将其标准化，对各个建筑构件及属性进行明确定义和分类，而且分类信息要详细准确。

BIM软件进入我国市场后由于行业规范和数据接口不同，目前软件大多应用于设计层面，想要实现工程造价的信息化和过程化管理，符合我国建筑行业标准的应用软件和数据接口是不可或缺的。相关的BIM技术标准体系亟需确定。

5．未来发展趋势

从目前的研究看来，BIM的多维模型仍停留在构想阶段，现实项目仍较少运用BIM，但BIM的三维模型已经在很多项目上展露优势。中国也在积极地开发BIM软件。在未来，BIM三维模型，将会加入时间维度和成本维度组建5D建筑模型，这样有利于更加合理地安排资金计划、材料计划、人员计划和机械计划等，以实现动态实时监控。在5D中，工程人员可以掌握任意时间段的各项工作量，从而核算该时间段内的造价，可以更加准确的制定用工计划和资金计划。同时，在对BIM3D模型的各个构件进行统一编码的问题解决之后，这种在5D建筑模型下的任意条件统计、拆分、分析将成为可能，这不仅能够让决策人员在多维度进行方案对比，还可以助于及时发现问题并纠偏工程费用。

6.结语

总之，BIM技术是建筑行业未来发展的重要技术，随着技术水平的不断发展，该项技术也将更加完善，为建筑行业的快速发展增添新的动力。

参考文献:

[1]何关培，BIM总论，中国建筑工业出版社，2011.

[2]王广斌，张洋，谭丹，基于BIM的工程成本核算理论及实现方法研究，2009.11.

[3]AKINCIBetal.Aformalismforutilizationofsensorsystemsandintegratedprojectmodelsforactiveconstructionqualitycontrol[J].AutomationinConstruction,2006,15(2):124-138.

[4]李函霖，论BIM技术对工程造价管理的作用，企业科技与发展[J]，2013.6.5.

[5]孟森，刘欣，张世洋，浅谈基于BIM的工程造价管理，工程建设[J]，2012.10.15.

[6]黄华，建设工程设计阶段造价控制新方法，内江师范学院学报[J]，2010.10.15.

[7]周信恩，李明，基于BIM的建设工程造价管理浅析，建设科技[J]，2013.3.15.

[8]张孟田，基于BIM的建设项目设计概预算的应用，中国勘察设计[J]，2012.5.15.

[9]张利歌，基于BIM的工程项目造价管理研究，科技创新与应用，2013.6.28.

[10]李静，方后春，罗春贺，基于BIM的全过程造价管理研究，建筑经济[J]，2012.9.5.