BIM技术在房地产项目造价管理中的应用

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  摘要:房地产行业竞争日趋激烈,房地产项目造价管理水平已经是企业赢得市场的关键因素。传统人工造价管理方式在房地产项目全周期中存在着一系列不足,应用最新BIM技術,利用其可视性、协同性和模拟性等特性,对房地产项目在设计、招投标、施工、竣工结算及运营维护各阶段进行工程造价管理,可以提高项目管理效率,有效控制项目成本。
  关键词:房地产项目;造价管理;BIM技术
  中图分类号:F293 文献标识码:A
  文章编号:1001-9138-(2021)06-0064-69 收稿日期:2021-05-10
  
  1 引言
  房地产开发是高投入、高风险的投资经营项目,创造美好居住环境的同时追求经济效益也是房地产开发企业的目标之一。近年来随着国民经济快速发展,房地产项目呈现出建设规模巨大化、建筑功能多样化、建筑技术科学化、建筑形象艺术化等新趋势,随之带来房地产项目开发周期增长、项目参建单位增多、建设信息庞杂等新变化,这些变化将导致项目开发过程中的不确定性增加,影响项目的开发进度和成本。以往房地产企业都是运用传统人工方式对开发建设项目的工程造价进行预测、计划、分析、控制、核算等,此方式花费时间长,开发建设项目的工程造价管理过程带有一定的人为主观性,影响了项目工程造价的准确性。随着计算机信息技术的发展,BIM(建筑信息模型)技术应用而生,利用BIM技术不仅可以将二维工程施工图纸转化为三维建筑模型,进行可视化效果模拟,而且还能集成各种建设信息,将项目全过程动态管理贯穿于项目决策、规划设计、工程招投标、施工管理、竣工验收等各个阶段,促进项目高质量完成,有效节约资源,控制项目成本。
  2 BIM技术的内涵
  2.1 BIM定义
  BIM指建筑信息模型,以建筑物及构筑物的虚构三维模型为主,是一种与工程建设有关的数字化应用工具。BIM技术是将建筑物(或构筑物)中的各个构件属性数据信息化,基于这些数据信息,利用计算机软件和网络技术构建建筑模型,并附带经济、时间属性,实现建设项目在决策、设计、施工及运营维护阶段的动态管理,使建筑物(或构筑物)在实际没有建设前,就能呈现其模型,便于建设项目的可行性决策、设计修改、施工管控和运营监测,同时利用现代信息化网络技术,可让建设项目各参与方随时获得项目建设信息,便捷各方之间的相互沟通与协作。
  2.2 BIM技术特点
  2.2.1 可视化
  利用BIM技术收集项目数据信息,建立三维立体的建筑模型,不但可以从各个角度直观看到单个构件及建筑实体,还能看到各构件之间的相互组成形式及建筑形体组成结构,了解建筑构件属性,大大降低了识图难度要求,直观体会建筑完成后的视觉效果。BIM可视化的结果可以通过图片、动漫和报表的形式展示,这就使得项目设计、施工管理过程中的决策和讨论都能在可视化的状态下进行,便于项目各参与方的理解及相互交流。
  2.2.2 协同性
  建设项目在建造过程中不但需要多个专业相互配合,还需要多单位共同参与完成,BIM技术的协同性主要体现在不同专业、不同参与方之间的协同合作。设计阶段,利用BIM技术,可将各专业设计信息建模整合,打破专业壁垒,解决按照图纸施工时各专业相互碰撞的问题,例如:结构构件与管线位置阻碍、管线排布相互打架、预留孔洞与管线布置位置不符等问题。施工管理阶段,项目的建设单位、设计单位、施工单位及监理单位等可以通过BIM平台查看项目信息,使项目建设信息公开化、共享化,遇到问题可以快速协调解决,简化传统解决问题的流程方式。
  2.2.3 模拟性
  运用BIM技术不仅可以呈现出项目建设中的静态3D效果,而且还可以动态演示项目建设过程。BIM技术可以进行建筑性能模拟,通过分析项目周边的地理、环境、气候等信息,模拟项目的日照、风向、热能传导、设施能耗等状况,为项目评估和项目设计提供科学、可靠的数据信息;利用BIM技术进行施工模拟,通过关联施工工序和工艺,提前预演项目重点及难点部位的施工过程,指导施工操作,降低物料浪费;在BIM模型基础上关联施工进度和资金成本,模拟项目施工进展与成本变动情况,便于项目管理者合理调配资源、控制工程造价。除此以外,通过BIM技术在项目建设和使用中可以进行火灾、地震等灾难的逃生模拟,制定出最优安全逃生通道,保证人民生命及财产安全。
