BIM技术在造价管理中的应用案例分析

苏州秉诚工程造价咨询有限公司 梁宇

摘要：本文查阅了BIM技术与造价管理的发展趋势及演变历程，探讨BIM技术与造价管理相结合的可行性。阐述了在某房建项目中，运用BIM技术，在工程的各个阶段进行工程造价管理的过程及结果。通过本文的案例分析，可知目前BIM技术仍不能全面应用于造价管理。且目前所有的工程项目中，BIM技术的应用仅仅也只能验证或者辅助其他专业或职业的管理和实施，不能独立于设计、施工、造价咨询及业主而存在。

工程造价全过程管理一直是近年来很多施工企业追求的目标，但信息的不透明，管理制度严重滞后，都无形中增加了施工成本，使得企业的利润率达不到合理的水平。而随着BIM技术的使用则打破了被动的局面。相信通过不断的使用BIM技术，挖掘出BIM技术的潜能，从而真正能做到利用BIM技术创建并共享数据库，为全过程造价管理节约成本，提高效率。

关键词：BIM技术；造价管理；结合；成本；效率

引言

目前BIM技术的发展方兴未艾，但是如何将BIM技术应用到工程造价管理中的论文却是少之又少，本文试着将BIM技术与造价管理相结合，通过案例分析的形式讲述BIM技术与造价管理相结合所带来的的成果，以及实施过程中所发现的问题，探讨出一个可行的解决办法。并提出未来将BIM技术彻底的融入到工程造价管理中所需的必备条件。

一、 BIM技术的发展现状与趋势

1、 BIM技术发展的国内外现状

BIM的概念最早在上世纪70年代就已经提出，但直到2002年美国的Autodesk公司发表了一本BIM白皮书之后，其它一些相关的软件公司也加入，才使得BIM逐渐被大家了解。一年之后，美国联邦总务署（GSA，成立于1949年，每年预算约$26.3 billion）发起了3D-4D-BIM计划，要求到2007年，所有GSA项目全面BIM化。BIM开始在美国快速发展。到2006年，CSI（Construction Specifications Institute）编制完成AEC万用标准OmniClass。到2007年，全美建筑科学院NIBS推出酝酿已久的集大成者BIM标准：全美BIM标准（NBIMS），日后被各国效仿。到2013年，全美建筑科学院NIBS发布BIM指南，并且最近几年还在一直更新。

1987年，英国主要建筑业机构的代表联合成立了BPIC（建设项目信息委员会）。它为建筑生产信息的内容、形式和编制提供了最佳实践指导, 并在整个行业中传播。到1997年，英国的BIM标准Uniclass发布，最新版为Uniclass 2015。2007年，英国也推出BIM实用指南。2011年的时候，英国政府宣布英国的BIM战略，要求政府项目在2016年时全面BIM化。

在国内，直到2005年，Autodesk进入中国为了推广它的软件在国内宣传BIM，BIM的概念才逐步在国内被认知。到2007年的时候，建设部发布行业产品标准《建筑对象数字化标准》。2008年开始，上海的标志建筑上海中心决定在该项目采纳BIM技术，BIM技术在国内发展开始加速。2011年，中国出现第一个BIM研究中心（华中科技大学）。2012年开始，政府部门逐步开始接触并推广BIM，到2016年，住房城乡建设部印发2016-2020年建筑业信息化发展纲要中明确提出BIM重心，到今年，国务院办公厅关于促进建筑业持续健康发展的意见中也明确说明了BIM的重要性。[1]

2、 BIM技术的发展趋势

BIM技术的发展必将给建筑业带来新的革命。BIM技术的成熟，将形成内容完整的，应用广泛的，性能更优的建筑信息模型。未来将实现高水平的虚拟现实技术，实现建筑工程全生命周期管理。随着通信技术和计算机技术的不断发展，建筑工程业的效率势必不断提高，未来BIM技术的发展预计将有以下四大发展趋势。

（1） 移动端的应用

随着互联网和移动智能终端的普及，人们可以随时随地获取信息。在建筑施工领域，施工监理人员等在未来将配备这些移动设备，可以在工作现场进行指导。BIM作为大数据的载体，借助信息管理系统为企业运营和项目管理提供有价值的决策依据。

相信随着科技的不断发展进步，BIM终将成为土木工程领域高效率增长的引擎，再次焕发建筑业的无限活力。

（2） 无限传感器网络的普及

将监控、无线传感器放置在建筑物的各个角落，对建筑物内的湿度、空气质量、温度等进行监控，结合供暖、通风、供水等控制信息，工程师可以充分了解建筑物的综合情况，从而使设计和施工决策方案更加有效合理。

