基于BIM技术的工程造价动态控制研究
摘要
关键词
BIM技术;工程造价;动态控制
正文
建筑行业的快速发展对工程造价管理提出了更高要求,传统基于二维图纸的造价计算方式,易因信息传递偏差、数据更新不及时导致造价超支、工期延误等问题,尤其在项目设计变更、施工调整等动态场景中,造价控制的灵活性与响应速度明显不足。BIM技术作为建筑信息模型的核心载体,具备多维度信息整合、模拟分析与协同管理功能,能够将项目全生命周期中的设计、施工、运维等阶段的造价数据进行关联与动态追踪,通过可视化模拟提前识别造价风险,借助数据联动实现造价的实时调整与优化,为解决传统工程造价控制的局限性提供了技术支撑,对提升项目造价管理水平具有重要意义。
一、工程造价动态控制内涵
工程造价动态控制是在工程项目整个时间里,根据项目进行中的各种变化因素,对工程造价进行随时查看、分析、调整和控制的管理活动。它的主要目的是在保证项目质量和时间的前提下,把工程造价控制在设定的目标内,防止超支或浪费[1]。
在工程项目进行时,影响工程造价的因素不确定且会变化,比如市场价格变化、设计改动、施工方法改变、政策法规调整等。这些因素会随时影响工程造价,如果不能及时查看和控制,可能导致工程造价失去控制,增加项目投资风险。因此,工程造价动态控制要贯穿项目投资决定阶段、设计阶段、招投标阶段、施工阶段和竣工结算阶段,通过建立好的动态控制体系,随时收集和分析信息,及时发现偏差并采取有效措施纠正,保证工程造价持续可控。
二、BIM技术的基本原理与特征
(一)原理分析
BIM技术,即建筑信息模型技术,它的基本道理是建立数字的三维建筑模型,把工程项目从开始到结束的各种信息,比如几何信息、材料信息、工艺信息、成本信息、进度信息等,都放到一个统一的模型里,让信息可以共享和一起管理。
BIM技术把参数化建模当作重点,通过设定构件的参数化特点,让模型里的构件能随着参数变化自己更新,这样模型就能动态调整。同时,BIM技术还让不同专业的人能一起工作,不同专业的设计人员能在同一个模型里设计和修改,马上分享设计信息,避免专业之间信息有冲突和重复做事,提高设计效率和设计水平[2]。
除此之外,BIM技术还能对工程项目进行看得见的模拟和分析,比如模拟施工进度、模拟施工方案、分析成本等,帮项目管理人员早点发现项目进行时可能出现的问题,制定有效的解决办法,减少项目风险。
(二)基本特征
可视化:BIM技术可以将工程项目以三维可视化的方式展现出来,使项目管理人员,设计人员以及施工人员对项目的结构,布置以及细节有一个直观的认识。在可视化模型的帮助下,有关人员可以在工程实施之前对其进行综合考察和分析,找出设计中的不合理之处,及时进行修正和优化,以免造成施工返工的浪费。同时该模式能够将设计方案及施工进度呈现给业主及相关方,有利于沟通效率及质量的提高。
参数化:BIM技术具有参数化特征,即模型构件具有对应的参数属性,例如尺寸,材质,重量和成本。对构件参数进行修正,可以自动地对模型进行更新以达到迅速调整和优化的目的。参数化建模,提高模型创建与修改的效率,确保模型的一致性与准确性。就工程造价管理而言,应用这一特点可以迅速地对不同设计方案进行造价计算,从而为工程决策提供成本依据。
协同性:BIM技术支持多专业和多参与方协同作业,不同专业的人员可以在同一个BIM模型下进行作业交流并实现项目信息的实时共享。借助协同工作平台,相关工作人员可以实时获取项目的最新动态,掌握其他专业的最新进展,从而避免信息孤岛现象,提升工作的效率和质量。在工程造价的动态控制方面,协同性可以保证造价人员能够及时得到设计变更,施工进度的信息并迅速对造价进行调整以达到动态控制的目的。
三、BIM技术对工程造价动态控制的功能支撑
(一)快速准确的工程量计算
传统的工程造价管理,工程量的计算依靠手工进行,效率低,容易出错。BIM技术借助参数化建模与三维可视化的优势实现工程量信息的自动抽取与工程量的快速精确计算。造价人员可以根据需要迅速生成各种精度的清单并进行实时的更新和调整。在设计变更的情况下,自动对模型的工程量进行更新,不需要人工重新计算,提高了效率和精度,也为造价的动态控制奠定了基础。
(二)实时的成本监测与分析