  3 BIM技术在我国建筑行业的发展现状
  近年来,BIM技术在我国蓬勃发展,建筑行业正在经历着由传统二维绘图到三维建模及工程项目管理数字化、信息化变革阶段。早在2006年建设部颁布的《建设事业“十一五”规划纲要》中就支持并鼓励建筑、结构、施工设计和管理一体化的三维可视化管理技术的推广应用,提出加快推进建设领域信息化;2011年《建筑业发展“十二五”规划》中提出,进一步提高项目建设各方面的信息化技术应用水平,建立信息化标准体系,促进行业信息共享,全面提高行业信息化水平;2015年住建部印发《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》,强调了BIM技术在建筑领域应用的重要意义、指导思想与基本原则、发展目标、工作重点和保障措施,并提出至2020年末,部分勘察、设计、施工企业应掌握并实现BIM技术一体化集成应用,部分新立项工程在勘察设计、施工、运营维护中,集成应用BIM的项目比率达到90%;2017年住建部印发《建筑业发展“十三五”规划》在规划目标中提出加大信息化推广力度,增加应用BIM技术的工程项目数量,加快推进BIM技术在项目全过程的集成应用,支持BIM软件的开发应用;2020年住建部等13部门联合印发《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》明确提出了推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导思想、基本原则、发展目标、重点任务和保障措施,要求积极应用自主可控的BIM技术,加快构建数字设计基础平台和集成系统,实现设计、工艺、制造协同。   2016年起我国也相继颁布了《建筑信息模型(BIM)应用统一标准》《建筑信息模型(BIM)施工应用标准》《建筑装饰装修工程BIM实施标准》等多项BIM技术应用标准,用以規范建筑行业信息化的有序发展。
  在政府及行业参与者的大力推动下,大型建筑企业及高校陆续设立了BIM研究中心,各级院校开始培养BIM技术研发及应用人才,满足行业内有关BIM技能岗位人才需求。全国各地相继出现了应用BIM技术建造完成的多个地标性建筑物,如:中国尊、上海中心大厦、上海迪士尼、国家会展中心、珠海歌剧院等。
  4 房地产项目传统造价管理中存在的问题
  4.1 工程造价管理缺乏连续性,导致“三超”现象时有发生
  我国房地产项目的工程造价管理随着工程项目建设过程推进,其主要工作包括:项目决策阶段的投资估算、设计阶段的设计概算、设计完成后的施工图预算、招投标阶段的合同价、施工阶段的施工预算、竣工验收阶段的竣工结算和决算。在同一工程项目中,前一阶段的工程造价管理工作为后一阶段提供造价核算数据及重要指标,并设定造价管理范围;后一阶段的工程造价管理工作是在继承前一阶段管理成果的基础上进一步细化造价组成元素,同时反馈上一阶段的管理效果。但是实际工作中工程造价的各个管理阶段并没有做到一脉相承、紧密相连,而是互不干扰、独立核算与管理,这不但让已有的造价数据信息得不到充分利用,造成资源浪费,并且形成了工程项目全过程造价管理脱节现象,破坏了造价管理信息层层传递和统一连贯整体性,严重削弱了工程造价阶段性管理的潜力,导致项目建设过程中发生 “三超”现象。
  4.2 设计阶段缺乏技术、经济分析,影响项目建设成本
  房地产项目的设计阶段是项目执行过程中承上启下的重要阶段,实践表明项目的设计质量不但直接影响建设过程中投入资金的多少,还决定着建设工期的长短及建成后项目运营维护成本,设计阶段对项目建设成本的影响高达75%左右,是项目建设成本管理的重点阶段,也是项目全寿命周期总成本控制的关键。在实际工作中,项目设计完成后,转交于预算人员进行概算、预算,然而设计人员普遍缺乏工程概预算知识,设计过程中难以控制项目造价,没有预算控制的意识,再者,设计人员缺少施工方面的经验和技能,对施工技术、工艺及材料了解不足,导致设计图纸在施工过程中变更、修改的情况屡见不鲜。设计修改特别是项目难点、重点部位的更改,会对项目建设成本控制产生一系列影响。当前项目设计中建筑图纸日益庞杂,以传统的人工绘制、修改,容易出现图纸错误,而且该阶段各专业设计之间缺乏沟通难免出现相互矛盾的地方,例如给排水、电气、暖通等安装工程的管线之间布置矛盾,或者与梁、板、柱构件的分布相互阻碍,引起项目施工中的设计变更增多,造成窝工、返工等现象,增加项目造价。
