BIM技术在建设工程全过程造价管理中的应用研究
摘要
关键词
BIM技术;建设工程;全过程造价管理;
正文
在工程项目建设过程中,合理且有效的造价管理不仅可以提高项目的经济效益节约成本,还可以保证项目在目标工期内高质量的顺利完成。随着工程项目的投资额增多,复杂性增大,传统的造价管理模式面临着种种挑战,例如:投资估算不准确、招标工程量清单与招标控制价编制不合理、现场频繁发生设计变更及费用索赔等问题。这些挑战不仅会延误项目工期,还会增加项目成本,容易产生实际发生工程造价超设计概算的情况,严重影响了整体项目的质量和效益。为了应对这些挑战,建筑信息模型(BIM)技术应运而生,并迅速成为建筑工程行业的重要工具。BIM技术通过利用详尽的建设工程信息模型,提高了造价管理的准确性和效率,也为整个建筑行业的数字化转型开辟了新的道路。
1 BIM技术概述
1.1 BIM技术的定义和发展历程
建筑信息模型(BIM)技术作为一种革命性的建筑行业数字化工具,其定义及发展历程备受关注。BIM技术理念最初在20世纪70年代末期开始形成,当时主要集中应用于建筑设计领域的三维建模。随着技术的进步和市场的需求,BIM逐渐发展成为一个多维度的信息处理系统,它不仅包含三维空间数据,还将时间(4D)、成本(5D)等多个维度的信息进行融合,将建筑工程的设计、施工、运维等全生命周期的相关数据进行整合,可以对建筑工程进行全方位的管理。
进入21世纪以后,BIM技术迅速发展,并在欧美各国得到了广泛应用。这一时期,BIM技术不仅应用于建筑设计阶段,还广泛应用于工程施工、设施管理等领域,成为建筑行业标准化、信息化的重要推手。众多国家陆续颁布了关于BIM应用的政策和标准,推动了BIM技术的普及和应用。此外,随着云计算、大数据等新兴技术的融合,BIM技术的应用范围和效能得到了显著提升,实现了更高效的项目协作和管理。
1.2 BIM技术的核心功能
BIM技术的核心功能集中体现在其对建筑项目信息的高效管理和应用这两方面。首先,BIM技术提供了强大的三维可视化功能,这使得设计团队能够直观地呈现设计思路,同时也便于项目工程其他参与方充分理解和执行设计意图。其次,BIM技术能够实现项目信息的集成管理,整合设计、施工、运维等各阶段的信息,为项目全过程造价管理提供了一个全面、动态的信息平台。这种集成不仅包括图纸和模型数据,还涵盖了时间安排、成本预算等关键信息,有助于更好地控制项目进度和成本。此外,BIM技术在促进项目协作方面发挥着关键作用,通过云平台等技术支持,实现了项目信息的实时共享和多方协作。这种协作模式使得项目团队成员都能实时获取最新的项目信息,及时沟通和解决问题,从而提高了项目的协作效率和质量。最后,BIM技术支持项目全生命周期管理,包括设计、施工、运维等各个阶段。在运维阶段,BIM模型可以作为设施管理的重要工具,提供维护、维修和改造等活动的详细信息,从而延长建筑物的使用寿命,减少运维成本。通过这些核心功能,BIM技术为工程项目的各个阶段提供了全面、高效的支持。
2 当前工程造价管理面临的挑战
2.1 投资估算的不准确性
在工程项目的决策阶段,投资估算可以为项目的可行性研究分析提供必要的经济论证,同时投资估算一经批复,对后续的初步设计阶段起到控制作用,因此投资估算的准确性是合理进行工程造价管理的基础。但在实际操作过程中,由于在此阶段设计单位掌握的工程资料较少,很难准确的预测项目在实施过程中,可能会遇到的所有潜在风险,从而造成投资估算考虑不全面的情况。其次,造价人员在编制投资估算时大多依赖于历史数据和经验判断,这在一定程度上限制了估算的准确性和适应性。以上原因都会导致投资估算编制不够准确,从而增加了项目设计概算超投资估算的风险。
