基于BIM的造價全過程管理解決方案

1、基于 BIM 的造價全過程管理解決方案基于 BIM 的造價全過程管理解決方案的原理、實現(xiàn)技術(shù)和應(yīng)用方法，全面提升項目全過程造價管理水平。當前造價管理技術(shù)的局限工程造價管理每個對象都數(shù)據(jù)海量，計算十分復(fù)雜。隨著經(jīng)濟發(fā)展，各大中城市大型復(fù)雜工程劇增，造價管理工作難度越來越高。傳統(tǒng)手工算量、單機軟件預(yù)算，已大大落后于時代的需要。令人汗顏的是行業(yè)內(nèi)眾多造價軟件公司發(fā)展了近 20 年，造價管理軟件技術(shù)無任何質(zhì)的進步。目前的造價管理技術(shù)具有以下局限性：造價分析數(shù)據(jù)細度不夠，功能弱。目前主流造價軟件還是表格法的套價軟件，只能分析一條清單總量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)粒度遠不能達項目管理過程需求，還只能滿足投標預(yù)算和結(jié)算，

2、不能滿足按樓層按施工區(qū)域按構(gòu)件分析，更不能實現(xiàn)基于時間維度的分析。造價難以實現(xiàn)過程管理。精細化造價管理需要細化到不同時間、不同構(gòu)件、不同工序等。施工企業(yè)只知道項目一頭一尾兩個價格，過程中成本管理完全都放棄了。項目做完了才發(fā)現(xiàn)實際成本和之前的預(yù)算出入很大，這個時候再采取措施已經(jīng)為時已晚。而對建設(shè)單位而言，預(yù)算超支現(xiàn)象十分普遍。造成成本超支的重要原因首先是由于沒有能力做準確的估算，其次是缺乏可靠的成本數(shù)據(jù)。企業(yè)級管理能力不強。大型工程由眾多單體工程組成，大型企業(yè)的成本控制更動態(tài)涉及數(shù)百項工程，快速準確的統(tǒng)計分析需要強大的企業(yè)級造價分析系統(tǒng)技術(shù)，并需要各管理部門協(xié)同應(yīng)用，但目前的造價分析技術(shù)還停留在

3、單機軟件分析單體工程的局限上。難以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與協(xié)同。造價工程師所獲得的數(shù)據(jù)還沒有辦法共享給內(nèi)部人員。一方面是因為技術(shù)手段。另外一方面是因為所提供的數(shù)據(jù)其他人無法直接使用，需要進行拆分和加工。造價工程師無法與其他崗位進行協(xié)同辦公。例如進行項目的多算對比，成本分析，需要財務(wù)數(shù)據(jù)、倉庫數(shù)據(jù)、材料數(shù)據(jù)等。這些就涉及到多崗位的協(xié)同。由于部門之間大家是平級，溝通協(xié)調(diào)成了主要問題，往往效率非常低，而且拿到的數(shù)據(jù)也很難保證及時性和準確性。數(shù)據(jù)積累困難。數(shù)據(jù)積累會成為企業(yè)的財富和核心競爭力?，F(xiàn)在社會已進入大數(shù)據(jù)時代，建筑業(yè)是典型的大數(shù)據(jù)行業(yè)，但建筑業(yè)是最沒有企業(yè)數(shù)據(jù)的行業(yè)，都在基層人員的腦子里?；?BIM

4、的項目造價全過程管理解決方案BIM 技術(shù)的發(fā)展與成熟，給我們提供了強大的技術(shù)手段，解決上述問題的時機已到。BIM 技術(shù)能幫助我們建立工程項目多維度（7D：3D 實體、1D 時間、3D 工序）結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫，并可將數(shù)據(jù)細度達到構(gòu)件級?；?BIM 技術(shù)這兩大核心能力，我們可以在項目造價管理的投資決策、規(guī)劃設(shè)計、招投標、施工、變更管理、結(jié)算各個階段全面升級，實現(xiàn)基于 BIM 的解決方案，提升現(xiàn)有造價管理技術(shù)能力，并實現(xiàn)管理方式的根本轉(zhuǎn)變。魯班軟件依據(jù)此理念提出了全新的 BIM 造價全過程管理解決方案。圖 1 基于 BIM 的造價全過程管理解決方案基于 BIM 的造價全過程管理解決方案關(guān)鍵技術(shù)建模算量