  4.3 招投标阶段资料缺乏准确性,导致后期建造成本追加
  房地产项目的招投标阶段不仅能确定项目施工单位,还能确定项目建设成本,为项目后期合同的签订、执行及竣工结算打下良好的基础。招投标阶段往往由于开发商提供的建设资料不够详细、准确,导致后期项目施工过程中变更及索赔增加、工期延长、结算价款追加,最终致使项目成本难以管控。例如:招标图纸不准确,引发设计变更;工程量清单漏项、分部分项工程项目特征描述的内容不合理,引发工程索赔;标段划分不合理,增加项目建设管理难度等因素增加了项目结算价款调整的风险。除此以外,招标控制价、项目标的应计算准确、设置合理,为评标提供有力参考,降低恶性投标、无序竞争带来的投资风险,以有效控制项目投资成本。
  4.4 项目施工过程影响因素众多,施工成本难以管控
  房地产开发项目规模庞大、使用功能繁多,致使项目建设周期长、涉及专业种类多、施工工艺工序繁杂、增多了施工过程中需要协调合作的环节,增加了工程造价的不可控因素。施工现场布置涉及施工道路、供水、供电、排污设施排布,生活区临时设施布置,钢筋加工和管道加工场地,材料及半成品、成品堆放场地设置等问题,整体设计布局如果不合理妥当,会出现水电供应不足、增加材料二次搬、设备进出场不方便、甚至造成土建、安装及其他各专业施工相互干扰,影响施工进度、增加造价成本。项目施工过程中,对人工、材料、机械的使用量和进出场时间不能精确计算,项目每天的施工进度及资金需求难以做到同步跟踪,建设、设计、施工、监理等项目参与单位难以同时共享项目建设信息,对项目中的关键施工难题给出的可建性分析往往不足,容易造成现场停工、返工,难以有效地进行施工组织、计划及成本预测和管控。
  4.5 竣工结算资料繁杂,引发建造成本核算纠纷
  项目竣工结算是项目发包与承包单位根据实际施工情况,核算最终项目造价成本,编制(审核)竣工结算文件,进行项目竣工验收、移交事项。竣工结算涉及面广,核算工作琐碎繁杂,容易出现工程造价纠纷问题。进行竣工结算需要确定项目竣工图,根据竣工图审核计算工程量,项目施工过程中如果发生设计变更、工程签证数量过多,管理不严谨,会造成发包与承包方的资料信息出现偏差,导致工程量核算不清。
  5 BIM技术在房地产项目造价管理中的应用优势
  5.1 基于BIM技术保证工程造价的整体性、一致性
  BIM技术可应用于房地产项目建设全过程、全寿命周期的工程造价管理中,将不同阶段的工程造价管理工作贯穿起来,统一、共享造价管理信息,保持项目造价管理的整体性。应用BIM技术的房地产项目,在可行性研究阶段根据获得的基本数据,在以往类似项目建设数据基础上建立投资估算模型,经过分析、比选,确定项目建设方案,开展初步设计、技术设计,按照初步设计图纸在估算模型的基础上构建设计模型,随后深化、完善设计图纸,改进设计模型;在之后的招投标阶段建立招投标模型,结合BIM招投标软件和算量计价软件编制招投标文件,选定施工单位;进入施工阶段,在设计模型基础上加入资金和时间要素搭建施工模型,模拟施工过程,进行人工、材料、机械等资源管理调配,施工进度管控,成本管理和工程变更等;项目完工进入结算阶段构建竣工模型,可以直接进行工程结算、编制工程决算文件。应用BIM技术的开发项目改变了各个造价管理阶段过程脱节割裂的状态,随着项目建设进度逐步添加、修改信息数据,形成各个阶段所需模型,体现了信息完备性、信息关联性、信息一致性。模型建立过程完全同步于工程实体的建设过程,将真实、准确地反映工程全过程建设情况,实现了工程造价全过程动态化、精细化的管理。   5.2 BIM技术在设计阶段的应用优势
