1 引言
随着市场竞争的加剧，施工项目管理从粗放型管理向精细化管理转变已经成为共识。一个项目控制失败，可能吃掉多个项目的利润，甚至使得企业陷入经营困境。在信息化飞速发展的今天,运用BIM技术辅助工程项目造价管理，可实现项目造价精细化管理，同时为确保项目利润提供了新型工具［1］。BIM技术与项目工程造价管理相结合，不仅提高了项目管理效率,还提高了项目管理数据分析的准确性和及时性，为有的放矢地推进项目造价管理提供了参考依据。本文介绍公司一钢铁项目进行BIM技术在造价管理中的应用探索。
2 BIM技术在工程项目造价管理中的应用
2.1工程概况
以某冶金项目热轧生产线提供配套的水处理系统为例，项目建设内容涵盖加热炉及间接冷却水循环、层流冷却水循环、直接冷却水循环、污泥处理等四大系统。
项目工艺复杂，管道种类繁多，是土建、钢结构、机电交叉作业的综合项目，清单单价低，材料分散采购价格高，成本管理难度大，做好项目精细化管理是项目成败的关键。引入BIM技术指导项目做好项目前期策划、过程管理和竣工结算管理，确保项目盈利目标。
2.2项目前期策划
确定项目造价工作重点是项目前期策划工作的重中之重，项目部也以此为指导思想，快速利用软件进行实物建模、统计工程量、核实合同工程量清单量，进行项目预计收入、成本测算。工程实体模型见图1。
使用传统手工算量，本项目工程量20天也计算不完，但在BIM技术的帮助下，利用11天的时间完成了建模、计量，为快速掌握项目收入、成本做好策划工作奠定了夯实的基础。
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图1工程实体模型
通过工程量对比，确定合同土建工程量多于合同量，这是项目成本控制重点，严控混凝土、钢筋材料采购费用更是重中之重。同时本项目措施费包干，通过模型测算，旋流池措施工程量和费用大于合同包干价，将会造成项目亏损，是项目进行增收创效的重点。
经过准确测算后，项目经理部编制了较为全面的《项目成本管理策划书》，明确了本项目要运用BIM5D，技术、物资和经营三部门配合实现材料最短周期备料制，降低材料采购资金成本；同时项目总工负责跟踪、解决旋流池措施费用不足的问题，在施工前与业主工程技术人员沟通，通过变更或加大施工难度等方式要求变更措施费，化解此项风险。
通过前期策划提前发现风险，将成本控制与施工现场全体员工相关联，项目部齐心协力打造最优项目、实现项目利润目标。
2.3精细化的过程造价管理
2.3.1利用BIM技术进行详图转化，控制钢材损耗率
本项目钢结构工程总量约850t，项目部自行使用Tekla软件对细部节点进行转化、提取材料计划，将材料损耗控制在3%以内，至少节约钢材17t，降低成本8万元。
2.3.2利用BIM技术进行碰撞检查，避免返工
本项目是土、机、电综合项目，以往类似项目施工过程中会出现管道相互冲突、碰撞，需等待变更单后再施工，造成项目窝工、返工等情况，增加项目人工成本。从保证项目工期，最合理用工的观点出发，项目部主动进行了三维模型细化分析、检查碰撞，并将各种碰撞问题一次性提交设计院解决，碰撞检查资料见图2，随后再进行施工，不仅避免了返工、窝工还减少了现场工程师的工作量。虽然还没统计出节约人工的准确数据，但现场管道施工速度却大有提高。
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图2 碰撞检查资料
2.3.3利用BIM技术进行施工方案动态模拟，辅助索赔谈判
本项目旋流池内壁直径27m、深32m，其措施施工潜亏风险巨大，为此项目总工多次与业主沟通，说明当地地质含承压水加大施工难度造成措施费用不足，希望调整措施费，但业主迟迟不予答复。为了不影响项目施工并能提前锁定项目收入，项目经理部利用Synchro软件模拟了旋流池二墙合一、无支撑开挖半逆作法建造施工，显示了措施施工流程和难度，并进一步说明了旋流池措施施工不足、降水不到位将会造成管涌等重大事故，旋流池模型及施工模拟展示效果见图3。通过工程施工的直观显示和双方的真诚沟通，业主最终同意公司所建议的方案并增加收入约200万元，实现了在过程中有效化解项目风险。
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图3旋流池模型及施工模拟展示效果