（3） 数字化云计算应用

数字化、云计算的应用通过一种激光扫描桥梁、道路等工程区域信息，可以获得早期的一手数据。设计师可以在这种浸入交互式的三维空间中进行工作。结构分析、能耗分析都需要用云计算强大的计算能力来处理和分析。甚至渲染和分析过程可以达到实时的计算，帮助设计师实时在诸多不同的设计和解决方案之间进行比较，择优而立。

（4） 扁平化协同模式

扁平化协同模式要建设完善的BIM实施，必须通过制定协同工作流程来保障和协同，可以将原设计师、工程师、承包商、业主的协同变成扁平化的管理风格，实现成果共享，各方参与，使得BIM可以在项目生命周期内实现总价值的最大化。

当前中国正处于世界范围内的新科技革命、产业变革和中国经济转型的历史交汇点上，对建筑产业现代化的转型推动力加强，建筑行业需要以全新视角审慎分析当前的转型经营环境，迭代经营思维，在管理实践中大力创新，重新研究、锚定企业新的战略选择，谋篇布局、先发制人。

3、 BIM技术与工程造价管理的结合

BIM技术指的是一种利用计算机技术辅助进行建筑信息管理的新技术。它是建立在建筑工程信息数据基础上的一个完整的、高度集合体的信息模型。BIM技术包含动态信息数据库，它可以根据建筑过程的变化进行有效的调整。在混凝土施工设计项目和BIM技术的应用中，建立了项目资源计划的编制，降低了资金风险、成本、能源损耗和对环境的污染，提高了项目建设的效率。具体而言，BIM技术的基础是建筑项目下的相关信息和数据模型。它具有可视化、仿真、优化、协调、绘图等优点，实现了数字信息仿真技术，为建筑物的真实模拟提供了依据。

在工程造价管理的过程中，运用BIM技术对其进行辅助管理，主要依据相关的评价体系，多维分析了大量的信息成本在PR中的作用。就工程承包阶段而言，施工企业和业主主要是在合同中确认部分工程造价，并建立项目的BIM模型。就施工阶段而言，施工企业主要采用BIM模型控制施工成本，实现物资采购、施工部署和统计工作的高效有序实施。在过去的造价管理中，招投标阶段的工程量清单计价主要是由成本手册法计算的。然而，随着建筑工程的实施和建筑工程的日益复杂，采用BIM软件进行建模，可以对工程进行更准确的分析，并具有非常明显的优势。它可以更好的减少计算量，更积极的参与细节优化和协调工作。

BIM技术作为一种新的管理技术，他表现出他的独特性。在实际应用中，，具有与其他管理技术不可比拟的优点。从科学发展的角度看，精细化管理是一种企业理念与企业文化。在分工更加精细、服务质量优良的过程中，现代管理是核心技术要求。在现代工程造价管理的过程中，精细化管理是非常关键的。在精细化管理的过程中，要注意学习先进的BIM技术，注重相关细节，提高工程造价管理的效率，同时加强信息技术的建设。

二、 工程造价管理的演变过程

1、 工程造价管理的诞生

十六世纪至十八世纪，技术发展促使大批工业厂房兴建，许多农民在失去土地后向城市集中，需要大量住房，从而使建筑业得到发展。设计和施工逐步分离为独立的专业，工程数量和工程规模的扩大要求有专人对已完成的工程量进行测量、计算工料和估价。从事这些工作的人员逐步专业化，并称为工料测量师。他们以工匠小组的名义与工程委托人和建筑师洽商，估算和确定工程价款。工程造价管理由此产生。

2、 工程造价管理的发展

从十九世纪初期开始，资本主义国家在工程建设中开始推行招标承包制，要求工料测量师在工程设计以后和开工以前就进行测量和估价，根据图纸算出实物工程量并汇编成工程量清单，为招标者确定标底或为投标者做出报价。从此工程管理逐渐形成了独立的专业。一八八一年英国皇家测量师学会成立，这个时期完成了工程造价管理的第一次飞跃。工程委托人能够做到在工程开工之前就了解到需要支付的投资额，但是他还不能做到在设计阶段就对工程项目所需的投资的准确预计，并对设计进行有效的监督和控制。因此往往在招标时期或招标后才发现，根据当时完成的设计，工程费用过多或投资不足，不得不中途停工或修改设计。业主为了使投资花得明智或恰当，为了使各种资源得到最有效的利用，迫切要求在设计的早期阶段，甚至在作投资决策时，就开始进行投资估算，并对设计进行控制。工程造价规划技术和分析方法的应用，使工料测量师在设计过程中有可能相当准确地作出概预算，甚至可在设计之前作出估算。[2]

