BIM的价值
不同参与者站在各自的角度对BIM的价值有不同程度的认识。美国斯坦福大学整合设施工程中心(CIFE)将不同的单位进行量化处理,总结出使用建筑信息模型有如下优势:
消除40%预算外更改
造价估算控制在3%精确度范围内
造价估算耗费时间缩短80%
通过发现和解决冲突,将合同价格降低10%
项目时限缩短7%,及早时限投资回报
总体来讲,BIM具有的核心价值主要通过以下几个方面的特点来体现:
可视化
数字化
协同化
模拟化
可优化
BIM对工程造价的影响及价值
提高工程量计算的效率
基于BIM的自动化算量方法将造价工程师从繁琐的机械劳动中解放出来,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,并可以利用节约时间的时间编制更精确的预算
提高工程量计算的准确性
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已经由此引起的潜在错误。因此BIM的自动化算量功能可以使工程量计算工资摆脱人为因素影响,得到更加客观的数据。同时,随着云计算技术的发展,以让BIM算量可以利用云端专家知识库和只能算法自动对模型进行全面检查,提高模型的准确性。
提高了设计阶段的成本控制能力
首先,工程量计算效率的提高有利于限额设计。基于BIM的自动化算量方法可以更快的计算工程量,及时地将设计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。其次,基于BIM的设计可以更好地应对设计变更。在传统的成本核算方法下,一旦发生设计变更,造价工程师需要手动检查设计变更,找到对成本的影响,这样的过程不仅缓慢,而且可靠性不强。BIM软件与成本计算软件的集成将成本和空间数据进行了一致关联,能够自动检测哪些内容发生变更,直观地显示变更结果,并将结果反馈给设计人员,使他们能清楚地了解设计方案的变化对成本的影响。
提高工程造价分析能力
传统环境下工程造价管理中的造价分析对使用对算对比发现问题、分析问题、纠正问题并降低工程费用。对算对比通常从时间、工序、空间三个维度进行对比,但是时间工程只分析一个维度可能发现不了问题。BIM模型丰富的参数信息和多维度的业务信息能够辅助不同阶段和不同业务的成本分析和控制能力。同时,在统一的三维模型数据库的支持下,从最开始就信息了模型、造价、流水段、工序和时间等不同纬度信息的关联和绑定,在过程中,能够以最少的时间的实时实现任意纬度的统计、分析和决策,保证了多维度成本分析的高效性和准确性,以及成本控制的有效性和针对性。
BIM计算真正实现了造价全过程管理
估算阶段:造价工程师只能从BIM模型获取粗略的工程量数据,这些粗略的工程量数据必须和造价指标数据结合,才能计算出准确的估算价。
概算阶段:可以从BIM模型获得项目的各种项目参数和工程量。将项目参数和工程量结合,查询指标数据库或概算数据库,可以计算出准确的概算价。通过BIM模型进行不同的设计方案论证,造价工程师可以针对不同的设计方案测算概算指标,从而知道设计人员开展价值工程和限额设计。
施工图预算阶段:可以建立准确详细的BIM模型,为编制准确的施工图预算提供准确的工程量。
招投标阶段:根据BIM模型可以编制准确的工程量清单,达到清单不漏项、工程量不出错的目标。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,可以指定更好的招标策略。
签订合同价阶段:BIM模型与合同对立,为承发包双方建立了 一个与合同价对应的基准BIM模型,它是计算变更工程量和计算工程量的基准
施工阶段:BIM模型记录了各种变更信息,并通过BIM模型记录了 各个变更版本,为审批变更和计算变更工程量提高基础数据。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。
结算阶段:BIM模型已经与竣工工程的实体一致。为结算提供了准确的结算工程量数据。
限额设计
(2)设计人员和造价师通过BIM技术可以对工程量及成本进行快速概算,并根据素的造价信息对细节设计方案进行优化调整,可以很好地实现限额设计,因此将BIM用于造价管理能很好解决设计阶段造价控制存在的问题
BIM在工程造价管理各阶段的应用
BIM在决策阶段的应用
决策阶段各项技术指标的确定,对该项目的工程造价会有较大影响,特别是建设标准水平的确定、建设地点的选择、工艺的评选、设备选用等,直接关系到工程造价的高低。据有关资料统计,在项目建设各大阶段中,投资决策决断影响工程造价的程度最高,高达80%~90%。因此决策阶段项目决策的内容是决定工程造价的基础。
基于BIM的投资决策分析主要包括:
(1)基于BIM的投资造价估算
2.1.1基于BIM的投资造价估算
项目方案性价比高低的确定首先要确定方案的价格,快速准确得到供决策参考的价格在优选中尤为关键。在决策阶段,造价工程师的工作主要是协助业主进行设计方案的比选,在这个阶段的工程造价,往往不是对分部分项工程量、工程单价进行准确掌控,更多是聚于单项工程为计算单元的项目造价的比选。此时强调得到的是“图前成本”