BIM技术通过造价信息和三维模型相结合的方式实现了项目成本的实时监控和分析。在实现时,造价人员实时从模型中得到成本信息并对其进行动态地追踪和分析。比较实际和计划成本之间的差别,发现偏差及时进行原因分析和改正。同时可以对各种施工方案的造价进行分析和对比,为选择最优方案和有效地控制造价提供造价依据[3]。
(三)设计变更的成本影响分析
工程项目的设计变更是难以避免的,它将对造价产生影响。传统的分析费时费力,精度难以保证。BIM技术能够迅速地分析设计变更对成本的影响,在设计变更时,模型会自动更新构件信息,造价人员可以用软件快速计算变更对造价的影响,包括工程量和成本的变化。项目管理人员依此对成本风险进行合理的决策和控制,以保证造价的动态可控。
三、基于BIM技术的工程造价动态控制有效措施
(一)建立BIM三维模型实现工程量精准算量
在工程造价管理体系中,工程量计算精准度决定成本控制有效性,BIM技术通过参数化建模与可视化表达打破传统算量信息壁垒,构建符合工程全周期需求的BIM三维模型是精准算量核心路径。
模型构建初期,依据国家工程建设标准与行业建模规范,结合项目勘察报告等文件,明确各专业建模精度等级,收集构件基础数据,确保模型数据源完整合规。选用专业建模软件分专业搭建模型时,将工程量计算规则嵌入构件属性定义,实现构件信息与算量规则深度绑定,保障模型算量准确。
模型构建完成后,通过BIM协同平台开展多专业模型整合与一致性校验,核查构件空间位置冲突、数据参数矛盾等问题,借助碰撞检测筛选基础问题,人工复核修正细节缺陷。同时,建立与设计变更流程联动的模型动态更新机制,明确更新责任主体、时限及审核流程,确保变更内容同步至模型,避免算量偏差。
通过“精准建模—协同校验—动态更新”闭环管理,可从BIM模型自动提取符合计价要求的分项工程量,降低人工算量误差率,为造价动态控制提供精准工程量基准。
(二)依托BIM平台搭建造价动态数据库
工程造价动态控制核心需求是实现成本数据实时、关联管理。依托BIM平台搭建的造价动态数据库,能打破“算量—计价—管控”数据孤岛,为成本动态监控提供一体化数据支撑[4]。
数据库规划阶段,结合项目全周期造价管理需求,构建“工程量—价格—进度—变更”四维数据架构,明确数据采集范围:工程量对接BIM模型算量结果,价格涵盖各类价格,进度关联施工计划与实际工程量,变更含费用测算与审批记录,确保覆盖造价控制全要素。
基于选定BIM平台搭建数据库技术框架时,设计标准化数据交互接口,实现BIM模型数据与造价软件无缝对接,支持工程量自动导入计价模块并匹配计算,如混凝土工程量与价格联动生成动态造价。同时,建立价格实时更新机制,对接建材网等实现价格更新与异常预警;设置分级数据访问权限,确保数据修改可追溯;构建数据质量校验规则,定期核查并清理冗余错误数据。通过该数据库,可实时生成造价动态分析报告,呈现成本偏差,为造价调整决策提供数据支持,实现工程造价动态、精细管控。
(三)利用BIM碰撞检查减少施工返工成本
工程施工阶段返工成本控制是造价动态管理的关键节点,BIM技术碰撞检查功能可提前识别专业间冲突矛盾,从源头降风险、减成本。实施前期,完成各专业BIM模型深化设计与整合,建筑模型细化墙体洞口、地面标高等,结构模型明确梁柱节点、钢筋排布等,机电模型精确绘制管线走向、设备位置,确保达施工深化精度(LOD400)。结合施工顺序,制定分阶段碰撞检查计划:地下结构施工前查结构与机电管线冲突,机电安装前查管线与建筑预留洞口、结构梁碰撞,装修施工前查装饰面层与机电末端设备位置矛盾,明确范围、标准与责任人。
选用专业软件(如Navisworks Manage、Autodesk Revit协同检查工具)分析时,按专业特性设差异化参数:建筑与结构专业设构件最小安全距离,机电专业区分管线类型设碰撞阈值,检测后生成详细报告。针对问题组织协同会审,结合工艺与成本制定优化方案:管线交叉碰撞优先用低成本方案,结构与机电冲突通过优化结构或调整路由避让。方案确定后,更新相关模型并二次检查,确保整改率达100%,以优化后模型作施工交底依据,实现返工成本控制,保障造价目标。
(四)基于BIM进度关联管控造价支付节点
在工程项目全周期管理中,进度维度与造价维度的协同是实现资金流精准管控的核心前提。传统管控模式下,进度计划多以甘特图形式独立呈现,造价支付则依赖人工核算已完工程量,二者数据割裂易导致支付节点与实际工程进展错位,引发超付风险或资金闲置问题。借助BIM技术的参数化建模与多维数据集成能力,可构建“进度-造价”双向关联的管控体系,实现支付节点的动态精准匹配[5]。