我国工程造价管理的产生，应追溯到十九世纪末二十世纪上半叶，当时在国外资本侵入的一些口岸和沿海城市，由于工程投资规模扩大而出现了招投标承包方式，建筑市场开始形成。为适应这一形势，国外工程造价管理方法和经验逐步传入。民族新兴工业项目的建设也要求对工程造价进行管理。这样，工程造价管理就在我国产生了。改革开放以来，我国工程造价管理进入黄金发展期，工程加价依据和方法不断改革，工程造价管理体系不断完善，工程造价咨询行业得到快速发展。近年来我国工程造价管理呈现出国际化、信息化和专业化的发展趋势。[3]

3、 工程造价管理与BIM相结合

（1） 传统造价管理的局限性

① 市场脱节与区域性

目前国内普遍采取工程造价模式是静态管理与动态管理相结合的模式，但是随着市场经济的发展，现行的建设工程造价管理体系与模式存在的局限性越来越明显，再者全国各省市的造价标准不统一，各个地方的数据不能适用，而这个数据是造价咨询公司立足的根本。

② 共享与协同难以实现

目前造价管理还是停留在工程项目特定节点、单个岗位和个人项目的应用上。仅限于内部人员共享，造价工程师无法与其他岗位进行协同办公。

③ 造价拆分组合

精细化造价管理主要细化到不同时间、构件、工序等。目前很多施工企业只知道项目一头一尾的两个价格，过程中的成本管理完全放弃了。

④ 数据的及时更新与维护

现场设计变更、签证索赔等，对量和价的调整比比皆是，材料价格的波动也非常大。

（2） BIM在造价管理中的价值

① 宏观方面的价值

Ø 帮助工程造价单位进入实时、动态、准确分析的时代；

Ø 建设、施工、咨询单位的造价管理能力提升，大量节约投资；

Ø 整个建筑业的透明度将大幅度提高，招投标和采购腐败大为减少；

Ø 有利于低碳建造，建造过程能更加精细；

Ø 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，如询价、评估风险等，并可以利用节约的时间编制更精彩的预算。

② 微观方面的价值

Ø 提高工程量计算的准确性

Ø 合理安排资源、加快项目进度

Ø 控制设计变更

Ø 对项目多算对比有效支撑

Ø 历史数据积累和共享

（3） 基于BIM的全过程造价管理

① 决策阶段

在项目投资决策阶段，可以利用以往BIM模型的数据，如类似工程每平方米造价是多少，估计出投资这样一个项目大概需要多少费用。

② 设计阶段

可以利用BIM模型的历史数据做限额设计，这样既可以保证设计工程的经济性，又可以保证设计的合理性。

③ 招投标阶段

可以根据BIM模型快速准确提供招投标所需工程量，避免施工阶段工程量纠纷。

④ 施工阶段

利用BIM平台统一成一个专业，进行三维碰撞，检查设计错误，同时可以控制成本，做到精细化管理。

⑤ 结算阶段

BIM模型的准确性确保了结算的快速准确，结算的大部分核对工作再施工阶段完成，加快结算速度。

4、 BIM技术在项目建设过程中的多次定价的作用

（1） 估算阶段

根据指标作出相应估算；

（2） 概算阶段

从BIM模型获得建设项目的各种项目参数和工程量，计算出准确的概算价；

（3） 施工图预算阶段

根据施工图设计成果，建立详细BIM模型，为编制的施工图预算提供准确的工程量；

（4） 招投标阶段

根据BIM模型编制高质量的工程量清单，实现清单不漏项，工程量准确的效果。投标人根据BIM模型获取正确的工程量，与招标文件的工程量清单比较，可以制定更好的投标策略；

（5） 签订合同阶段

BIM模型与合同对应，为承包双方建立了一个与合同价对应的基准BIM模型；

（6） 施工阶段

BIM模型记录各种变更的几何数据、工程量数据和各种变更签证数据，并提供BIM模型的各个变更版本，为审批变更和计算变更工程量提供基础数据。结合施工进度数据，按施工进度提取工程量，为支付申请提供工程量数据；

（7） 结算阶段

BIM模型已调整到竣工工程实体一致。为结算提供准确的结算工程量数据。

三、 工程概述

（1） 工程名称：某房建项目

（2） 建设地点：苏州市姑苏区。

（3） 项目批准文号：有

（4） BIM试点工作文件：有。

（5） 参建单位：略。

（6） 投资类型：约145000万元，。

（7） 建设规模：占地面积为4.6万平方米，总建筑面积约15万平方米，容积率2.447。该工程包括：8个单体住宅建筑（房号为1#-8#），配套服务用房，配电房，门卫、消控及监控室和地下汽车库（含人防地库）等项目土建、安装施工总承包工程。地下室地下1层，地上最高27层。