BIM技术的应用,有利于历史数据的积累,并给予这些数据抽取造价指标,快速知道工程估算价格。
在投资估算时,可以直接在数据仓库中提取相似的历史工程的BIM模型,并针对本项目方案特点进行简单修改,模型是参数化的,每一个构件都可以得到相应的工程量、造价、功能等不同的造价指标,根据修改,BIM系统自动修正造价指标。通过这些指标,可以快速进行工程价格估算。这样比传统的编制《指导价》或估算指标更加方便,查询、利用数据更加便捷。
(2)基于BIM的投资方案选择。
2.1.2基于BIM的投资方案选择
过去积累工程数据的方法往往是图纸介质,并基于图纸抽取一些关键指标,用Excel保存已是一个进步,但历史数据的结构化程度不够高,可计算能力不强,积累工作麻烦,导致能积累的数据量也很小。通过建立企业级甚至行业级的BIM数据库将投资方案比选和确定带来巨大的价值。BIM模型具有丰富的构建信息、技术参数、工程量信息、成本信息、进度信息、材料信息等,在投资方案比选时,这些信息完全可以复原,并通过三维的方式展现。根据新项目方案特点,对相似 历史项目模型进行抽取、修改、更新,快速形成不同方案的模型,软件根据修改,自动计算不同方案的工程量、造价等指标数据,直观方便地进行方案比选。
BIM在设计阶段的应用
限额设计
难点:暂缺
基于BIM模型来测算造价数据,一方面可以提高测算的准确度,另一方面可以提高测算的精度。通过企业BIM数据库可以累计企业索要项目的历史指标,包括不提供部位钢筋含量指标,混凝土含量指标,不同打雷不同区域的造价指标等。通过这些指标可以在设计之前对设计院制定限额设计目标。在设计过程中马力勇统一的BIM模型和交换标准,使得各专业可以协调设计,同时模型丰富的设计指标、材料型号等信息可以知道造价软件快速建立BIM模型并核对指标是否在可控范围内。对成本费用的实时模拟和核算使得设计人员和造价师能实时地、同步地分析和计算所涉及的设计单元的造价,并根据所得造价信息对细节设计方案进行优化调整,可以很好地实现限额设计。
概算管理
碰撞检查
BIM在招投标阶段的应用
招标采购阶段,需要精确的算量并套取工程清单,基于项目编码、项目名称、项目特征、计量单位和工程量计算规则“五统一”的原则形成了一个业主的采购“清单” 。
传统管理模式下,工程量的清单需要造价人员人工计算,随着现代建筑造型越来越复杂、艺术化,人工算量的难度越来越大,快速、准确地形成工程量清单成为传统工作模式的难点问题。
通过BIM软件,建立模型,工程量可快速统计分析,形成准确的工程量清单。一方面,模型可由自己的力量建立;另一方面,可要求投标单位必须建立模型并提交,既可提前在模型中发现图纸问题,也能精确统计工程量。并且在建模过程中,软件会自动查找建模的错误,并且发现遗漏的项目和不合理处。
在计价过程,可以查询造价指标,可以查询材价信息,以实时获得市场价,指导采购。
2.3.2 基于BIM的工程算量
基于BIM的工程算量特点
(1)算量更加高效。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,如造价分析等。并可以利用节约的时间编制更精确的预算。
(2)计算更加准确。工程量计算是编制工程预算的基础,但计算过程非常繁琐,造价工程师容易因人为原因造成计算错误,影响后续计算的准确性。自动化算量功能可以使工程量计算工作摆脱人为因素影响得到更加客观的数据
(3)更好地应对设计变更。
(4)更好地积累数据。
BIM在施工过程中的应用
2.4.1 基于BIM的5D计划管理
建筑信息模型的5D应用是指建筑三维数字模型结合项目建设时间轴与工程造价控制的应用模式,即3D模型+时间+费用的应用模式。
在该模式下,建筑信息模型集成了建设项目所有的几何、物理、性能、成本、管理等信息,在应用方面为建设项目各方提供了施工计划于造价控制的所有数据。项目各方人员在真是施工之前就可以通过兼职信息模型确定不同时间节点的施工进度与施工成本,可以直观地按月、按周、按日观看到项目的具体实施情况并得到该时间节点的造价数据,方面项目的实时修改调整,实现限额领料施工,最大的体现造价控制的效果。
基于5D实现资金计划管理和优化
利用5D模型可以方便快捷地进行施工进度模拟和资源优化
实际工程中,基于BIM平台的5D施工资源动态管理可以应用于施工造价过程管理。
基于 5D模型实现项目精细化成本管控
2.4.2 基于BIM的进度计量和支付
在传统的造价模式下,建筑信息都是基于2D-CAD图纸建立的,工程进度、预算、变更等基础数据分散在工程、预算、技术等不同管理人员手中,在进度款申请时难以形成数据的统一和对接,导致工程进度计量工作难以及时准确,工程进度款的申请和支付结算工作也较为繁琐,致使工作量加大而影响其他管理工作的时间投入。正因如此,当前的工程进度款估算粗糙成为常态,最终导致超付,甲乙双方经常很多时间在进度款争议中,并因此增加项目管理风险。
