BIM三维建模在工程造价中的运用.docx

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BIM三维建模在工程造价中的运用

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BIM三维建模在工程造价中的运用

摘要：

随着社会经济的不断发展，人们建筑业发展的要求也越来越高，像对建筑的功能、外观和舒适度等要求都有了很大的提高，而且有关建筑工程上所附带的信息也是越来越多,对于把控建筑工程的造价,将其限定在一个适当的范围之内便显得尤为重要。

作为近年新兴起来的一种科学技术，BIM三维建模的运用给整个建筑行业带来了一场巨大的变革。

本文从工程造价现存的问题出发，对BIM三维建模的优势作出简要分析,并对其在工程造价中的运用提出了几点建议，希望对BIM三维建模技术未来的发展提供一个理论方面的支持。

关键词：

BIM技术；三维建模;工程造价;运用；可视化管理

在现代信息技术发展如此迅速的时代,信息技术和信息资源已经成为现在新世纪的一种重要的战略资源，而且随着互联网技术的不断既不和发展，信息技术也是在不断的进步和升级,这样给各行各业的发展提供了新的动力和技术。

而随着我国基础设施建设的不断发展,我国建筑工程行业迎来了全新的挑战.建筑企业为了提升工作效率、降低建设成本，在市场竞争中占据有利地位,就需要不断借鉴、引进国外的先进技术，对现有技术进行革新。

BIM技术就是其中之一，被列入国家重点研究课题，受到了极大的重视.

一、BIM技术的简介

（一）BIM技术的基本原理

在一个建筑工程中，其中要涉及到、建筑、材料和工程技术等各种不同的专业，同时一个工程建设要经历预算、建设、竣工和结算等多个阶段.而同一个信息在工程的不同阶段和不同专业中表现的方式和存在的状态都会有很大的不同，这样就很容造成信息的冗杂和管理上的困难。

BIM又叫建筑信息模型（BuildingInformationModeling），是一种新兴的建筑工程科学技术。

它以建筑工程项目中的真实信息数据为基础,通过Revit软件,在计算机中建立建筑项目的的三维模型，方便项目工程师，在设计阶段就能发现未来可能出现的问题，从而对项目进行全面、系统的掌握.这样不仅对冗杂的信息进行了有效的整理,还加强了各项信息的交流，便利了对各项信息的管理。

（二）BIM技术的发展背景

在上个世纪七十年代,由于受到全球石油危机的影响，美国的BIM之父ChuckEastman教授创建了BIM理论，以便实现建筑工程的可视化与量化分析，在提高的工程效率与建筑质量的同时,减低成本、缩短工期.短短的三十年中，BIM的技术水平已经有了飞速的提升，从最初的2D，逐渐演变成了现如今的3D、4D，甚至向着更高的水准发展。

在中国，BIM技术最初只应用于部分大规模的标志性建筑,如上海中心大厦或世博会部分场馆等。

但仅仅几年之后，BIM技术就进入了中小规模项目的建设之中，且发展之迅速、发展空间之巨大，在世界上任何国家都是少有的。

（三）BIM三维建模所存在的特点

BIM三维模型的特点，其一就是所具有的数据化，这样模型主要就是在信息技术和数据分析的基础上建立的。

整个三维模型的各种属性和特点都是通过不同的数据来体现出来的。

而且这样的模型可以有效的对各种信息进行接收和处理，同时把信息共享给其它对象。

所以说这样的三维建模通过建设工程的各项差数进行构建，同时可以对各种信息变化进行有效的接受和处理从而来完善自己，所以说，数字化的特点是BIM三维建模的基本特征。

其二就是BIM三维建模的可视性。

这里主要是将平面的线条图案通过一种三维立体的状况反应出来,这样的模型可以很好的和构件进行进行互动和及时的反馈各种信息,这样不仅让人们对造价方案有着直观的感觉，而且人们在整个工程建设的过程中都可以通过这个模型进行分析讨论。

其三就是BIM三维建模可以进行工程中的诸多模拟实验。

比如像对工程进度进行模拟、对日照进行模拟和对节能效果进行模拟以及对紧急避险进行模拟等，这样的三维建模可以很好的实现在现实生活中无法进行模拟的各种情况。

其四就是BIM三维建模具有可协调性。

BIM三维建模通过对工程建设项目各种实际的情况进行模拟,发现工程中可能存在的的问题，从而可以做到对问题进行及时的解决。

这样可以很好的提高工程建设的效率。

最后就是BIM三维建模有着可输出的特点，就是它的一切相关数据和各种工程清单等，都可以通过图形和数据表格等多种形式导出来.