2.3.4利用BIM技术实现实时管理
通过建立该工程的计价清单，并与WBS 节点关联，实现了预算及成本信息与工程 4D模型的链接。项目上，技术、经营、物资和相关管理者可针对计划进度和实际进度查询任意 WBS 节点在指定时间段内的工程量以及相应的人力、材料、机械预算用量和实际用量，并可进行相关计划进度人力、材料、机械预算用量、实际进度预算用量和实际消耗量各项数据的对比分析。
（1）材料最短周期备料
材料员和经营人员按照施工周期查询材料，了解现场材料当期需求情况，并以此进行材料询价、采购、备料等工作，完全可以实现材料采购与施工计划相匹配。可实现多项目同周期材料共同采购，扩大了采购规模，降低了采购成本。利用此方法，至少降低了半个月材料采购资金成本，约为材料成本的0.3%。
（2）施工成本实时掌控，实现三算对比
通过使用BIM技术，项目经营人员能够实时掌握任意 WBS节点预算成本动态，了解其直接成本、管理费、利润、规费、税金以及总造价等全部预算和成本信息。由于项目设计变更、签证调整随施工进行的实际情况，可以通过直接将变更与模型链接等做到动态调整预算成本，利用软件对收入、成本实时跟踪与分析，将主要精力投入现场问题解决中去。
（3）有助于资金筹备、使用，从而反映项目进展情况及风险
利用BIM技术可以简单实现计划与实际的对比，当技术人员将实际工期更新后，就会很快得出最新的资金需求和使用计划。
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图4 资金计划表
如图4所示，本项目在8、9两月资金使用量大于资金计划需求量，通过进一步分析主要是前期工程存在延误，利用8、9两月进行了赶工，加大了材料供应量，造成当期资金需求较大。
2.3.5利用BIM技术，精确分包核量
准确计量是BIM技术最基本的功能，利用软件可随时调用各个施工区域的工程量，配合分包核量的工作。通过软件核量可以避免人为错误、施工区域划分不清造成的重算、漏算等问题，避免给项目带来损失；同时通过软件核量可以缩短项目预算员与分包核量时间，提高工作效率。更值得一提的是，通过与工程进度相结合，预算员可以掌握分包单位每月实际施工的工程内容，做到了进度结算与实际施工内容完全匹配，利用最短时间进行最为准确的分包进度结算和付款。
2.3.6利用BIM技术，可以实时更新三算对比
由于模型在施工过程中在不断变化调整，收入、成本数据也随着模型的变化而变化，这样可以简单实现项目的合同金额、预算成本和实际成本的对比。模型进行三算对比简易、准确，项目部每半个月更新项目三算对比资料，并导出备案，使得项目经理部能够准确掌握项目收入、成本、情况。
表1 单项资金表
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通过表1可以看出，经过项目经理部的努力，最终旋流池单项不但没有亏损，还实现了盈利。
2.3.7利用BIM技术竣工结算计量快速准确
由于本项目在过程中实时修改模型，竣工结算时可直接使用模型计算工程量，缩短结算编制时间并提高准确率，使用了不到一周的时间完成了结算量计算，同时结算审计是直接使用模型及转化的计算式与业主审计人员核对。
2.4模型积累，督促项目后评价和造价指标的积累
项目通过运用BIM技术，最终实现了微盈目标。项目的竣工结算模型中已加载了施工过程中的点点滴滴，工程实物量、钢含量等造价指标、计划与实际工期、预算收入、项目成本更是一目了然，不需要再用专人进行造价指标提取，解放了劳动力，并减少了后期工作量。我们只需专心总结项目管理工作中的经验和不足作为补充，为公司后续管理提供资料。
3 BIM技术对工程项目造价管理的影响
利用BIM技术进行项目造价管理，不仅实现了精细化，还成功避免了常规项目管理模式可能发生的弊端。
3.1前期策划无针对性
在工程项目造价管理中，常常忽略的关键问题就是未进行充分施工前期准备，做足成本测算和项目成本管理策划。特别多的施工公司刚刚中标就立即抢工期，组织施工，在项目推进中再发现问题、解决问题，被动的进行工程造价管理；有的仅依据合同内容简单进行项目策划，并没有充分调查、核实工程量等数据，针对项目特点编制出有针对性、切实可行的项目策划书，使得造价管理方式看似先进但无实质改进。
3.2过程成本控制精细化不足