（8） 结构类型：主体结构为钢筋混凝土框架结构；基础类型：桩基础。

（9） 合同工期：850日历天。

（10） 工程质量标准：合格。

（11） 工程招标形式：本工程采用公开招标方式。

四、 BIM技术在造价管理中的应用

1、 BIM技术在项目概算阶段造价管理中的应用

本项目概算阶段，造价管理的具体事项包括概算编制和初步设计概算审查。其中BIM技术参与了初步设计概算审查。主要成果有BIM模型建模报告、BIM动画漫游报告、BIM概算工程量校验报告、BIM日照分析报告、室外风环境模拟分析报告、人流疏散模拟报告和交通组织分析报告等。

（1） BIM模型

本阶段BIM模型建模精度为LOD200,，建模内容包括但不限于1#至9#楼梁、墙、板、柱、门、窗、外墙装饰、内部抹灰、屋面、管道、桥架、风管等元素；模型成果如图1所示。

图1 BIM模型

（2） BIM动画漫游

本动画漫游包括室内外户型效果及空间优化建议。小区围墙、配电房、公共卫生间、道路、门卫、绿化、主楼外立面颜色及门窗样式无初步设计图纸，仅为示意效果。室内效果墙壁采用白色涂料模拟，无吊顶，地面、成品门及门套的模拟效果和家具布置情况见视频文件，家具布置参照建筑平面图。视频效果如图2-图6所示。

图2 项目整体效果

图3 项目外部效果

图4 项目内部效果

图5 地下室效果

图6 户型内部效果

（3） BIM概算工程量校验

本项目概算总金额为91249.37万元，其中工程建设费用62154.37万元，校验金额为13058.5万元，校验率21.01%。主要内容包括土建和安装两大专业，涵盖地下和地上全部区域，模型元素包括墙梁板柱、垫层、门窗、管道、桥架、风管、设备等。校验成果如表1-表3所示。

表1 无相互扣减关系或者以个数为计量单位校验后无偏差的工程量

表2 有相互扣减关系合并校对后基本吻合的工程量

表3 无相互扣减关系校对后偏差较大并且修正的工程量

从以上三张表格可以得出如下结论：

①无相互扣减关系或以个数为计量单位的工程量，校验后无偏差数值；

②有相互扣减关系的工程量，将扣减的构件和被扣减的构件工程量合并计算后总量基本吻合；

③无相互扣减关系的工程量，有部分工程量偏差较大的，经修正后基本吻合，满足概算要求；

由此可知，通过工程量校验对比分析，revit建模的实物量和专业算量软件计算的工程量误差在可接受范围内，保障了概算阶段造价的准确性。

（4） BIM日照分析

本项目采用sketchup日照大师和lumion软件进行日照分析，选取北半球大寒日的白天作为日照分析的时间区间。具体分析结果如图7所示。

图7 大寒日日照时长分析

经过分析，得出如下结论：8栋住宅楼均满足《江苏省城市规划管理技术规定-苏州市实施细则之二》大寒日不低于2小时的日照标准。

（5） 室外风环境模拟分析

本项目地处长江三角洲东南苑太湖水网平原中部。本地区雨水充沛，年平均降水量1088.5mm，年平均降雨日130天，年平均风速3.9m/s，三十年一遇最大风速25.3m/s，年平均有雾日24.5天，年平均日照时数1996.3小时。

根据以上基本情况，采用鸿业建筑风环境模拟分析软件HY-CFD对该项目建筑室外风环境进行模拟分析。具体分析结果如图8-图11所示。

① 夏季工况

图8 建筑表面迎风面压力分布

图9 建筑表面背风面压力分布

图8与图9为夏季最多风向情况下建筑表面迎风侧和背风侧压力分布图，可以看出：迎风侧高层建筑前后表面静压差均在5Pa以上，有利于夏季室内自然通风。

②冬季工况

图10 建筑表面迎风面压力分布

图11 建筑表面背风面压力分布

图10与图11为冬季最多风向情况下建筑表面迎风侧和背风侧压力分布图，可以看出：最高层门窗内外压差均在5Pa以内，因此需要一些额外的辅助通风设施。

通过如上分析得出以下结论：

在冬夏季节室外主导风向下，本项目通过建筑之间的间距来改善首层公共活动区域风环境。人行高度处的风速基本都处于5m/s之内，符合舒适度要求；在夏季主导风向下，本项目建筑前后压差基本都在5Pa以上，满足绿色建筑标准要求，有利于自然通风，改善室内热环境。