二、工程造价

（一）工程造价的基本内容

工程造价可以从广义和狭义上来进行说明，从广义上来说，工程造价有建设工程造价,市政工程造价和电力工程造价等等，而就狭义上来讲,工程造价单单指的是某建设工程的造价。

建设工程造价其中所包含的项目因为针对不同的人,其项目内容也会有所不同。

对于承包商来说，主要考虑的因素是土地市场、技术劳务市场和机械设备市场对建设工程造价整体的影响.而对于建设方来说，他们主要考虑的因素是对于建设项目的投资和对建筑物进行出售时的定价等。

（二）工程造价的相关管理

在我国工程有许多工程造价管理的方法。

其一定额计价法.定额计价法就是指人们通过运用国家建设行政管理部门发布的建设工程的预定价格进行相应的工程计算，从而计算出建设工程的总工程量。

然后通过结合有关部门对劳务市场、材料市场和机械市场等同期规定的市场价格，从而计算出一个建设工程的建立所需要的费用，在结合其中各种费率和税率等，最终确定工程的造价或者报价等.定额计价的方法就是很好的把量和和价格结合到了一起，通过不同层次的计算得出相应的工程造价.其依据就是当是一个时期的定额和费用标准等.但是因为这样的标准和定额很难跟上市场经济本身的变化速度，所以这样定额计价的方式有着很大的滞后性,所以很容易影响到计价的准确性.因为我国经济最初的时候是计划经济,而定额计价其实就是政府进行统一管理的情况下进行的,所以定额计价在计划经济时期可以充分的发挥其作用。

但是现在我国改革开放以来，经济政策不断放开,而且还加入了世界贸易组织，我国的经济越来越向市场经济发展,政府干预经济的情况越来越少，所以定额计价在这样的情况下，也越发的不再适用。

其二就是工程量清单计价的方法。

这样的计算方法主要是通过自己或者有资格的相关机构来制作出一份一个建设工程中各种工程量的清单，然后把这个清单会同其他的文件一起提供给投标人.投标人可以招标人所提供的工程清单，然后结合市场的情况和自己的企业本身的经济实力从而制定出一个符合自己又让招标方满意的造价方案。

这样的计价方法和定额计价方法主要的不同就是把量和价格进行了分离。

这里的工程量主要其实是有招标方进行计算和汇总，而价格则是由竞标方进行自行的编制。

这样可以让每个企业都结合自己的实际情况制定出相关的工程造价,而且可以让每个企业都处在一个公平的竞争环境下。

招标方可以一眼就看清楚每个企业的造价情况和其实力等。

但是因为我国加入世界贸易组织还没有多久，市场经济体制还不是很健全和成熟,所以在现代进行工程造价的时候，依然会存在一些定额计价.所以为了鼓励各个企业采用工程清单的计价方法,政府也采取了相应的措施，从而使我国向市场经济又迈进了一步。

二、建筑工程造价的存在的问题

（一）造价过程主动性差

传统工程造价的整个过程都处在一种被动的状态：

设计之处编制概算、作图阶段编制预算、结束之后编制结算，造价信息只能作为一组数据存在于整个工程之中，起不到任何成本控制的作用。

由于造价过程的主动性太差，直接导致施工部门只有在结算完成之后才能得到准确的造价信息，经济纠纷时有发生，不但消耗了大量的人力物力,还不利于社会主义和谐社会的构建。

（二）造价信息实时性差

我国现在所实施的工程造价管理模式是很好的把动态和静态管理模式结合在了一起,相关部门通过对每个地区、每个阶段的各种社会物资的平均价格和劳动资源平均价格的定额计算，从而为每个阶段和时期的工程建设作出一定的价格指导，从而促进企业制定和编制出工程造价。