现在，我国很多施工企业关于工程现场成本控制方面的焦点还在最终的核算上，过程管控力度小，更做不到精细化管理。
举例说明：往往很多项目，项目初期图纸不稳定、图纸不全，或是项目工期紧张，算量计价来不及，导致进场施工前，总包单位的目标成本都无法确认，致使在进行专业分包时，工程发包成本无法准确把控，利用BIM技术有效杜绝类似情况发生，为目标成本的制定节约时间，满足专业工程发包目标的需求，有效控制发包成本，锁定项目利润。
3.3无造价资料积累，不利于类似项目决策
工程竣工结算完工后，项目经理部就将结算资料归档处理，并未认真进行项目总结和后评价工作，总结正反两方面的经验教训，提炼出更加科学合理的项目管理方法和策略。同时项目结束后无人认真梳理项目造价指标，形成后期投标多采用经验值而不是数据积累的推算数据，不能为公司决策者提供最为准确的决策依据。
4 BIM技术进行造价管理的优势
BIM(Building Information Modeling)是“建筑信息建模”的简称，是一个包含丰富数据、面向对象的、具有智能化和参数化特点的建筑设施的数字化表示［2］。BIM中的构件信息是可运算的信息，计算机可以自动识别模型中的不同构件，并对各种构件的数量进行统计。以墙体的计算为例，计算机可以自动识别软件中墙体的属性，根据模型中有关该墙体的类型和组分信息统计出该段墙体的数量，并对相同的构件进行自动归类。因此，当需要制作墙体明细表或计算墙体数量时，计算机会自动对它进行统计。使用模型来取代图纸，所需材料的名称、数量和尺寸都可以在模型中直接生成。在设计出现变更时，如窗户尺寸缩小，该变更将自动反映到所有相关的材料明细表中，造价工程师使用的所有材料名称、数量和尺寸也会随之变化。
通过以上案例可以看出，运用BIM技术进行项目造价管理的优势主要体现在以下几个方面：
（1）基于BIM的自动化算量方法将造价工程师从繁琐的手工计量劳动中解放出来，使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：询价、研讨及编制具有可行性的项目策划、分析项目风险及应对措施、过程成本控制等。
同时BIM的自动化算量功能可以使工程量计算工作摆脱人为因素影响，得到更加客观、准确的数据。
（2）可以更好地应对设计变更。通过BIM技术的碰撞检查可减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性，降低项目成本。一旦发生设计变更，造价工程师可利用BIM软件与成本计算软件的集成将成本与空间数据进行了一致关联，自动检测哪些内容发生变更，直观地显示变更形式、造价和成本。
（3） 4D 施工资源信息模型可以动态计算任意 WBS 节点任意时间段内每日计划工程量及计划工程量累计、每日实际工程量及实际工程量累计，为施工阶段工程款结算、施工资源管理和实时成本管理提供了数据支持。
（4）以同一模型为中心进行项目管理，实现资源共享，促使工程项目管理所涉及的每一个员工都具有成本控制意识，实现施工现场各个管理部门都肩负各自成本控制责任和目标，成本控制、核算贯穿施工全周期。杜绝造价管理仅是进行结算补救或成本控制一个部门所做事情的错误思想的发生。
（5）实现造价资料重复利用，减少无用功。传统的工程项目造价管理工作在投资估算、设计概算、施工图预算、合同造价、工程预算、竣工结算和竣工决算上都是独立进行，特别是在施工阶段，从施工图预算到工程预算基本上是重做，没有复用。通过这次项目的实践，基本做到在施工过程中不断细化模型，技术、经营、物资可共同使用模型资料，预算、结算资料来源于同一模型，将施工过程的造价管理实现了最大化的连接和复用。
5 结语
BIM技术应用将进度、预算、资源、施工组织等关键信息集成进来，实现了项目管理人员在施工之前提前预测项目建造过程中每个关键节点的施工现场布置、大型机械及措施布置方案，还可以预测每个月、每一周所需的资金、材料、劳动力情况，提前发现问题并进行优化。真正的做到前期指导造价、过程把控造价、成本结果校核预算，拒绝信息的割裂，从而实现项目的精细化管理。
参考文献
［1］祝元志.数字技术再掀建筑产业革命——BIM 在建筑行业的应用前景与挑战[J].建筑， 2010(3):8,14-26.
［2］刘占省，王泽强，张桐睿.BIM技术全寿命周期一体化应用研究[J].施工技术， 2013,42(18):91-95.