文/羅洋靜 上海同濟工程咨詢有限公司 上海 200092
建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技術(shù)自引入我國以來,已經(jīng)得到建筑行業(yè)的普遍認可,并已實現(xiàn)在工程建設(shè)不同階段的諸多應用。如今BIM 技術(shù)的應用逐漸成為發(fā)展的主流,也在工程造價領(lǐng)域起到了突破性作用,為造價控制與管理提供了巨大便利和效益。
BIM 起源于上個世紀70年代,由Chuck Eastman提出“建筑描述系統(tǒng)”這一名稱,直到1986年,Robert Aish 第一次使用“Building Information Modeling”定義BIM 的相關(guān)研究,逐漸被人們廣泛接受。近十年來,美國、英國、新加坡等國家率先出臺發(fā)展戰(zhàn)略與相關(guān)政策,大力推廣BIM 技術(shù)的運用,技術(shù)使用率達到50%以上。
相比海外對BIM 的應用嘗試,國內(nèi)對技術(shù)的研究起步較晚,最早由臺灣和香港地區(qū)進行應用研究,而后轉(zhuǎn)入內(nèi)地進行初步探索。 劉麗紅等(2019)將BIM在國內(nèi)的發(fā)展分為引入(1998-2005年)、嘗試推廣(2006-2010年)和快速發(fā)展深入研究階段(2011-2015年)。隨著相關(guān)部門的政策出臺與完善,BIM 技術(shù)在建筑項目工程施工階段的使用不斷得到深化和推廣,并且向項目設(shè)計和策劃階段進行延伸。
宗姝(2019)總結(jié)出造價控制中的三個主要問題,一是工程參與方的數(shù)據(jù)較難確定,二是前期工程估算不夠準確,三是工程量清單的相關(guān)信息無法及時處理。黃昱然(2019)也提出當前建筑工程造價管理還存在缺乏全面性、信息共享缺乏協(xié)同性、造價數(shù)據(jù)于工程建設(shè)出現(xiàn)脫節(jié)的情況。而BIM 的運用將為這些問題提供新的解決方案,是工程造價管理的一大趨勢。
現(xiàn)存研究普遍認為BIM 的應用將對工程造價管理起到突破性的作用。BIM 技術(shù)將整個工程建筑的全部流程和信息進行組合,以數(shù)字技術(shù)分化重組成為立體的建筑模型,使項目造價部門的工作人員能夠更加直觀地分析、發(fā)現(xiàn)和解決問題,能夠有效縮短工期,提高整個工程的經(jīng)濟效益(廖忠波,2019)?;诖耍珺IM 技術(shù)成為了施工企業(yè)進行成本造價管理的主要手段,并且取得了較好的實踐效果,越來越多的施工企業(yè)進行了嘗試并積累了大量經(jīng)驗(唐鳳斌,2019)。近幾年,BIM 技術(shù)成功應用的案例也日漸增多,例如上海七寶萬科廣場、北京中國尊、深圳平安中心等,在深化設(shè)計、虛擬建造、預制加工和工程造價管理等環(huán)節(jié)充分運用BIM 技術(shù);再如上海中心大廈BIM 運營管理概念的提出,對智慧城市和BIM 運維的發(fā)展有著階段性的意義(胡宇琦&陳旭洪,2020)。
住建部在《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中指出,現(xiàn)階段BIM 技術(shù)正處于“快速發(fā)展及深度應用階段”,但國內(nèi)BIM 滲透率仍然較低,僅有10.4%企業(yè)對BIM 技術(shù)進行了大規(guī)模推廣,仍有25.5%的企業(yè)尚無相關(guān)計劃。工程造價主要對相關(guān)項目建設(shè)中的費用進行評判、管理及控制,而BIM 技術(shù)的發(fā)展和運用尚未成熟,實踐過程中即有一些問題逐漸凸顯出來,在造價領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展難以落地。
