基于BIM编制工程造价

时间:2011-02-21    来源:广联达     BIM编辑:wang

    建筑信息模型 (Building Information Modeling,简称BIM)正在引发建筑行业一次史无前例的彻底变革。该模型利用数字建模软件,提高项目设计、建造和管理的效率,并给采用BIM的建筑企业带来极大的新增价值。同时,通过促进工程项目全生命周期各个阶段的知识共享,开展更密切的合作,将建造、施工和运营专业知识融入整个设计,建筑企业之间多年存在的隔阂正在被逐渐打破。目前大部分BIM用户在使用后很快便收到成效。毫无疑问,BIM时代已经来临,围绕工程项目建设的所有公司都置身其中。建筑行业正步入历史上最伟大的变革时代。

    造价是工程建设项目管理的核心指标之一,造价编制依托于两个基本工作:工程量计算和组价。在工程项目不同阶段,其造价编制依据和方法不同,工程造价也是通过逐步细化才明确的。项目前期(项目决策阶段和方案设计阶段)依据控规、方案设计图及估算指标等编制投资估算,施工图是从方案设计图和/或扩初图基础上细化设计而得到的,工程造价也是从工程项目估算和/或设计概算之后来编制施工图预算。设计图纸是面向建筑物实体展开和细化的,并逐步形成设计构件。构件是对设计构件进行的分类管理,按在建筑物中的功能和构成要素,对设计构件进行分类,形成层级类目表及其属性表,即建筑元素分类标准,其也是估算编制、指标积累、造价分析、方案比选等业务的基础标准,目前在国内还尚未形成统一的分类标准,具体做法及其分类原则参照本人在本刊上一期文章《成本项目分解结构及成本测算》以及北美标准Uniformat II和英联邦国家采用的SFCA(成本分析标准格式)等内容。由于到了施工图设计阶段,各类构件的定义已经细化和明确,如其使用的材质、规格和相关施工工艺、工法等,其造价数据不再按构件来划分,而是采用材料和工种等方式(即清单项目或定额子目分类法)进行造价数据的组织,方便材料的采购和分包等。清单项目和定额子目是按材料和工种进行划分的,若想实现施工图预算编制就需要解决从构件到清单项目的过渡的问题。

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    传统环境下造价人员从设计人员提供的图纸中获取造价需要的项目信息,结合本专业的有关规定、资料和专业知识进行造价编制,这种情形下,使用或不使用设计提供的某个信息完全由造价人员根据自己的专业判断决定,而设计人员做设计的方法和提交设计成果的方式对造价结果不会产生影响。

    而BIM模型是一个存储项目构件信息的数据库,可以为造价人员提供造价编制所需的项目构件信息,从而大大减少根据图纸人工识别构件信息的工作量以及由此引起的潜在错误,但同时也带来了如下的另外一些问题:

• 工作方法:造价人员利用设计人员建立的BIM模型中的信息进行造价编制,首先必须对设计过程形成的信息进行过滤,得到满足项目不同阶段编制造价精细程度需要的项目信息,即设计提供信息和编制造价需要信息的匹配;

• 工作流程:造价人员需要对造价结果负完全责任,要做到这一点,必须在设计早期介入,和设计人员一起定义构件的信息组成,否则将会需要花费大量时间对设计人员提供的BIM模型进行校验和修改。

• 约束条件:工程造价不仅仅由工程量和价格决定,还跟施工方法、施工工序、施工条件等约束条件有关,目前并没有一个建立BIM模型的标准把这些约束条件考虑进去,需要根据工程项目和企业情况建立工作标准,如构件分类标准(即建筑元素分类标准)、清单计价规范以及是采用企业定额还是预算定额进行组价等确定标准。

基于BIM编制造价的实施方法

    按照专业分工要求,很显然,建筑师在用BIM模型进行设计的时候既不会考虑编制造价对BIM模型的要求,也不会把只是编制造价需要的信息放到BIM模型中去,因此,造价人员基于BIM模型编制造价的工作有两种实施方法:
    其一是往设计师提供的BIM模型里增加编制造价需要的专门信息;其二是把BIM模型里面已经有的项目信息抽取出来或者和现有的编制造价信息建立连接。这两种方法形成的就是基于BIM的造价信息模型,简称CBIM,或Cost-BIM。
    第一种方法的好处是设计信息和造价信息高度集成,设计修改能够自动改变造价,反之,造价对设计的修改(例如选择和设计不同的另外一种产品替代原有设计)也能在设计模型中反应出来;挑战是BIM模型越来越大,容易超出硬件能力,而且对设计、施工、造价等参与方的协同要求比较高,无论是软件技术上的实现还是人员工作流程上的要求都需要付出很大的努力。
    第二种方法的好处是无论在软件产品和人员操作层面实现起来相对比较容易,缺点是不管是设计变化引起造价变化还是造价变化反过来导致设计变化都需要人工来进行管理和操作。需要在设计和造价之间建立一个沟通(或通讯)桥梁。
    下图一是从三个对象关系分析BIM和CBIM的关系,以及究竟什么是CBIM。

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    BIM应用最多的还是3D设计软件,3D设计软件一般可输出IFC文件,以满足后续的相关应用。IFC文件中一般按“设计构件”进行信息存储的,为了满足后续的造价编制要求,还需要对设计构件按构件分类标准进行分类,以及构件元素属性信息如何与编制造价所需信息进行关联和对应。下面以施工图预算编制为例进行说明。

    从表一可以看出,施工图预算编制依据和采用的信息标准是清单项目和定额子目,施工图设计采用的是设计构件进行信息表述的(IFC文件),需要解决的问题是,如何将IFC文件中的设计构件的信息传递到编制造价所需的清单项目上来。我们知道决定清单项目单价水平的主要是清单的项目特征,实质上就是构件属性信息与清单项目特征的匹配问题。清单项目特征确定下来后,据此可以与组价的预算定额进行匹配实现自动组价功能,或依据历史工程积累的相似清单项目综合单价进行匹配,实现快速组价功能。目前市场上的算量软件和计价软件功能比较割裂,算量只负责计算工程量,对设计图纸中提供的构件信息输入完后,不能传递至计价软件中来,在计价软件中还需重新输入清单项目特征,这样大大降低了工作效率,出错几率也提高了。目前清单的项目特征描述还不规范和标准,也会造成构件属性信息不能与之匹配,同时也造成了清单项目特征无法参数化表述,不利于清单综合单价数据的积累和再利用,不便于造价的调整。若实现了清单项目特征描述的标准化,以及构件属性信息与清单项目特征匹配,这样会非常便于在项目前期(决策阶段和方案设计阶段)基于构件属性调整(项目信息调整)实现快速编制造价的工作。

    目前与BIM最贴近的造价应用就是计算工程量软件,需要整合算量和计价软件,实现基于BIM编制造价的需求。不仅提高了造价编制的工作效率以及信息描述的准确性、一致性和规范性,而且为基于建筑元素分类标准口径和清单项目口径的造价指标数据积累和应用打下基础,为基于BIM的5D在我国的应用铺平了道路。

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