影响工程造价的因素有很多，比如像相关建筑材料的品种和价格等，而且这些材料的价格还是瞬息万变的,所以定期发布的定额价格指导很难做到现实市场的信息的同步.其次就是消耗量的指标也很难跟上市场上的变化,大多企业采用政府所给定的价格指标,这样因为政府信息更新的滞后性，在这瞬息万变的市场经济环境中,就无法真实的反应出人们的生产力水平.所以说,传统的工程造价作为一种数据统计工具，对工程造价信息的实时性完全无法保障，因此，工程竣工后由工程造价引起的纠纷时有发生。

同时，由于造价信息的只有在结算之后才能得到，在施工的过程中就很容易出现编造的的信息与虚报的造价,但又无法核实,给业主带来巨大的经济损失.

（三）有关的工程信息很难得到及时的共享

在我国的工程造价管理中，因为存在的部门众多和冗杂，而且各个部门之间有缺少必要的沟通和配合等。

同时因为部门的不同，在进行管理工程造价的时候采用的方法和数据格式等都可能才在着很大的差异，这就造成了许多相关的部门无法把自己掌握的相关项目信息资源和其他部门进行共享。

这时候可能就需要借助计算机和其他方法来进行信息互通，有时可能需要工作人员对数据信息进行二次加工，这无形中增加了人们的的工作负担。

比如在实际的工作中对三算进行对比，就是对设计的概算、施工的预算和竣工的决算这三阶段进行相关数据的整理和比较，但是在传统的各部门进行信息交流的时候，常常会出现数据重复录入的情况等，这样很容以造成数据的流失和计算错误，而且在很大程度上影响了人们的工作效率。

（四）工程造价存在着很大的区域性

在我国现代经济发展的状况下,因为我国地域广阔，每个地方的自然条件不同，各地经济水平也存在这很大的差异，所以每个省份的所制定出的定额也有着很大的不同，而且其中计算方法有着很大的不同,所以在进行工作造价计算和管理局的时候,因为地域的不同,则会存在这诸多差异。

所以说一个地区的造价工作者，只可能对自己当地的造价环境比较了解,工作起来可能相对的比较轻车熟路,但是他的造价工作没有普遍的适用性，因为他们一旦变化了工作区域,好多造价的基础数据和信息都会发生很大变化，这就需要他们重新开始，进行整理收集和计算等.所以说工程造价人员跨地区的流动对于造价员本身和造价机构来讲都会带来不同的程度的损失.而且一个造价机构很难在一个很短的时间内培养出一个优秀的造价员，因为他们只有通过自己不断的摸索和积累经验，才能慢慢的胜任这样一份工作。

但是造价机构可以对历来当地的工程造价进行有效的整理和编制，从而让造价员进行工作的时候可以找到有相应可靠的参考资料。

（五）工程造价管理的形式太过粗放化

在我国传统的工程造价管理中,一般还是采用粗放式的管理经营方式，这样的管理方式很难做到对工程建设做到合理的计算和规划,在对工程进行造价的时候很容易忽略一些影响工程造价的细节问题.而且还常常会出现“三超"现象等,对各种资源的消耗和对环境的污染都非常严重。

精细化的管理主要就是指人们通过对各种资源充分有效的利用，从而达到节约成本的目的.而在工程造价方面，主要就是通过对造价的各个阶段和各个方面等细节进行有效的管理，从而达到高水平、高精准的工程造价。

在采用精细化管理的时候,首先要让人们有这样的意识，同时让工作人员注重对成本进行控制，把各项工作都落到实处，从而使企业最终获得的收益最大化。

三、BIM三维建模在工程造价中的优势

BIM技术被建筑行业的人们视为是一种重要的技术革命，这主要是因为这样的三维建模技术对于建筑业的发展做出了巨大的贡献。

在还没有出现BIM三维建模技术以前，设计师在对建设工程进行设计的时候,往往需要设计师通过画笔、分别画出建筑物的平面、立面和剖面等从而才可以诠释出整个建筑物的设计理念和成果，这样需要设计师具有较强的空间想象力。

而随着现代建筑工程的日趋复杂，设计师靠这样的工作方式很容易出现错误。

但是BIM三维建模技术的出现很好的解决了这样的问题,它很好的把建筑中不同属性的构件联系起来，比如像、柱子、梁、地板和门窗等，而且可以包含材料的形状、型号、尺寸和价格等.所以说采用BIM三维建模无论多么复杂的建筑工程，它都可以细致的表现出来,设计师们可以比较简单的一次性完成自己的设计,而且业主也可以更加直观清晰的了解到建筑设计的特点和投资成果，这样更加方便了设计者和施工单位的交流.