明確和解決造價控制過程中BIM 運用的重難點,是繼續(xù)推進技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。現(xiàn)階段影響B(tài)IM 技術(shù)在工程造價應用中存在的問題可以分為技術(shù)標準與方法的缺失、人才與激勵匱乏兩大方面。
(1)技術(shù)標準與方法缺失
盡管國家及地方部門陸續(xù)出臺政策支持BIM 技術(shù)的發(fā)展應用,但仍然缺乏完善的BIM 技術(shù)應用標準。2016年中國住建部發(fā)表《建筑工程信息模型應用統(tǒng)一標準》,提出了涉及信息模型交付標準和施工模型應用標準,對于項目中各階段信息進行了定義并展示了模型應用的整體流程,但未明確表示具體的應用方法,阻礙了工程造價中BIM 的運用。
受發(fā)展時間的影響,相對成熟的BIM 軟件均來自國外技術(shù)的開發(fā),由于海內(nèi)外工程項目標準的不同,我國軟件發(fā)展受到了一定制約,模型的建立尚未脫離CAD算量模式,不利于技術(shù)在工程項目中的應用。
其次,BIM 技術(shù)重要的是信息結(jié)合,信息的統(tǒng)一是其發(fā)展的關(guān)鍵。實踐表明,項目參與者往往將技術(shù)應用局限于3D 模型上,通過不同的軟件來實現(xiàn)結(jié)果,而忽略了信息的重要性。從項目決策到竣工,不同階段造價的側(cè)重點不同,因此要求造價人員在BIM 早期造價和設(shè)計人員共同完成構(gòu)建信息的定義,但現(xiàn)有的工程項目中很少做到這一點,信息的缺乏也使統(tǒng)籌管理的難度增加。
(2)人才與激勵匱乏
BIM 作為新興的信息技術(shù),對計算機的運用要求較高,且BIM 方面的復合型人才缺口較大,難以同時保證計算機與造價技術(shù)的熟練程度,為BIM 技術(shù)的推廣帶來了挑戰(zhàn)。
項目過程中,業(yè)主、承包商、設(shè)計方等參與者都是BIM 技術(shù)的受益者,而處于前端的業(yè)主是項目操作模式的決定性因素。目前看來,考慮到時間與資金成本,僅有少部分業(yè)主對施工企業(yè)應用BIM 技術(shù)提出過明確的要求,對BIM 技術(shù)的需求不足導致了該技術(shù)難以得到推廣和發(fā)展。
而且,在造價過程的技術(shù)應用上,企業(yè)缺乏相應的激勵政策。BIM 技術(shù)的運用對軟件、硬件具有一定的要求,企業(yè)則需要根據(jù)自身情況決定對應的支出,甚至承擔經(jīng)濟壓力。因此很多企業(yè)為了降低成本,將會放棄在造價過程中運用BIM 技術(shù)。
根據(jù)工程造價的業(yè)務(wù)內(nèi)容,可以從不同階段解讀BIM 技術(shù)在實際工程建設(shè)項目中的應用。在此基礎(chǔ)可以得到該技術(shù)在工程造價不同階段運用的深入情況,從而為提高BIM 技術(shù)在造價過程中的參與度提供借鑒。
項目BIM 應用成熟度階段劃分:
根據(jù)全國智能建筑及居住區(qū)數(shù)字化標準化技術(shù)委員會提出的《工程項目建筑信息模型(BIM)應用成熟度評價導則》,BIM 技術(shù)應用的成熟度評價以在建筑全生命周期的設(shè)計、施工和運維三個階段應用該技術(shù)并取得良好效益的各類工程項目為評價對象,按照一定的指標、權(quán)重與流程得到最終的評價結(jié)果。
根據(jù)上述標準得到的評分與已有研究成果,可以將BIM 應用成熟度劃分為五個階段,分別為單一信息輸入輸出、部分信息協(xié)同共享、系統(tǒng)信息集成、項目生命周期綜合集成、項目生命周期協(xié)同商務(wù)信息集成。其中,前三個階段BIM 的應用效果將會對造價工作產(chǎn)生直接影響,故本文主要針對前三個階段進行詳細闡述分析。