5、平臺。建立數(shù)據(jù)細度達到構(gòu)件級的工程 BIM 模型，是整件事的關(guān)鍵基礎(chǔ)。BIM 軟件實現(xiàn)自動化精確的工程量計算分析，形成結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)庫，為全過程的快速、精細化造價管理提供了強大支撐。造價分析軟件?；?BIM 的造價分析軟件能夠?qū)⑺懔科脚_建成的 BIM 模型完整的接收，利用 BIM 模型數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)造價的快速精細統(tǒng)計分析，讓造價數(shù)據(jù)粒度也能達到構(gòu)件級。這從根本上顛覆了傳統(tǒng)的造價分析方法，讓我們造價分析能力有質(zhì)的提升，實現(xiàn)框圖出價，造價反查到圖形。這些能力在過程管理中十分需要。EDS 系統(tǒng)。企業(yè)級多工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫將項目群或企業(yè)級的所有工程 BIM 模型形成一個數(shù)據(jù)倉庫，實現(xiàn)項目群多工程和企業(yè)級統(tǒng)計分

6、析，并實現(xiàn)企業(yè)與項目部的信息對稱，提升企業(yè)管控水平和集約化運營能力，成為企業(yè)級信息化管理的關(guān)鍵基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫和管理平臺之一。BE（BIM 瀏覽器）、MC（管理駕駛艙）。通過與 EDS 數(shù)據(jù)庫相聯(lián)，BE 實現(xiàn)單工程的快速模型查看、數(shù)據(jù)調(diào)用與分析、資料管理等，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和項目協(xié)同。MC 可以進行企業(yè)級多項目的集成式管理，實現(xiàn)企業(yè)級復(fù)雜統(tǒng)計分析，以及單工程多階段成本對比等分析?；?BIM 的造價全過程管理解決方案在各階段實現(xiàn)方法投資決策階段更為快速準確的投資估算與方案比選。當前行業(yè)造價估算因為無法將造價指標數(shù)據(jù)根據(jù)工程項目類型和工程特征值建立有海量數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫，估算的精度較差，預(yù)算超概算很多、

7、決算超預(yù)算很多的情況難以控制?；?BIM 的造價管理，幾乎所有的工程通過建立 BIM 模型，在項目前期、建造過程中，產(chǎn)生的經(jīng)濟、技術(shù)、物料等大量信息均存在于 BIM 模型中，可自動分析形成單個工程的詳細造價指標，通過形成企業(yè)級和行業(yè)級的 BIM 數(shù)據(jù)庫，再自動歸納形成指標數(shù)據(jù)庫。這樣就有了以下技術(shù)優(yōu)勢：一是積累的效率高，可形成大數(shù)據(jù)庫；二是數(shù)據(jù)指標庫是一個結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫，與工程特征值緊密關(guān)聯(lián)，并可實現(xiàn)指標數(shù)據(jù)與工程特征值的自動對應(yīng)和篩選，分析就可更為精準。實現(xiàn)隨時調(diào)用、組合，為后續(xù)開發(fā)項目提供決策的信息支撐，查詢、利用數(shù)據(jù)更加便捷，使項目估算在真正意義上發(fā)揮指導(dǎo)后期成本控制的作用。圖 2 基于

8、 BIM 數(shù)據(jù)庫的方案選擇規(guī)劃設(shè)計階段設(shè)計階段對項目造價起到了決定性的作用，越來越多的業(yè)主要求進行定額設(shè)計。設(shè)計院當前還缺乏這樣的能力。因為當前二維設(shè)計為主的生產(chǎn)方式無法有效積累設(shè)計與造價的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫，歷史數(shù)據(jù)可利用性很差，還依靠經(jīng)驗解決，結(jié)果往往誤差很大。在基于 BIM 造價指標數(shù)據(jù)庫的支撐下，更容易實現(xiàn)設(shè)計階段的精確預(yù)算和造價控制（定額設(shè)計）。利用 BIM 快速計算工程量分析預(yù)算，通過工程特征值利用 BIM 造價指標庫調(diào)取大量精準對應(yīng)的歷史工程造價指標進行對比控制，非常有利于設(shè)計階段的造價控制。設(shè)計完成后，利用 BIM 模型快速出概算，并且核對設(shè)計指標是否滿足要求，控制投資總額。發(fā)揮限額設(shè)