（6） 人流疏散分析

本阶段进行的人流疏散分析主要针对9#楼商业综合体，采用pathfinder进行人流疏散分析。具体分析结果如图12-图16所示。

图12 疏散前人员分布

图13 疏散82秒后左边红框区域人员疏散完毕，右侧出现拥堵

图14 疏散3分50秒左侧红框内区域疏散完毕，右侧继续拥堵

图15 疏散5分23秒右侧红框区域内疏散完毕，左侧拥堵

图16 疏散6分22秒后，除红框内其余均疏散完毕

由以上分析可知楼梯1和楼梯2在82秒时全部疏散完毕，建议在2层楼梯3和楼梯2之间增设应急通道，将楼梯3部分人员分流给楼梯2和楼梯1。在3分50秒时楼梯3的人员疏散完毕，在这过程中建议安排人员引导，将楼梯4的人员分流给楼梯3。在5分23秒时楼梯6人员疏散完毕，而楼梯5顶楼还相当拥堵，建议安排人员引导楼梯5的人员分流到楼梯6，同时建议楼梯5和楼梯4空间段增设应急通道，将人流分摊到楼梯4上，最终9分27秒（567秒）人员全部疏散完毕。

运用上述优化方案再次进行模拟分析，人员最终疏散完毕时间为8分04秒，可提前1分23秒。

（7） 交通组织分析

本项目位于苏苑街、冬青路、吴中东路、金秋路所围区域内，占地面积4.6万平方米。根据设计图纸，结合周边环境，利用PTV Vissim交通组织模拟分析软件进行路网建模，分析了早高峰和晚高峰的交通运行情况。具体分析结果如下：

早高峰小区内1249辆车按50%的出行量，625辆车驶出小区所需最少时间为32分30秒，当苏苑街南幅路段交通流量超过396（辆/小时）时，将会影响北出入口车辆驶出效率，并引起苏苑街南幅路段车辆行驶缓慢，当金秋路东幅车辆超过102（辆/小时）时，将会影响西出入口的驶出效率；

晚高峰按1249辆车按50%的驶入量，625量车驶入小区所需最少时间为40分钟，当苏苑街南幅路段交通流量超过822（辆/小时）时，将影响苏苑街车辆行驶速度，引起交通堵塞；当金秋路东幅超过600（辆/小时）时将会影响车辆行驶速度，引起交通堵塞。

根据以上分析结果提出两点优化建议：

①当金秋路西侧入口段影响交通堵塞情况时，可设置非小区内部车辆禁止驶入金秋路；

②北侧出入口影响交通堵塞情况时，可设置苏苑街南侧车道为双车道。

2、 BIM技术在项目预算阶段造价管理中的应用

本项目预算阶段，造价管理的具体事项包括招投标及设计预算造价。其中BIM技术参与了设计预算造价。主要成果有BIM模型创建报告、工程量校验报告、碰撞检测报告、管线优化报告、净高分析报告、车位分析报告等。

（1） BIM模型

本阶段BIM模型建模精度为LOD300，建模内容包括但不限于墙梁板柱、门窗等元素，构建模型的实施流程如图17所示。

图17 BIM模型搭建流程

BIM模型使用的族库包括门、窗、百叶窗、机电设备等，如表4所示。

表4 机电族类别

模型成果如图18所示。

图18 BIM效果图

（2） 工程量校验

本项目预算总金额50749.06万元，校验范围为BIM分部分项和预算分部分项进行校验，措施费和规费税金不在本次校验范围内。BIM校验金额为21640.7万元，预算分部分项金额为33347.84万元，校验率64.389%；主要内容包括土建和安装两大专业，涵盖地下和地上全部区域，模型元素包括墙梁板柱、垫层、装饰层、门窗、管道、桥架、风管、设备等。校验成果如表4-表7所示。

表4 无相互扣减关系或者以个数为计量单位校验后无偏差的工程量

表5 存在相互扣减关系的工程量

表6 基本吻合的工程量

表7 无相互扣减关系校对后偏差较大并且修正的工程量

经过如上对比分析可知，主体结构总量无偏差，但是剪力墙和有梁板偏差大，主要一方面是因为软件扣减规则不同，另一方面是因为整体项目庞大，构件种类繁杂、并且参与人员多，会存在一定偏差。装饰部分由于广联达装饰面计算规则是不扣除装饰厚度，Revit装饰计算规则是扣除装饰厚度，故工程量有误差，本次项目按不扣除装饰面厚度对比。机电部分的偏差则较大，究其原因是因为BIM模型用自身Revit明细表出量只计算了管道、风管、桥架本身的长度，其管件（弯头、三通、四通等）长度不计算在内，这与清单计算规则不符。理论上统计管件个数， 并乘以每个管件长度，加上管道、风管、桥架本身的长度，即为与清单计算规则相符的工程量。但实际操作起来繁琐，费时效率低，而且工程量容易出现偏差。

（3） 碰撞检测

本次碰撞检测分为风管与风管、风管与电缆桥架、风管与水管、风管与建筑结构、电缆桥架与电缆桥架、电缆桥架与水管、电缆桥架与建筑结构、水管与水管、水管与建筑结构共9项碰撞项目，碰撞内容为硬碰撞，由于动力桥架图纸需合并，本次碰撞报告主要目的是为桥架的拆分提供优化思路和重点优化区域。具体碰撞检测结果如表8所示。