(1)單一信息輸入輸出
在此階段,BIM 技術(shù)由建設(shè)項目的某一單一參與方完成模型的建立,并利用其模型信息實現(xiàn)部分功能,不存在外部交流和響應的功能。如利用BIM 技術(shù)進行設(shè)計、碰撞檢測等,由單一的軟件或模型完成部分功能,不存在共享數(shù)據(jù)庫的概念,BIM 創(chuàng)建的模型也不存在信息流動。
此時BIM 技術(shù)在工程建設(shè)領(lǐng)域內(nèi)部接受度尚低,在工程項目中的參與度并不高,且缺乏明確的技術(shù)應用流程與標準。同時,BIM 應用多停留在設(shè)計階段,且主要以模型的展現(xiàn)為主,尚未實現(xiàn)后期成本控制的效率提升,限制了信息傳遞的準確度。
此類項目實施BIM 技術(shù)軟件成本較大,耗費的人力多,得到的效果甚至不如傳統(tǒng)造價控制。所以此類項目基本不考慮利用BIM 技術(shù)進行造價管理,仍以傳統(tǒng)的工作方式進行造價控制。
(2)部分信息協(xié)同共享
有兩個參與方以上共同創(chuàng)建一個BIM 模型數(shù)據(jù)庫,但此時創(chuàng)建的BIM 模型信息并不能輸出所有參與方想要利用的信息數(shù)據(jù),部分參與信息輸入的參與方并不能獲得信息輸出,信息流動存在著單向性,BIM 并不能實現(xiàn)所有功能。
信息開始共享是該階段的重要特點,造價人員能夠通過獲取整合不同利益相關(guān)方的信息來反映自身的工作職責,一定程度上提升了工作效率與質(zhì)量。在對應的項目中,部分成員具備使用BIM 技術(shù)的能力,以及明確部分BIM 功能目標,實現(xiàn)小范圍內(nèi)的信息共享。
此時,項目中的BIM 技術(shù)使用應當具備一定的標準,在造價控制中的應用方案、流程等出現(xiàn)一定的模式,對BIM 模型的精細度、信息完整程度也有相應的要求。一方面,電腦繪圖的設(shè)計效率與精確程度提高,為造價人員提供更充足的時間與更準確的材料。另一方面,計算機三維模型所形成的數(shù)據(jù)庫能夠被及時獲取,為造價控制提供及時、準確的信息。
具體而言,造價管理人員能夠使用Revit、廣聯(lián)達等BIM 軟件建立項目的三維模型,通過自動化算量工程計算出實體的工程量。在這個階段,工程造價可以利用BIM 出量甚至是復核傳統(tǒng)的工程量清單。此時,造價管理的工作在招投標階段發(fā)生改變,該階段的工作重點將不再是計算工程量,而是審核BIM 模型,同時完善工程量清單和審核清單價格。
(3)系統(tǒng)信息集成
項目建設(shè)過程所有參與方共同參與BIM 信息模型的建立,參與各方的信息需求都能夠從BIM 模型中得到響應。建設(shè)階段的所有功能全部集成在同一的數(shù)據(jù)平臺上,項目建設(shè)的各方協(xié)同工作,共同維護和利用BIM 中的信息,完成自身職責。此時BIM 的信息流動在團體間形成閉合回路,不存在單向的信息流動。
該階段,信息進行協(xié)同共享并逐步向系統(tǒng)信息集成發(fā)展,工程項目的設(shè)計開始矢量化、初級數(shù)字化,出現(xiàn)全生命周期數(shù)字化3D 建筑模型設(shè)計。BIM 技術(shù)應用將達到高度統(tǒng)一的標準,除了配備完整的軟、硬件,還具備完整的組織架構(gòu)與合理的人員工作職責。
此時的BIM 技術(shù)不僅僅包括幾何模型的信息、功能要求和構(gòu)建性能,它還將一個工程項目整個生命周期內(nèi)的所有信息整合到一個單獨的模型中,包括施工進度、建造過程、維護管理等過程信息。