9、計的價值。招標投標階段快速準確編制清單、編制投標造價。隨著現(xiàn)代建筑造型越來越復(fù)雜，人工算量的難度越來越大，快速、準確地形成工程量清單成為傳統(tǒng)造價模式的難點問題。根據(jù)設(shè)計單位提供的包含豐富數(shù)據(jù)信息的 BIM 模型，建設(shè)單位或者招標代理機構(gòu)便可以在短時間內(nèi)調(diào)出工程量信息，結(jié)合項目具體特征編制準確的工程量清單，有效地避免漏項和計算錯誤等情況的發(fā)生，為順利進行招標工作創(chuàng)造有利條件。將工程量清單直接載入 BIM 模型，建設(shè)單位在發(fā)售招標文件時，就可將含有工程量清單信息的 BIM 模型一并發(fā)放到擬投標單位，保證了設(shè)計信息的完備性和連續(xù)性。由于 BIM模型中的建筑構(gòu)件具有關(guān)聯(lián)性，其工程量信息與構(gòu)件空間位置是

10、一一對應(yīng)的，投標單位可以根據(jù)招標文件相關(guān)條款的規(guī)定，按照空間位置快速核準招標文件中的工程量清單，為正確制定投標策略贏得時間。圖 3 利用 BIM 模型，快速實現(xiàn)工程量統(tǒng)計不平衡報價。招投標是一個博弈過程，承包商可以利用 BIM 技術(shù)，對業(yè)主方清單的準確性進行分析后運用不平衡報價來提升結(jié)算價，精明的承包商可獲得最高可達 10%以上的結(jié)算利潤，這要依賴于熟練掌握 BIM 技術(shù)，實現(xiàn)快速的建模算量，否則當前極短報價的投標報價時間是難以完成的。事實上，現(xiàn)在的建筑企業(yè)由于 BIM 技術(shù)應(yīng)用還不夠深入普及，這些機會未能利用。從這個角度看，造價咨詢顧問單位要盡到責任，必須有能力為業(yè)主提供精確的招標清單，否則

11、將造成雇主的巨大損失。施工階段動態(tài)成本分析。將最前沿的 BIM 技術(shù)應(yīng)用到建筑行業(yè)的成本管理當中是行業(yè)一大趨勢。只要將包含成本信息、進度信息的 BIM 模型上傳到系統(tǒng)服務(wù)器，系統(tǒng)就會自動對模型進行解析，同時將海量的成本數(shù)據(jù)進行分類和整理，形成一個多維度的，多層次的，包含多維圖形的成本數(shù)據(jù)庫。圖 4 利用 BIM 模型,實現(xiàn)形象進度、動態(tài)成本監(jiān)控人材機分析。1）材料計劃：將施工BIM模型導(dǎo)入魯班造價后，可以分析出所需要的人材機計劃量。這些計劃量根據(jù)施工經(jīng)驗去掉一定折扣后，可以作為材料用量計劃和采購申請的依據(jù)。通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可將 BIM 模型進行共享。項目參與方可以查詢資源計劃、人材機數(shù)據(jù)等，從

12、而對項目的各類動態(tài)數(shù)據(jù)了如指掌。圖 5 材料計劃基于 BIM 統(tǒng)計2）多算對比：施工過程中通過短周期的多算對比，可以及時掌握項目動態(tài)進展，快速發(fā)現(xiàn)并解決問題。目前項目上普遍應(yīng)用的是前期計劃量和施工過程中實際量的對比?？梢园凑帐┕^(qū)域進行對比，也可以按照施工進度進行對比。如果需要按照時間對比，需在前期預(yù)算 BIM 模型和施工過程中的施工 BIM 模型中增加時間維度。前者按照計劃時間設(shè)定，后者按照實際時間調(diào)整。這樣就可以在某一個階段了解到預(yù)計完成工作量與實際完成工作量的分析，快速知道項目進展情況。圖 6 計劃用量與實際用量對比限額領(lǐng)料。限額領(lǐng)料制度一直很健全，但用于實際卻難以實現(xiàn)，問題就在于無法及