表8 碰撞点数量统计

基于BIM模型进行多专业集成后进行碰撞检测，提前发现图纸中各专业之间的冲突，优化施工方案，经过优化设计和管线的合理布置，可以减少错漏碰缺情况的发生，避免返工误工，提高工程实体质量，保证施工进度，合理控制成本。目前已将所有主管碰撞点全部解决，各别支管在实施中依情况处理。

（4） 管线优化

管线优化应当遵循的管综原则已经是建筑行业从业者的基本常识，本篇不再赘述。本节将只就本项目特定的管线间距原则详加阐述。

管线布置时，应考虑水管、喷淋管以及消防管管壁厚度。DN150喷淋管与DN150喷淋管的外壁边缘应相距100mm。电缆桥架、水管的外壁距建筑墙应留100mm。风管距建筑墙不小于100mm，沿结构墙需进行90度拐弯或风管管道需安装消声器及较大阀部件时，依实际情况确定距墙尺寸。管线布置时需考虑无压管道的坡度。管线与管线间距应满足施工规范要求。根据以上原则，本项目具体问题具体分析，不同的区域分别提出不同的优化方案。

①非人防区管线排布方案

非人防区净高2900mm，梁高900mm区域最大风管高度500mm,因此风管贴梁底敷设，单独一层。扣除支吊架100mm风管区域净高可达到2300mm。桥架、给排水、消防水管可敷设两层，桥架一层底标高2700mm,水管中心高度2500mm，扣除支吊架100mm，此区域高可达到2300mm。喷淋支管采用上登至梁底敷设。

图19 非人防区管线排布方案

②人防区管线排布方案

人防区净高2700mm，由于最大风管高度400mm,因此风管贴梁底敷设，单独一层。扣除支吊架100mm，风管区域净高可达到2200mm。桥架、给排水、消防水管可敷设两层，桥架一层底标高2550mm,水管中心高度2400mm，扣除支吊架100mm，此区域净高可达到2200mm。喷淋支管采用上登至梁底敷设。

图20 人防区管线排布方案

③重点复杂区域1-3轴交K-M轴管线排布方案

此区域最大梁尺寸550X900mm（红色），梁下净高2900。风管1、风管2高度均500mm，管底净高最高2400mm。风管1区域有四个桥架三通，和若干水管三通，风管2位置下方还有四根桥架、1根喷淋管及两根消防栓管。排布完净高不足2.2m。

图21 优化前管线排布

鉴于此情况，建议桥架平移至墙边三通改为弯头减少翻弯，风管适当平移为桥架挪出空间。风管弯头改为直角弯头增加导流片，避免与喷淋管、消火栓管碰撞。

图22 优化后管线排布

根据现场情况并结合整体布局的经济性、合理性和美观性综合考虑，即能够展现建筑的最大可利用空间，又能保证正常的功能需求。考虑降低施工难度，便于后期运维检修与更换，并得到原设计单位的确定，所以本项目的管线优化方案采用如上方案进行优化。

（5） 净高分析

本项目所采取的的净高分析原则，净高分析图所表达的标高均为管线底标高，包含风管、水管保温，不包含桥架、照明线槽。区域内最低点的标高为该区域的净高值。具体分析结果如下：

①地下室整体净高分析

地下室非人防区结构顶板高度-1.600m,底板建筑标高-5.400m，层高3800mm，主梁东西走向梁底最低高度2900m。其余梁底标高以3000mm至3200mm为主。最大风管高500mm。

表9 非人防地下室整体净高分析

地下室人防区结构顶板高度-1.600m，底板建筑标高-5.400m，层高3800mm，主梁南北走向梁底最低高度2700m。其余梁底标高以2750mm至2950mm为主。最大风管高400mm。

表10 人防地下室整体净高分析

②局部净高分析

非人防区出入口地面标高-5.400m，梁底标高-2.300m，风管底标高-3.100m。管道最低点距地面高2300mm，符合车辆进出净高要求。

图23 非人防区出入口净高分析

人防区出入口地面标高-5.400m，梁底标高-2.650m，风管底标高-3.010m。管道最低点距地面高2390mm，符合车辆进出净高要求。

图24 人防区出入口净高分析

非人防区行车道地面标高-5.400m，梁底标高-2.500m，风管底标高-3.000m。管道最低点距地面高2400mm，符合车辆行进净高要求。如轴17交M处是非人防走道最低点。

图25 非人防区车道净高分析

人防区走道地面标高-5.400m，梁底标高-2.650m，风管底标高-3.100m。管道最低点距地面高2300mm，符合车辆行进净高要求。如轴15轴交AT处是人防走道最低点。