2.2 招标清单与招标控制价编制不准确
工程招投标是建设单位依据相关法律法规,通过公平竞争原则,择优选择项目施工单位的方法。在项目招投标的过程中,建设单位委托招标代理机构编制招标工程量清单,作为所有潜在投标人的报价基础,编制招标控制价,作为最高投标限价。合理且准确的招标工程量清单和招标控制价不仅可以帮助建设单位有效的控制项目投资,还可以降低施工单位的投标报价风险。
在实际招投标过程中,造价人员主要依据施工图纸进行工程量计算,由于时间紧任务重,可能会出现错算、漏算的情况,导致招标工程量清单编制不够准确,施工单位可能会基于此种情况进行不平衡报价;其次,招标控制价作为最高投标限价,需要结合项目的实际施工环境,全面考虑项目施工过程中各种不可预测的风险因素,但是仅以施工图纸为依据,很难保证招标控制价的准确性。此外,为了加快项目施工进度,有些项目在招标图纸不完善、设计方案不优化的情况下就开启招投标流程,会造成项目正式施工过程中出现大量设计变更和费用索赔的情况。因此,招标工程量清单与控制价编制不准确会增加工程预算超概算的风险,严重影响了工程造价管理质量。
2.3 设计变更与费用索赔
在项目施工过程中发生变更时,为了更好的控制工程造价,减少费用损失,造价人员需要根据不同的变更方案及时、准确的测算项目变更前、后的费用变化,为建设单位择优选择变更方案提供经济支撑,这要求造价人员需要在短时间内完成大量测算分析工作,极大的增加了造价人员的工作量。其次,工程变更和费用索赔不仅会导致项目工期延误,还会增加工程造价成本,使得工程造价管理失控。
2.4 信息不对称和沟通不及时
在传统的工程造价管理中,经常会出现信息不对称和沟通不及时的问题。项目各参与方之间的信息共享不充分,导致决策基于有限或过时的信息,从而影响了工程造价管理的效率和准确性。此外,项目投资的动态管理要求信息实时更新,但在传统的造价管理体系中,信息更新往往滞后,影响了工程造价动态调整的及时性和准确性。
3 BIM技术在项目全过程造价管理中的应用
工程项目全寿命周期包含前期决策阶段、设计阶段、招投标阶段、施工阶段和工程结算阶段,各阶段对应的工程造价管理内容有:
3.1 项目决策阶段
在项目决策阶段利用BIM技术可以在设计资料不完善甚至缺少设计图纸的情况,根据不同的设计方案,参照相似项目的信息参数,构建项目模型,搭建建设单位、设计单位和造价咨询单位可协同工作的信息平台。通过BIM模型可快速计算出项目在采用不同设计方案时对应的工程量,参照信息平台中类似项目的估算指标并结合造价人员自身工作经验,可快速准确的编制出不同设计方案下的项目总投资估算,为合理确认设计方案提供有力的经济分析。
3.2 项目设计阶段
项目设计阶段包含项目初步设计和项目施工图设计两部分,初步设计阶段对应的造价管理内容是设计概算,施工图设计阶段对应的造价管理内容是施工图预算。
首先,基于BIM技术的协同化特点,不同专业的设计工程师可在同一BIM模型上进行各自的专业设计,不仅提高了工作效率,节省了设计时间,而且增加了不同专业之间的协作性,减少了因不同专业之间衔接问题造成的设计失误;其次,通过利用BIM技术中的碰撞检测功能,可以提前发现不同专业在项目现场空间上的碰撞冲突,及时修正设计方案,避免或减少项目施工过程中因设计失误造成的变更或费用索赔;此外,在BIM模拟平台中还可以增加项目现场参数,设置一个虚拟的现场施工环境,模拟项目施工过程,检测设计方案是否符合现场施工条件,及时发现问题并优化设计方案。通过上述对BIM技术的应用,使设计方案更完整、准确,以此为基础编制的设计概算和施工图预算就会更接近项目实际成本,提高了工程造价管理的精确度。
3.3 项目招投标阶段
