关键词:BIM5D;工程造价;技术架构;理论依据
一个工程项目,质量是其核心要素,但是造价管理直接影响着施工企业的利益关系。经济的高速发展促使建筑工程的类型越来越多,规模扩大,因此,对造价管理也提出了更高的要求。而现如今的造价行业还存在着效率低下,缺乏整体规划等问题,而如何解决这些问题提高造价管理质量是造价行业主要关注的焦点[1]。随着建筑信息模型概念的提出,给造价管理注入了新鲜的血液,带来了全新的管理模式,实现了全过程的设施管理和智能化维护,帮助施工企业实现社会效益和经济效益。
1.BIM5D技术的内涵
BIM5D技术是在BIM三维模型基础上引入进度和成本两个维度,形成与建设项目相关联的比较完整的五维信息载体。BIM5D模型不仅含有建筑工程实体的各种数据信息,还包含了与时间及成本相关的数据信息,内容包括几何图形信息、空间位置信息、WBS节点信息、时间范围信息、合同预算信息、施工图预算信息等,有效解决了BIM只关注几何及构件属性的不足,增强了BIM5D模型的时效性,拓展了BIM模型的建模能力及应用范围。同时BIM5D模型还可以自动计算各专业工程量和根据需要进行不同类型的算量,包括:土建、安装、机电、钢结构、装饰装修等专业,以及施工进度、设计变更等算量。
2.基于BIM5D技术的造价管理技术架构
基于BIM5D技术的工程造价管理是利用BIM5D信息化技术建立一个供建设工程项目各阶段、各参与方信息集成和共享的平台,有效解决项目建设过程中各阶段各专业之间信息不通畅、沟通不到位等问题,能快速收集建设过程中与出现问题相关的信息并进行实时监控,以便于快速找到合理而行之有效的解决方案。
该框架首先通过Revit软件中的“外部工具”将BIM3D模型中的信息在AutodeskNavisworksManage中进行互用,并在此平台上与施工进度相关联而后进行施工可视化模拟分析,并将模拟结果展示在NavisworksManage平台上,然后再将其与成本相关联,形成BIM5D动态成本模型。该框架总共包含五个层次,由下至上分别为:数据接口层、数据层、平台层、模型层、应用层。
工程项目建设过程中,首先是工程设计单位利用各种建模软件(主要是BIM核心建模软件,也包含非BIM软件及管理软件)创建各种类型的数据源信息,包括非工业基础类标准格式信息、IFC工业基础类标准格式信息、建设工程项目的进度信息和造价信息等。
数据接口层:利用BIM数据接口与数据交换引擎,将数据源提供的非IFC格式文件、IFC中性文件、建设项目的进度信息及造价信息等转换并存储为非结构化数据信息、结构化数据信息、组织与过程信息及工程量与价格信息,实现不同种类数据信息的识别归类与存储。
数据层:数据信息包含非结构化数据信息、结构化数据信息、组织与过程信息及工程量与价格信息等。数据层是各种数据信息的“仓库”,它包含与建设工程相关的所有信息,任何与建筑工程相关的信息在这里都有其相应的表达形式[2]。
平台层:实现数据信息集成与共享的平台环境,它不仅能读取、提取、存储数据“仓库”中的数据信息,还可以集成、验证数据信息的正确性及有效性。建设项目各阶段各专业之间通过数据接口层将数据源信息转化为数据信息,才能在NavisworksManage平台上进行集成与共享,为建设项目各阶段各参与方的项目管理提供有力的数据支持。
模型层:BIM3D模型与施工进度在AutodeskNavisworksManage平台上进行集成,集成后的BIM4D模型运用该平台可视化施工模拟的方式展现出来,然后再将此模型与成本相关联,形成更大程度上的数据集成与共享,得到BIM5D动态成本模型。该模型为建设工程项目建设过程中的动态造价管理提供模型及相应的数据支持,使动态成本控制成为可能。
应用层:利用模型层建立的BIM5D动态成本控制模型作为基础,为建设项目动态造价管理提供技术支撑和理论依据。该模型的具体应用包括基于BIM5D技术的资源计划编制、成本动态查询、工程变更管理和建设过程中的多算对比等。
3.BIM5D模型在造价管理中的应用
3.1工程量动态查询
在BIM5D动态成本模型中,每一根构件都具有不同的属性,被赋予不同的参数信息,如时间、位置、工序、材料、规格、施工班组信息等,这些信息构成了BIM5D动态成本模型,即该模型中所有的信息在时间上是连续的,任意时点的工程量都可以通过鲁班软件查询得到。同时,还可根据实际需要设置不同的查询条件,把模型中的构件进行组合汇总,查询得到相应的工程量。
3.2编制合理的资源使用计划
BIM5D动态成本模型可以提供与施工进度有关的工程量信息、人工、材料和机械消耗量信息,据此分析出所需人、材、机数量,根据施工进度和所需人材机数量编制合理的人、材、机使用计划,有序安排工作。此外,利用BIM5D动态成本模型工程量动态查询功能可获得任意时间段内的工程量,再结合鲁班软件套价功能,进而知道任意时间点的工程造价及资金消耗,据此制定合理的资金使用计划。
3.3增强工程变更的成本控制能力
项目建设过程中,经常遇到因施工条件改变、业主要求、监理工程师指令或者设计错误等需要对工程建设活动进行调整,导致工程变更。工程变更后,传统方法往往不能快速计算工程变更后的造价,只能利用手工先在图纸上确认位置,然后计算工程变更引起的工程量增减,同时还要调整与之相关联的构件以便确定变更部分造价,因此很难做到对变更部分工程造价的主动控制。利用BIM5D动态成本模型后,可在工程变更发生时对模型做相应的修改,相关工程量变化就会随之反映出来,比如数尺寸、数量、材质变化后,统计表格中的尺寸、数量、材质也会自动根据改动而相做应的调整,然后利用该模型的动态查询功能,获得变更后的工程造价[3]。如果同时存在多个可以满足功能结构要求的不同方案,则还可利用BIM5D动态成本模型进行不同方案的成本对比,根据对比结果选择性价比高的方案作为最终实施方案。利用BIM5D动态成本模型不仅快速确定了变更部分工程造价,还能快速选择最优实施方案,实现对变更部分工程造价的主动控制,增强了工程变更的成本控制能力。
4.总结
基于BIM5D技术的自动化算量方法将造价工程师从传统手工算量的繁琐劳动中解放出来,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,如建设项目前期的风险评估、方案评价和材料询价等。但由于我国BIM相关理论体系以及BIM相关软件还不够成熟,BIM5D技术在我国的推广应用还缺乏一定的软件及硬件基础,这也为进一步研究指明了方向。相信通过业界同仁的协同努力,BIM5D技术终将会在我国建筑行业得以实现,并逐步推广和深入应用到建筑行业的各个部门。
参考文献:
[1]王英,李阳,王廷魁.基于BIM的全寿命周期造价管理信息系统架构研究[J].工程管理学报,2015,26(03):22-27.
[2]曹祥军.基于BIM技术工程造价管理信息化研究[J].安徽建筑,2016,19(06):205-207.
[3]孟森,刘欣,张世洋.浅谈基于BIM的工程造价管理[J].工程建设,2015,44(5):74-78.