  房地产项目设计阶段,BIM技术的三维可视、建造模拟、工作共享以及材料计量等高科技技术已被广泛采用。BIM技术参数化设计,可直接使用数据库,通过直接引用或根据实际情况修改参数,快速、准确地创建建筑、结构、机电专业三维模型,模型创建过程中汇集了项目中所使用的建材信息,可以在成本估算中追踪材料数量,精确计算项目造价,以便设计师掌控所设计项目的成本;BIM技术可以把项目中的建筑、结构、设备安装等专业整合到统一工作平台,各个专业的设计师可以随时共享信息,通过三维模型直接沟通,并完善设计模型,打破了不同专业间的壁垒,实现多专业集成协同化设计。并且设计图纸修改更加容易,任何一处改动,所有相关的图纸和模型内容随之自动变更,快速简洁,准确无误。以三维建模为基础,利用BIM技术可进行智能审图,实现结构构件、设备管线等元素间的碰撞检查、空间检查、净高检查、规范检查,提前发现项目设计中存在的问题,以便设计人员修改、调整,避免由于设计不当引起的施工变更。使用各种专业软件与建模软件可以模拟建筑性能,快速分析拟建项目的结构合理性、光照、能耗、节能等各个方面,不断优化设计方案,从而提高建设项目的整体质量。
  5.3 BIM技术在招投标阶段的应用优势
  在招投标阶段,招标方可以基于建筑设计信息模型搭建BIM三维算量模型,对工程模型的合理性和完整性进行自定义范围检查及修改,并与CAD图纸比对,确保招标工程图纸的准确性;依照清单工程量计算规则,按楼层、部位、构件、材质等清单项目特征需求提取工程量,导出并打印工程量清单,利用工程计价软件可以对工程量清单进行检查,通过与同类历史工程、招标项目施工方案和施工图纸比对,确认清单列项是否存在重复、漏项,同时检查工程量清单特征描述内容的准确性、合理性、全面性,并进行完善修改,确保招标文件中的工程量清单准确无误,避免因工程量清单中的漏洞对施工阶段造成工程量不清的纠纷。应用工程计量、计价软件,同时依据工程项目清单提取工程量,调整计算项目招标控制价或标的,使项目招标信息与设计信息保持完整性和连续性,进一步确保招标控制价或标的准确性,杜绝了招投标活动中的混乱竞争现象,让招标工作顺利进行。
  5.4 BIM技术在施工阶段的应用优势
  施工阶段的造价管理目标是在顺利完成工程项目建设任务的条件下,将工程造价控制在概算范围内,定期将实际工期与计划工期、实际资金成本和预算资金成本比对,发现和纠正偏差,不断调整施工组织、优化施工方案、提高施工质量,控制施工成本。施工现场布置由传统的CAD二维图纸升级为基于BIM技术的三维表达,通过CAD识别及内置构件库,快速完成施工现场策划,进行基坑开挖模拟、塔吊吊运模拟、道路运输能力模拟、临时设施排布模拟、材料堆放点布置及所有措施工程量统计等,在策划过程中可以随时查看临建工程量,快速测算临建花费,实施模拟比选,调整施工现场布置方案。此外还具有安全体验、文明施工、绿色施工等要求的模拟体验,保证施工前的工作做到安全、可靠,避免返工调整,资源浪费。施工过程中,以BIM模型为载体,进行进度、预算、物资、图纸、合同、质量、安全等业务信息关联,通过三维漫游、工况模拟、复杂节点模拟、进度查看、物资提取等应用技术,帮助项目各参与方有效决策、精细管理,达到减少项目变更、缩短工期、控制成本的目的。同时BIM模型结合算量、计价软件能够对工程计量、施工组织设计、工程变更、进度款支付、索赔管理和资金使用计划进行全面管理。基于BIM数据库建立协同平台,将工程项目建设过程中的数据信息同步至该平台,建设、设计、监理、施工等各参与方可以随时查看项目建设进度、资源配置、成本动态等情况,发现问题并通过平台沟通处理,提高项目管理水平。
  5.5 BIM技术在竣工结算阶段的应用优势
  工程项目经过决策、设计、施工进入完工验收阶段,BIM數据库与工程建设同步更新、完善,施工过程中涉及设计变更、现场签证和工程变更等信息已经纳入数据库,形成最终的工程信息模型,结合现场施工验收情况,应用BIM软件快速进行工程量计算审核,确定结算造价,从而极大提高竣工结算的效率和准确性,减少承发包双方结算纠纷。项目移交前应用BIM技术模拟项目使用过程,提前发现并处理运行障碍;模拟项目应对火灾、地震等紧急逃生方案,可有效减少项目的使用成本。
  6 结束语
  BIM技术在房地产开放项目造价管理中的应用,极大地改善了传统工程造价管理方式,BIM技术的可视化性、协同性、模拟性特性不但减少了工程造价管理过程中的沟通障碍,而且对项目建设中的问题做到了事前控制,使工程项目造价全过程管理更加系统化、智能化,显著提高了工程造价的可控性。
  参考文献:
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  作者简介:王晓妮,天津国土资源和房屋职业学院,讲师。
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