13、時獲知領(lǐng)料數(shù)據(jù)。 BIM的出現(xiàn)，為限額領(lǐng)料提供了技術(shù)、數(shù)據(jù)支撐，倉管人員可在BIM系統(tǒng)中快速檢索相應(yīng)施工區(qū)域的材料用量。圖 7 BIM 系統(tǒng)快速檢索材料用量快速實現(xiàn)設(shè)計變更。當今工程項目的復(fù)雜程度越來越大，難度越來越高，因此在工程的全壽命周期中會有越來越多的變更，對整個工程的風險控制、進度控制帶來很多未知和隱患。目前，所有的工程項目都可能發(fā)生變更甚至是頻繁的變更，更改的時間和因素可能是無法掌控的，變更的煩瑣，一是增加了時間成本，二是增加了投資成本。BIM 在設(shè)計變更管理中最大的價值，不是疏理清楚變更的流程，而是最大限度的減少設(shè)計變更，從而從源頭減少變更帶來的工期和成本的增加?？焖賹崿F(xiàn)進度款支付

14、管理。傳統(tǒng)模式下，建筑信息都是基于 2D-CAD 圖紙建立的，工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)掌握在分散的預(yù)算員手中，很難形成數(shù)據(jù)對接，導(dǎo)致工程造價快速拆分難以實現(xiàn)，工程進度款的申請和支付結(jié)算工作也較為繁瑣。BIM 技術(shù)的推廣與應(yīng)用為我們帶來了方便，尤其在進度款結(jié)算方面。魯班 BIM 平臺實現(xiàn)了框圖出價、框圖出量，更加形象、快速地完成工程量拆分和重新匯總，并形成進度造價文件，為工程進度款結(jié)算工作提供技術(shù)支持。具有構(gòu)件級顆粒度的 BIM 模型，可以將各類數(shù)據(jù)以 BIM 的構(gòu)件為載體進行存儲、分析應(yīng)用。根據(jù)工程進度的需求，選擇相對應(yīng)的 BIM 模型進行框圖數(shù)據(jù)調(diào)取，被選中的構(gòu)件進行數(shù)據(jù)的分類匯總統(tǒng)計形成“框圖出量”。

15、同時，當前的合約模式大多采用固定總價或固定單價合同，這兩種模式有一個共性，即過程中的綜合單價數(shù)據(jù)不進行調(diào)整，動態(tài)的產(chǎn)值變化是由不同階段的工程量變化所造成的。因此，在 BIM 的基礎(chǔ)上加入綜合單價的工程造價分析元素就可以對進度款項進行確認，實現(xiàn)“框圖出價”。圖 8 BIM 框圖出量圖 9 BIM 框圖出價竣工結(jié)算階段快速結(jié)算與結(jié)算審計。造價審核的核心是算理、套算，其中正確、快速的計算工程量是這一核心任務(wù)的首要工作，工程量計算是編制工程預(yù)算的基礎(chǔ)工作，具有工作量較大、繁瑣、費時、細致等特點，約占編制整份工程預(yù)算工作量的 5070%，而且其精確度和快慢程度將直接影響預(yù)算的質(zhì)量與速度。但傳統(tǒng)的算量工作

16、主要依靠手工或電子表格輔助，效率低、廢時多、數(shù)據(jù)修改不便。因此改進工程量計算方法，對于提高概預(yù)算質(zhì)量，加速概預(yù)算速度，減輕概預(yù)算人員的工作量，增強審核、審定透明度都具有十分重要的意義。BIM 可以對工程量進行計算，利用構(gòu)件的幾何尺寸、自由屬性特點和空間關(guān)系的扣減規(guī)則進行結(jié)算工程量計算，以魯班軟件為代表的廠商已經(jīng)在這方面做了十多年的工作和努力。電算已經(jīng)基本在各省份和主要城市得到了普及。圖 10 根據(jù)BIM 構(gòu)件拆分匯總數(shù)據(jù)云模型檢查。一個簡單的工程也具有海量數(shù)據(jù)，構(gòu)造復(fù)雜，傳統(tǒng)手工計算模式誤差相當之大。通過建模算量雖然可以減少人為計算錯誤，但要得到完全正確的結(jié)果，仍須精確建模，對業(yè)務(wù)人員的經(jīng)驗是