另外，在传统的工程设计中，对于同一个项目,各个设计师采用的专业软件不同，而且设计时，对不同采用的数据形式和处理方式不同，所以在很多时候,他们在进行沟通交流的时候就可能存在很大的障碍，而且还可能出现重复录用的现象等。

而应用BIM三维建模后，这样的软件有一个开放式的工业标准－IFC，设计师可以通过这样的软件对不同的数据模式进行转换,从而统一工程建设的数据模式，从而到达有效的信息交流和协调设计，最终建立起数字化的三维模型.这样的设计模型不仅可以容纳设计师的设计理念和建筑特征,同时还可以反映出整个工程的施工情况到最后竣工的全过程,把各种相关的信息都有效的、动态的联系起来.

BIM三维建模软件的协同性不仅很好的解决了各种专业设计软件的兼容性问题，同时还为各种相关的设计人员创设出了一个信息共享和交流的平台.而且这样的一个软件系统有着非常丰富的数据容量、它可以承载一个建筑工程的多项数据信息,同时汇集了整个建筑的一整套的设计思路和理念，而且可以对时时变化的数据进行分析和运算，使各项不同的属性的数据具有关联性。

随着BIM三维建模软件的不断发展,它的用途也越来越广泛，它逐渐的从对建筑工程的规划设计扩张到工程的建设和运营上来，从而在很大程度上提高了工作的效率。

鉴于传统工程造价模式中存在如此多的漏洞与不足，BIM技术的推广行势在必行，这一技术有助于实现造价信息的可视化管理，对于整个工程造价与工程项目的管理水平起到了巨大的促进作用。

可视化管理是一个数据采集与整合的过程，它能通过信息技术，将整个工程的信息（主要包括勘察报告、设计图纸、会议记录、施工记录等等）融入一个三维、仿真的立体图形中，使建设工程项目从设计到运营的整个过程得到实时的展现与交互。

通过BIM三维建模,工程造价的全部准确信息被展示在计算机模型之中，方便工程设计人员、施工企业的实时查阅，对整个工程进行一个整体的把握。

随着施工的进程，一个带有大量数据信息的三维模型被逐渐完成，这比建设图纸更容易保存，也更有价值。

同时,通过项目工程的三维建模，业主也能够对各个施工节点、空间部位的造价进行统计、搜索，提高了数据检索的精确度与造价资料的利用率，也能使工程造价更加透明，减少了造假的余地，使业主更加放心。

BIM对工程造价可视化管理的具体过程可以参见图一。

四、BIM三维建模在工程造价全过程中应用的优点

BIM三维建模在工程造价全过程中的应用可以分为五个阶段：

决策阶段、设计阶段、招标阶段、施工阶段以及竣工阶段。

（一）决策阶段

决策阶段是项目筹建阶段中最重要的内容,它直接决定了建筑地点、建筑工艺、施工技艺与施工设备等，对工程造价的高低起到了直接的影响作用.

在决策阶段，建筑单位可以对项目做出几个不同的方案,并为每个方案建设一个初步的三维模型，将项目数据与财务信息输入三维模型,实时获得项目方案投资收益的指标，对每个方案的预算进行对比.通过对实际情况的综合,帮助建筑单位评选出最合适的项目方案。

（二）设计阶段

在设计阶段,设计人员可以通过BIM三维建模技术，将以往的工程信息录入计算机的数据系统，并在数据库中形成不同的数值指标，再用这些指标去对设计方案的三维建模进行评测与优选，使设计师在设计阶段就能发现设计中存在的缺陷与问题,以免在建设结束后才发现,造成人力与物力的浪费.同时，BIM三维建模技术能够快速分析出整个工程的工程量,并根据以往数据对工程造价进行一个推算,提高设计概算的准确性.