在BIM模型初始化阶段,需完成进度计划与造价清单的深度绑定。依托Revit、Navisworks等软件平台,将施工总进度计划中的里程碑节点(如地基与基础分部验收、主体结构封顶、机电安装系统调试等)与《建设工程工程量清单计价规范》中的分项工程项目进行参数化关联,在模型构件中嵌入对应分项的综合单价、管理费、利润及风险费用等造价信息,形成包含时间维度、空间维度与造价维度的三维集成模型。
在施工过程管控中,通过BIM模型的实时更新功能实现支付节点的动态核验。现场管理人员可借助移动终端采集实际施工进度数据,同步上传至BIM协同平台,系统自动比对计划进度与实际进度的偏差。当工程进展达到预设支付节点时,BIM系统可基于模型的工程量自动计算功能,提取已完工程的实体工程量,并与造价数据库中的最新价格信息进行耦合运算,生成包含工程量清单、造价核算依据、进度匹配度分析的支付申请数据包。
同时,利用BIM模型的时间轴模拟功能,对支付节点的时效性进行动态评估。若出现进度偏差(如关键线路延误、工序衔接滞后),系统可自动追溯偏差根源(如材料供应延迟、施工工艺调整),并结合造价数据量化偏差对后续支付节点的影响,生成偏差调整方案。通过这种“进度触发-造价核算-偏差修正”的闭环管控,确保造价支付始终与工程实体进度保持同步,实现资金资源的最优配置。
(五)通过BIM变更模拟分析造价变动影响
工程变更作为项目实施阶段的常见管控对象,其对造价的影响具有传导性与隐蔽性特征。BIM技术的可视化模拟与参数化关联功能,可实现变更影响的全维度量化分析,为变更决策提供精准数据支撑。
在BIM模型搭建变更管理模块,构建变更影响分析技术框架。基于BIM构件关联性预设变更影响传导路径,如结构构件变更对建筑、机电构件的关联影响规则,集成当地建设行政主管部门造价调整文件、市场价格波动数据等动态信息,形成变更造价分析基础数据库。
当变更需求提出,技术团队在BIM平台完成变更方案可视化建模与多方案比选。利用BIM软件族库功能快速构建变更后构件三维模型,用碰撞检测功能排查变更方案与既有构件的空间冲突。系统自动对比变更前后模型数据,精准计算变更直接涉及的工程量增减,识别关联构件工程量调整,实现变更工程量全口径核算。
在造价变动分析环节,依托BIM模型造价关联功能,将核算后的变更工程量与数据库动态价格信息耦合计算,生成变更造价增减明细报表,量化分析变更对工期、人工效率、机械台班使用的间接影响。通过Navisworks可视化模拟功能,以漫游动画与数据图表结合形式呈现变更后的工程形态和造价变动幅度,为建设、施工、监理等多方提供直观决策依据,确保变更方案实施前有效管控造价风险。
四、结语
在建筑行业飞速发展,工程造价管理需求越来越苛刻的今天,BIM技术以其特有的优势,为工程造价动态控制提供了一条新途径。它具有多维度信息整合,模拟分析及协同管理等功能,突破传统造价控制限制,由工程量精准算量向造价支付节点控制转变,然后进行变更造价影响分析,实现全过程动态精细管理。这样不但促进造价控制准确性和及时性的提高,而且还能有效地减少项目投资的风险,从而给建筑行业带来复杂和多变市场环境下的效率、准确地进行造价管理,为造价管理工作提供坚实技术保障和理论支持。
参考文献:
[1]伍静静.建筑工程造价的动态管理与成本优化控制[J].中国住宅设施,2025,(08):206-208.
[2]陈哲,张尧.建筑工程施工阶段工程造价控制探讨[J].建材发展导向,2025,23(16):49-51.
[3]杨小兵.住宅建筑工程造价控制研究[J].居舍,2024,(36):143-146.
[4]王波,章潋,刘超莹.基于BIM技术的轨道交通工程全过程造价控制策略研究及实施方案[J].科技创新与应用,2024,14(33):127-131.
[5]魏成惠.基于BIM技术的建筑装饰工程造价控制探究[J].建材发展导向,2024,22(20):108-111.
作者简介:郑延丰(1973.12.05--),大学本科学历,建筑施工工程师/二级造价工程师,研究方向专业:工程造价
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