17、一個相當大的考驗。魯班云模型檢查在云端建立大規(guī)模的專家知識庫和常見算量模型錯誤病例庫（相當于殺毒軟件的病毒庫），通過云計算智能算法，檢查模型中的問題和錯誤，包括模型錯漏、套定額錯誤、屬性設(shè)置合理性、砼等級合理性等錯誤檢查，提供錯誤報表，可反查圖形，并具有批量修復(fù)功能，幫助造價人員大幅提升模型準確性，從而整體提升造價人員工作質(zhì)量。圖 11 云模型檢查基于 BIM 的造價管理實踐應(yīng)用魯班 BIM 解決方案在數(shù)十個項目進行了成功應(yīng)用，包括各大城市地標性建筑，如上海的上海中心、金虹橋國際中心，蘇州的傳媒廣場，杭州的奧體中心等，取得豐碩的成果，常州九洲城市花園更是取得了 2012年住建部信息化示范項目。

18、現(xiàn)舉實施項目部分應(yīng)用亮點介紹：精細控制垂直運輸。上海中心，總高度 632 米，對于材料的垂直運輸要求很高，材料數(shù)據(jù)的準確性，直接影響到工程的成本，運輸過多，造成材料的浪費，運輸過少，會直接增加二次運輸費用，更會嚴重打亂垂直運輸?shù)恼{(diào)運計劃。將完成模型后的工程量上傳 MC 系統(tǒng)，各個條線的施工員、預(yù)算員、材料員、垂直運輸班組可以任意調(diào)取服務(wù)器端工程數(shù)據(jù)，針對施工班組的要料計劃進行審核。數(shù)據(jù)形成企業(yè)數(shù)據(jù)庫，達到數(shù)據(jù)共享、監(jiān)控的功能；同時與項目上的 PMS 形成數(shù)據(jù)共享，直接為其提供最基礎(chǔ)的項目數(shù)據(jù)。、數(shù)據(jù)共享PMS 對接數(shù)據(jù)運用圖 12 通過MC 系統(tǒng)，魯班 BIM 快速實現(xiàn)工程材料數(shù)據(jù)共享精確消耗

19、量計算，精細過程管控、減少浪費。傳統(tǒng)施工管理易出現(xiàn)的問題：一是根據(jù)班組計算得到的過程中計劃工程量制定采購計劃，責權(quán)顛倒；二是施工過程中無法及時、準確獲取拆分工程實物量，無法實現(xiàn)過程管控；三是施工中材料領(lǐng)取經(jīng)驗主義盛行?；?BIM 技術(shù)的 7D 關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫，可以實現(xiàn)快速、準確獲得過程中工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)拆分實物量；隨時為采購計劃的制定提供及時、準確的數(shù)據(jù)支撐；隨時為限額領(lǐng)料提供及時、準確的數(shù)據(jù)支撐；為飛單等現(xiàn)場管理情況提供審核基礎(chǔ)。在正方園公司 2 個項目上，對項目部所需材料，尤其是以鋼筋、模板、混凝土等主材由公司直接統(tǒng)一采購，集約化管理，這樣對項目材料的控制需要精確的把控，是項目成本控制的關(guān)鍵，利

20、用魯班基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)及魯班 BIM 瀏覽器，項目以及公司各崗位人員可以隨時隨地調(diào)取到工程所需任何數(shù)據(jù)，同時嚴格控制了主材的采購量，對班組也實行限額領(lǐng)料，既避免了材料了浪費，又能保證材料到場及時性，有利于公司對項目資金的調(diào)配及安排，減少資金積壓和成本浪費。圖 13 安裝工程量分樓層、分系統(tǒng)圖 14 MC 調(diào)取鋼筋工程量（分樓層、分構(gòu)件）設(shè)計變更。在無錫正方園大廈，我們根據(jù)設(shè)計院出的圖紙進行 BIM 預(yù)算模型建模過程中，會發(fā)現(xiàn)一些圖紙問題，例如圖中標注不明確、鋼筋配筋不合理、土建結(jié)構(gòu)梁、柱與安裝專業(yè)管線發(fā)生碰撞等問題，為我們圖紙會審提供了依據(jù)，設(shè)計院可及時地對圖紙問題做出回復(fù)，進行設(shè)計變更，避免在施