图26 人防区车道净高分析

通过以上分析，对项目主要区域、地库出入口、行车道、停车位最低点进行净高分析。得出的结论是本项目的净高满足2.2m一下车辆的自由进出、行进、停车等要求，车辆通行畅通无阻。

（6） 车位分析

本项目的车位分析主要针对车位与消火栓、车位与防火门、车位与柱和墙、车位与集水井、车位与其他，以及配电箱、智能箱等其他可能造成影响的因素进行分析。按照造成影响的严重性分为严重、较严重、一般三种情况。具体分析成果如表11所示。

表11 车位使用影响分析

通过以上分析得出如下结论。虽然上述情况会对车辆停放、防火门开启、人员进出等造成一定影响，但根据设计规范暂不进行修改，后期通过安装施工及物业管理等方式协调解决；局部车位可通过停微型车辆或机房检修期间车位暂不停车等方式解决。

3、 BIM技术在项目跟踪阶段造价管理中的应用

本项目跟踪阶段，造价管理的具体事项包括编制跟踪方案、工程进度款支付预评审、工程变更签证测量和审核以及工程索赔费用审核与确定。BIM技术参与了跟踪阶段造价管理的所有事项。下文就具体事项详细分析。

（1） 编制跟踪方案

跟踪方案确定了BIM技术的工作范围，详细阐述了BIM技术的工作内容，并明确了BIM技术的工作目标。

①BIM技术的工作范围

某房建项目（包括前桩基工程、土建工程、大型土石方工程、安装工程、装饰装修工程、消防通风工程、智能化工程、室外市政及景观绿化工程等）。

②BIM技术的工作内容

BIM技术的工作内容主要有图纸管理、模型管理、BIM成果管理、进度管理、变更签证管理、进度款管理、安全管理、质量管理、工作联系单、会议纪要和文档管理等。

③BIM技术的工作目标

为保障BIM技术应用的成效性，确保BIM技术在本项目上应用落地，实现BIM技术的价值最大化，本项目5D协同平台的实施以项目各参建方、全过程应用和管理为总体目标；其次建立以项目投资控制为主线，利用BIM技术协助政府科学决策，合理控制项目投资，辅助建设单位进度、成本进行管控；再次建立项目5D进度模拟，合理安排资金使用计划，反映项目投资进度；最后还要利用BIM技术进行变更签证模拟，提供变更签证实时工程量及实施分析，避免不合理变更签证。

（2） 工程进度款支付预评审

由于本项目尚未完工，因此目前涉及的工程进度款支付预评审主要是土建工程。BIM方依据模型结合施工单位申报情况及各参建方审批意见，合并相应施工任务清单，形成进度款支付清单，输出进度款核量清单及本期需结算的费用，作为进度款审核的资料依据。至目前为止，BIM技术共参与了14期的进度款审批，统计及详情如图27-图29所示。

图27 BIM模型展示工程进度

图28 各期产值对比分析

图29 各期工程款支付情况

由此可见，BIM+造价评审对进度款控制起到一定作用，利用BIM技术对项目资金进行提前计划，在审核过程中通过BIM平台直接了解项目资金及进度款支付情况，截止第十四期BIM工程量累计计划金额33261.21万元， BIM审定累计金额28009.61万元，造价咨询审定金额？万元。通过BIM平台数据分析，可以看出本项目进度稍有滞后，因此业主积极采取赶工措施。

BIM+造价评审模式初步可行，但为了实现BIM+造价评审还有一定的差距，特选取差异BIM技术审定的产值和传统造价审定的产值的差值较大的部分进行详细原因分析。BIM技术审定细节和传统造价审定细节分别如下。

①地下主体工程部分，BIM审核与跟踪造价审核方式不同。比如有清单无模型构件，BIM按照建筑面积，以模型文字表现，而造价跟踪以实际工程量计量；比如地下工程土方工程，基坑围护、措施费、规费等有清单无模型工程BIM无法创建模型，我们根据地下工程面积按比例划分，用模型文字在项目上表示。在BIM跟踪审核过程中，是要某一分区全部做完且合格过后才予以审核，但是跟踪造价可以根据实际完成部分予以计量。故BIM审核与造价审核有差异。如图30所示。

图30 地下室进度款BIM审核表

②地上主体工程部分，BIM审核与跟踪造价审核方式不同。施工单位在进度款申报过程中一层楼做完一半也予申报，跟踪审计根据实际完成情况审核半层，BIM无法根据实际情况拆分，BIM将本期完成的一半工程不计量汇入下期计量（或者本期计量下期扣除）；如图31所示。