BIM技术的推广和应用在进度计量和支付方面为我们带来了便利。BIM 5D可以将时间与模型进行关联,根据所涉及的时间段,如月度。季度。软件可以自动统计该时间段内容的工程量汇总,并形成进度造价文件门卫工程进度计量和支付工资提供技术支持。
2.4.2 基于BIM的工程变更管理
利用BIM技术可以最大限度地减少设计变更,并且在设计阶段、施工阶段各个阶段,以及各参建方共同参与进行多次的三维碰撞检查和图纸审核,尽可能从变更产生的源头减少变更。
图纸变更与模型关联,计算变更工程量
1、按照变更要求修改构建界面或钢筋信息
2、按变更要求自动计算工程量
3、梁的变化不仅影响自身,也影响了与之关联的板
4、自动生成量表,并可以进一步手动调整
2.4.2 基于BIM的索赔管理
在工程建设中,只有规范并加强现场签证的管理,采取事前控制的手段并提高现场签证的质量,才能有效地降低实施阶段的工程造价,保证建设单位的资金得以高效的利用,发挥最大的投资效益。
对于签证内容的审核,可以利用在BIM 5D软件中实现模型与现场实际情况进行对比分析,通过虚拟三维的模拟掌握实际偏差情况,从而确认签证内容的合理性。
2.4.2 基于BIM的材料成本控制
在施工管理过程中材料消耗量的分析,尤其是计划部分材料消耗量的分析是一大难题。目前材料、设备、机械租赁、人工与单项分包等过程中的成本拆分困难,无法和招投标阶段进行对比,等到项目快结束阶段才发现,为时已晚。基于BIM的5D施工管理软件将模型与工程图纸等详细的工程信息资料集成,是建筑的虚拟体现,形成一个包含成本、进度、材料、设备等多维信息的模型。目前,BIM的粒度可以达到构件级,可快速准确分析工程量数据,再结合相应的定额或消耗量分析系统可以确定不同构件、不同流水段、不同时间节点的材料计划和目标结果。结合BIM技术,施工单位可以让材料采购计划、进场计划、消耗控制的流程更加优化,并且有精确控制能力。并对材料计划、采购。出入库等进行有效管控。
2.4.2 基于BIM的分包管理
传统分包的问题:暂缺
基于BIM的派工单管理
基于BIM的派工单管理系统可以快速准确分析出按进度计划进行的工程量清单,提供准确的用工计划,同时系统不会重复派工,控制漏派工,实现基于准确数据的派工管理。派工单与BIM关联后,在可视化的BIM图形中,按区域开出派工单,系统自动区分和控制是否已派过,减少了差错。
分包结算和分包成本控制
作为施工单位,需要与下游分包单位进行结算。在这个过程中施工单位的角色成为甲方,供应商或分包方成为乙方。传统造价模式下,由于施工过程中人工、材料、机械的组织形式与传统造价理论中的定额或清单模式的组织形式存在差异。在工程量的计算方面,分包计算方式与定额或i清单中的工程量计算规则不同。双方结算单价的依据与一般预结算不同。对这些规则的调整,以及准确价格数据的获取,传统模式主要依据造价管理人员的经验与市场的不成文规则,常常成为成本管控的盲区或灰色地带。
根据分包合同的要求,建立分包合同清单与BIM模型的关系,明确分包范围和分包工程量清单,按照合同要求进行过程算量,为分包结算提供支撑。
2.4.2 基于BIM的多算对比分析
造价管理中的多算对比对于及时发现问题并纠偏,降低工程费用至关重要。多算对比通常从时间、工序、空间三个维度进行分析对比,只分析一个维度可能发现不了问题。比如某项目上月完成500万元产值,实际成本460万,总体效益良好,但很有可能某个子项工序预算为80万,实际成本却发生了100万。这就要求我们不仅能分析一个时间段的费用,还要能够将项目实际发生的成本拆分到每个工序中。又因为项目经常按施工段区域施工或分包,这又要求我们能按空间区域或流水段统计、分析相关成本要素。从这三个维度进行统计及分析成本情况,需要拆分、汇总大量实物消耗量和造价数据,仅靠造价人员人工计算是难以完成的。
要实现快速、精准地多维度多算对比,利用BIM-5D技术和相关软件。对BIM模型各构件进行统一编码并赋予工序、时间、空间等信息,在统一的三维模型数据库的支持下,从最开始就进行了模型、造价、流水段、工序等不同纬度信息的关联和绑定,在过程中,能够以最少的时间实时实现任意维度的统计、分析和决策,保证了多维度成本分析的高效性和精准性,以及成本控制的有效性和针对性。
BIM在工程竣工结算中的应用
结算工作中涉及的造价管理过程的资料的体量极大,结算工作中往往由于单据的不完整造成不必要的工作量。传统的结算工作蛀牙依靠手工或电子表格辅助,效率低、费时多、数据修改不便。在甲乙双方对施工合同及现场签证等产生理解不一致,以及一些高估冒算的现象和工程造价人员业务水平的参差不齐,以致结算“失真”。因此,改进工程量计算方法和结算资料的完整和规范性,对于提高结算质量,加速结算速度,减轻结算人员的工作量,增强审核、审定透明度都具有十分重要的意义。
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