（三）招标阶段

在工程造价的整个过程中，工程量的计算无异于最耗时，也是最费力的工作。

传统的清单模式中，招标人员需要对工程清单进行详细的描述，投标人员也要对报价进行合理的把控，二者都缺少更多的精力去计算工程量，工程量的计算也成了传统报价工程的短板。

在这种情况下,招标人员可以从设计单位提供的BIM三维模型中抽取大量的工程量信息，既快速又准确，根据这样的工程量信息再对项目的实际情况进行简要结合,就能编制出准确的工程量信息，节省了大量的时间与精力。

同时，招标人员也可以将这些工程量信息通过邮件或招标文件的方式发送至投标人员，使投标人员迅速对工程情况与自身情况进行测评,制定出更更加合理的投标策略.

（四）施工阶段

在施工阶段，BIM三维建模在工程造价中的工作主要是把计划变为现实。

在施工的过程中，定期或不定期将实际造价投入与计划造价目标进行对比，及时发现其中的不同，并将个中不同进行对比，判断不同究竟出现在哪个方面,并根据发生误差的原因及时进行修正,确保工程造价按照计划进行.

BIM三维建模能使施工人员清晰地了解到施工的情况，并对其中的成本、耗材、造价、施工进度等方面情况进行有效的掌握与控制，从而更好的控制造价,降低在结束阶段出现经济纠纷的可能性；此外,合理利用BIM三维建模技术还可以直接在模型上更改具体数据，模型会将数据更改后的工作量展示出来,十分方便。

（五）竣工阶段

竣工结算可以说关系了整个工程项目的实际结果。

在传统的工程造价结算阶段，结算双方通常会发现较大的差异，因此需要对之前的所有工程资料进行统一的核对与计算,工作量非常大，浪费了大量的时间与精力且没有实际上的意义.在这种情况之下，BIM三维建模工作的可视化管理就能起到巨大的作用。

BIM三维建模中的大量数据不但能够准确核对出整体的工程造价与工程量，还能提高工程量计算的准确性,提高工作效率,减轻双方审计人员的劳动强度，提高结算的速度，使竣工阶段的审计工作在最快的时间得到最好的完成。

五、BIM软件在造价管理中的应用

（一）有利于造价信息的共享

现在的计算机存档中主要的存在方式有Excel或者是Word文档等各种电子格式，但是这样的储存方式都是相对孤立的，而且一个建筑工程项目中要有很多的数据和表格,所以在进行数据录入时，可能存在着很大的困难，而且对于以后的查看也会带来很大的不便。

而有了BIM技术以后，则可以把各种不同格式的数据整合到统一个的数据库中，从而形成一个可以共享的数据信息库,这样不仅保证了查找数据的方便性，同时可以保证数据信息及时的更新。

（二）实现细致的造价控制

在BIM三维建模软件还没有出现的时候，设计师门只有通过自身的工作经验和建设工程量进行估算，所以在材料的使用和人员的分配等多方面都存在着很大的主观因素。

而BIM5D建模技术很好的把时间因素和成本因素融入了进去,这样可以根据具体的工作情况提供出一个较为动态的客观的数据。

比如在现实的工程造价管理中,通过这样模型可以了解工程建设中每个时间段内的项目工程造价，从而对每个时间段的工程造价都进行细致的控制,最终可以提高造价管理的细致化。

使资源得到优化的配置，对工程造价的整个过程进行有效的控制，从而有效的避免超出工程的预算.

（三）对工程进行有效的计算

计算机的不断升级和发展，对BIM三维建模软件的出现起了非常大的推动作用。

人们通过计算机软件可以快速的建立起一个符合自己要求的BIM三维模型。

它可以各种物理数据和几何数据，通过软件计算，轻易的导入到建模中去，对工程量的计算也可以轻易的办到，而且可以将其和造价软件很好的结合起来，从而把工程量的工程的成本的数据有效的联系起来，最终形成一个非常详细的工程价格报表.这样在提高造价精度的同时，也提高了其工作的效率。

总结：

综上所述，在工程建筑行业中，BIM的时代已然来临，因此，作为世界最大的发展中国家,我国必须看到BIM三维建模对建筑行业的重要意义，跟上世界发展的步伐，对BIM技术进行大力的发展与合理的运用，从而推动我国建筑工程技术奔向越来越美好的明天.

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