图31 地上部分进度款BIM审核表

③二次结构和装饰装修工程部分，BIM审核与跟踪造价审核方式不同。BIM模型可挂接的进度计划均按照楼层进行划分，BIM在审核施工单位时，需确认某一层是否完成且合格方能计算确认的工程量；而造价审核可以按照工艺流程来划分，比如5层的ALC墙已经完成，但5层的腰梁未完成，造价审核时可以确认5层的ALC墙完成，审核为已完成的工程量，而腰梁作为未完成的工程量。BIM审核无法与现场实际进展完全匹配，故BIM审核与跟踪造价审核存在差异。如图32所示。

图32 二次结构施工进度表

根据以上分析BIM技术在进度款审批过程过程起到很大的作用，为各参建单位进度款支付提供极大的参考依据，加快进度款审核流程，借助BIM平台流在进度款审批过程中进度款更加准确，进度款审核文件及时存档，流程数据有迹可循为后期项目结决算阶段提供重要数据。协助业主在事前、事中、事后对造价全方面控制。从本项目中可以预知，未来的造价咨询将不仅仅局限于传统造价，应用BIM技术实现更好的造价管理将势在必行。

本项目BIM+造价可行，但也存在一定的局限性，如何从理论，技术，管理等方面来解决我们还需要大胆探索创新。

（3） 工程变更签证测量和审核

本项目牵扯范围较广，涉及单位较多。由于BIM技术暂时无法得到广泛的认可，因此在工程变更签证的测量和审核中，BIM技术仅利用协同管理平台，将已经发生的变更签证录入到协同管理平台中，作为电子存档，方便业主和各参建单位的查阅。目前已录入的变更签证如图33所示。

图33 已录入的变更签证

（4） 工程索赔费用审核与确定

由于目前项目上暂时还没有工程索赔费用，因此关于BIM技术在工程索赔费用的审核与确定中的应用暂时无法进行分析，本篇亦不作妄言。

4、 本章小结

本项目的造价管理通过应用BIM技术，累计提出234个图纸问题，检测出109个影响较大的管线碰撞问题，提交了各阶段汇报文件共19份，优化了4处管线复杂区域的管线排布，预计缩短工期约30天，减少了约50个签证，实际为业主节省约400万成本。因此可见BIM技术极大的提高了造价管理的成果，使得项目的成本在可控的情况下大大减少，由此产生的直接经济效益和间接经济效益将是以往没有BIM技术的造价管理所无法比拟的。

五、 未来与展望

通过本篇的案例分析，可知目前BIM技术仍不能全面应用于造价管理。其实目前所有的工程项目中，BIM技术的应用仅仅也只能验证或者辅助其他专业或职业的管理和实施，不能独立于设计、施工、造价咨询及业主而存在。BIM技术要想获得进一步的发展和应用仍旧任重道远。

为了能够利用BIM技术实现全过程的造价管理，主要需要依靠以下三种技术手段。

（5） 应用程序接口

通过应用程序接口（ApplicationProgrammingInterface，API)访问BIM平台的建筑信息模型，直接与BIM解决方案链接。通过API从BIM模型中获取信息与造价软件集成，也可以逆向操作把造价软件中数据传到BIM中，但API的变化需要基于API的应用程序做相应升级。

如以附加软件的形式嵌入REVIT软件，在附加软件中编辑构件造价信息，但这种方式工程量的计算依赖嵌入的主体软件，构件之间的扣减关系容易发生错误。

（6） 开放数据库互联

开放数据库互联(OpenDatabaseConnectivity，ODBC)，是一套与具体数据库管理系统无关的数据库访问方法，导出的数据可以和不同类型的应用进行集成，这种方法需要对所访问的BIM数据库的结构有清晰的了解，所以目前采用0DBC方式时通常选择一种通用的BIM软件(如Revit)作为集成对象。

目前国内广联达、鲁班等造价软件能够将Revit构建的BIM模型导入，识别构件类型后计算构件工程数量，但数据传输是单向的，在造价软件中的修改不能导回BIM模型，构件类型识别率较低且容易出错。

（7） BIM设计软件输出构件工程量

BIM设计软件输出构件工程量，多数BIM设计软件(如Revit)都可以直接计算工程量并以某种格式输出(如Excel)，再由造价工程师手工汇总计算。这种模式计算效率较低，构件工程量的可追溯性差，设计变更后的工程量不易修改，适用于构件数量相对较少，艺术造型复杂的工程项目。

工程造价全过程管理一直是近年来很多施工企业追求的目标，但信息的不透明，管理制度严重滞后，都无形中增加了施工成本，使得企业的利润率达不到合理的水平。而随着BIM技术的使用则打破了被动的局面，通过数据库的创建与共享为全过程造价管理节约成本，提高效率。

参考文献

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[3]邵英.工程造价的全过程跟踪管理[J].经管空间，2011（83）；