在项目招投标阶段,招标代理机构可以利用已建成的BIM模型,快速且准确的计算项目清单工程量,由于BIM模型涵盖了项目所有专业的设计内容,避免了招标清单出现遗漏或重复的问题。在BIM模型平台中还可以增加环境因素,模拟项目施工过程,可以更全面的预测项目施工风险,提高招标控制价的准确度。因此,利用BIM软件进行招标工程量清单和招标控制价的编制,可以保证工程招投标的科学性和合理性,有利于降低建设单位和施工单位的风险。
3.4 项目施工阶段
3.4.1 BIM技术在工程造价动态管理中的应用
在项目施工阶段根据现场实际情况及时更新项目动态投资是全过程造价管理的重点。随着工程进度的推进,在项目施工阶段,比较完整且详尽的初始BIM模型已经建成,其中包含项目所需的所有材料、设备和劳务的详细信息,并且能够提供项目各阶段所需材料的数量和规格,在此基础上,结合计价平台中工料机价格数据库,就可以实时反应项目成本变化,从而使工程造价与市场价格同步更新,这种实时更新机制能够及时反映工料机价格波动对项目造价的影响。
BIM技术还支持项目变更管理,项目实施过程中的设计变更都可以在BIM模型中迅速反映出来,包括对工程结构、材料规格或施工方案的调整。基于BIM平台的可视化和协作性功能,可以将项目变更情况及时且直观的传达到项目所有参与方,避免了因沟通不及时造成费用增加或返工的情况;其次,当工程发生设计变更时,BIM模型能够通过对项目参数的修改,准确分析该变更对项目造价和工期的影响,通过这种量化的分析,可以帮助建设单位对设计变更做出合理的决策,如:是否要进行变更,或者如何优化设计方案,以减少变更带来的影响。
在项目实施过程中,当有索赔事件发生时,施工单位可以及时在BIM模型平台中进行增加,项目所有参与方可第一时间了解现场实际情况,并及时准确做出决策,避免了传统造价管理模式中,因时效性问题造成的扯皮现象。
3.4.2 BIM技术在工程进度款支付中的应用
除了工程造价的动态管理以外,工程进度款支付管理也是施工阶段的重要造价管理内容。在传统造价管理模式中,造价人员需要以纸质施工图和施工合同为依据,花费大量时间和精力对施工单位提交的付款报告进行计算核对。利用BIM技术可以将项目进行分解细化,如:可单独提取某个构件工程量或汇总某个时间段内的工程量,再结合相关计价软件,就可以快速计算出当期验工计价金额。此外,基于整个项目BIM模型下的进度款支付,可实现总支付金额与项目总预算的实时监测,防止出现费用超付的情况。
3.5 项目结算阶段
在项目竣工结算阶段,利用BIM技术可以有效地提高工程结算审核的准确性和效率。首先,经过整个施工过程中的修改和完善,BIM模型包含了工程项目全寿命周期的各种信息数据,如:设计细节、变更、索赔和材料使用等信息,这些数据为项目结算审核工作提供了可靠的基础。其次,通过比对BIM模型中记录的实际施工数据和施工图预算,可以快速准确地识别项目实际发生成本与预算之间的差异以及产生差异的原因。此外,BIM技术支持自动化的数据分析,能够快速处理大量信息,减少手动核对的时间和精力,从而提高造价人员的结算审核效率。
4 结语
综上所述,BIM技术的应用在工程造价管理中展现出了巨大的潜力和优势,随着BIM技术的不断发展和应用的深入,未来BIM技术将在建筑行业中发挥更加重要的作用,不仅是提升工程造价管理效率和精度的工具,更是推动建筑行业整体向着更高效、更智能、更可持续发展的重要力量。深入应用BIM技术,建筑行业在未来的发展中将实现更高水平的项目管理目标,顺应时代发展潮流,满足社会和经济发展的需求。
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