在BIM 應用成熟度達到此階段的項目上,造價工作將不再局限于某一個階段,而將延伸并貫穿整個項目建設(shè)過程。造價工程師可以利用BIM 形成對工程造價的動態(tài)控制,實現(xiàn)對工程投資的跟蹤與掌控;及時對工程付款、工程變更費用進行控制,預防并處理好費用索賠,發(fā)現(xiàn)節(jié)約工程造價的可能性,以及發(fā)現(xiàn)投資偏差并保證建設(shè)資金的有效利用等。
如今,信息化技術(shù)和思維已經(jīng)逐漸滲透到工程建設(shè)行業(yè)之中,BIM 技術(shù)正在發(fā)揮其創(chuàng)新驅(qū)動的引領(lǐng)作用,促進建設(shè)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。一方面,城市更新、城鎮(zhèn)化、地下管廊和城市基礎(chǔ)設(shè)施等仍有巨大的建設(shè)需求,為BIM 技術(shù)提供需求和發(fā)展機遇;另一方面,對資源和環(huán)境的綠色要求提高,勞動成本持續(xù)增加,深化BIM 技術(shù)的應用能夠?qū)⑼獠恐萍s轉(zhuǎn)化為內(nèi)部動力。
隨著我國對BIM 技術(shù)應用的不斷深入,已經(jīng)形成了一定的發(fā)展趨勢。從項目規(guī)模來說,BIM 應用已經(jīng)從早期的大型復雜項目逐漸轉(zhuǎn)向一般項目的應用發(fā)展;從運行模式來說,BIM 咨詢逐漸與監(jiān)理、項目管理、造價咨詢?nèi)诤?,向全生命周期發(fā)展;從應用階段來說,工程造價中的BIM 應用將由設(shè)計階段延伸至全過程。
未來,國家及地方政府機構(gòu)將進一步完善和細化BIM技術(shù)應用標準,推進相關(guān)政策的落實和普及,實現(xiàn)企業(yè)向全面應用BIM 技術(shù)轉(zhuǎn)型。云計算技術(shù)的成熟與普及將實現(xiàn)工程項目不同階段的同步計算,幫助項目人員迅速選定最佳方案。
工程造價領(lǐng)域?qū)⒉痪窒抻趥鹘y(tǒng)的BIM 模式,將提供通用、定制化的創(chuàng)新服務(wù),結(jié)合后續(xù)的云端存儲和信息升級變更等內(nèi)容形成地區(qū)范圍、全國范圍甚至全球化的數(shù)據(jù)庫。造價人員與設(shè)計、施工及業(yè)主方達到更加緊密的聯(lián)系,出現(xiàn)能夠全程協(xié)同合作的平臺來共享多方信息與觀點。
BIM技術(shù)的發(fā)展趨勢表明工程造價領(lǐng)域轉(zhuǎn)型的到來,因此,我國造價咨詢行業(yè)應當順應趨勢,抓住機遇,發(fā)展項目全過程造價咨詢服務(wù)專業(yè)化的同時,與項目管理、顧問服務(wù)等融合,尋求多元化發(fā)展。
政府及高等院校應當加大對造價咨詢行業(yè)的支持,建立和完善行業(yè)標準與規(guī)范,鼓勵培養(yǎng)行業(yè)需要的經(jīng)濟、法律、管理、計算機方面的高端復合型人才。通過舉辦BIM交流論壇、線上課程、創(chuàng)新大賽等,不斷增強BIM 技術(shù)的推廣,表明其為建筑行業(yè)帶來變革的重要性與必要性。
企業(yè)可以根據(jù)自身能力與需求,開展相應的業(yè)務(wù)創(chuàng)新,將BIM 實施階段向前、后延伸,最終擴大到建筑全生命的BIM 應用,與其他技術(shù)協(xié)同應用,形成“BIM+”新模式。
相關(guān)造價部門應當建立造價咨詢行業(yè)的知識管理服務(wù)平臺和數(shù)據(jù)庫資源,為行業(yè)提供數(shù)據(jù)和信息共享交流的平臺。在實施BIM 技術(shù)應用的過程中對工作方式和管理內(nèi)容提前做好規(guī)劃,優(yōu)化項目進程中的使用標準,從而提高產(chǎn)品品質(zhì)。