【《基于BIM 的工程造价应用研究》19000字（论文）】

基于BIM的工程造价应用研究目录TOC\o"1-3"\h\u258321绪论 3215771.1选题依据 383621.1.1研究背景 3143751.1.2研究意义 4223361.1.3国内外研究现状分析 5304541.2研究内容和思路 7224651.2.1研究内容 742981.2.2研究思路 8168692BIM与工程造价管理的理论研究 937482.1工程造价的相关知识 9271752.1.1工程造价的含义 9114022.1.2工程造价管理 922538（1）我国工程造价管理发展历程 926948（2）工程造价管理现状 10305522.2BIM在造价管理中的发展趋势 11207462.2.1BIM技术的基本原理 1173202.2.2BIM技术的优势 11170703BIM模型的建立和算量输出 13158963.1工程项目概况 13110133.2模型的建立 13191323.2.6汇总计算 2092183.2.7查看报表 20229213.2.8保存工程 20210833.3算量的输出 2299203.3.1新建工程 22170004分析BIM技术在工程造价中的应用 25256064.1传统造价的不足 25241634.2BIM技术在工程造价中应用 251绪论1.1选题依据1.1.1研究背景在2019年的《政府工作报告》中有诸多内容对建筑业构成利好：降低税率、优化审批、扩大投资、推动共建“一带一路”等。深化增值税改革，将交通运输业、建筑业等行业现行10%的税率降至9%，确保主要行业税负明显降低，继续向推进税率三档并两档、税制简化方向迈进；优化审批方面，开展工程建设项目审批制度改革，使全流程审批时间大幅缩短。推行网上审批和服务，抓紧建成全国一体化在线政务服务平台；合理扩大有效投资，紧扣国家发展战略，加快实施一批重点项目。利好的运行环境给建筑业向高质量发展的转型之路奠定了良好的基础，而要做到这些，行业的数字化能力将成为重要的基础。在《建筑业企业BIM应用分析暨数字建筑发展展望（2018）》调查中显示，认为BIM技术与项目管理信息系统的集成应用，实现项目精细化管理将成为未来趋势的比例高达74.5%。BIM技术已经逐步深入到包括成本管理、进度管理、质量管理等各个方面，BIM技术与管理的全面融合成为BIM应用的一大趋势。同时，有越来越多的企业已经将BIM的应用从项目管理逐渐延伸到企业经营层面。从数字技术的发展来看，随着物联网、移动应用等新的客户端技术的迅速发展与普及，依托于云计算和大数据等服务端技术实现了真正的协同，满足了工程现场数据和信息的实时采集、高效分析、及时发布和随时获取，进而形成了“云加端”的应用模式。这种基于网络的多方协同应用方式与BIM技术集成应用，形成优势互补，为实现工地现场不同参与者之间的实时协同与共享，以及对现场管理过程的实时监控都起到了显著作用。基于云计算的部署模式未来将主导BIM市场。BIM与项目管理系统的集成应用，将提高工程项目管理过程中的各业务单元之间的数据集成和共享，有效促进技术、生产和商务三条管线的打通与协同，更好地支持方案优化，有力地保证执行过程中造价的快速确定、控制设计变更，减少返工，降低成本，提高质量，大大降低合同执行的风险。BIM作为一种全新的管理理念，通过建筑信息模型对项目信息进行集成和应用，为项目各参与方提供一个信息交流平台，提高项目各参与方的管理、决策和服务水平。BIM技术的可视化、关联性、模拟性、优化性、一致性、可出图性和信息完备性等优点，给算量人员提高工作效率带来了新的希望，尤其是建筑信息模型具有一致性，可以关联设计变更，解决工程量重复计算、信息传递困难等问题。1.1.2研究意义BIM是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，为建设项目全生命周期设计、施工和运营服务的“数字模型”。建筑信息模型（BIM）技术在欧美、日本、香港等国家和地区的建设工程领域已取得了大量应用成果。近年来国内不少具有前瞻性和战略眼光的设计团队、大型施工企业和地产公司纷纷成立自己的BIM团队或技术小组，进行技术攻关和建模活动，开始利用BIM来提升施工项目管理水平和企业核心竞争力。BIM技术可以使企业集约管理、项目精益管理落地，也将改变项目各参与方的协作方式。对于建筑施工企业，BIM可以模拟实际施工，便于在早期能够发现后期施工阶段可能出现的各种问题，以便提前处理，指导后期实际施工；也可作为可行性指导，优化施工组织设计和方案，合理配置项目生产要素，从而最大范围内实现资源合理利用，对建造阶段的全过程管理发挥巨大价值。随着我国建设工程规模的越来越大、建筑高度越来越高、体型越来越复杂、功能越来越智能，工程项目的信息对整个建筑物的工程周期乃至生命周期都会产生重要影响。建筑信息模型（BIM）将为建设工程领域带来二位图纸到三维设计和建造的革命。在上海金融中心、深圳平安金融中心、港珠澳大桥、上海迪士尼等一大批国家重点工程中，BIM技术的数字化建造取得了卓有成效的探索和成果，有效推动了项目管理水平的提升，成为企业转型升级的主要推力。BIM技术是住房和城乡建设部《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》中推广的主要新技术；是项目精细化管理最有力的技术支撑手段，国内多数的建筑企业已经把BIM技术作为企业创新发展的重要技术手段之一，BIM的应用和推广将在企业的科技进步和转型过程中起到一定的促进作用；也将给行业的发展带来巨大的推动力，支撑工业化建造、绿色施工、优化施工方案；促进工程项目实现精细化管理、提高工程质量、降低成本和安全风险；提升工程项目的效益和效率。BIM建筑信息模型的推广和应用，是建设工程领域的一次革命，是项目精细化管理最有力的技术支撑手段。随着互联网技术的快速发展，大数据时代的到来，BIM技术必将代表建筑业先进生产力的关键技术，我们只有认识到BIM的重要性，不断的开展BIM的研究和应用，实现BIM“信息共享、协同工作”的核心理念，从而有效促进BIM技术的健康发展。1.1.3国内外研究现状分析BIM是近年来在计算机辅助建筑设计领域出现的新技术，它是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础建立完整的、高度集成的建筑工程项目信息化模型，从而在建筑工程设计、施工及管理等整个生命周期内，提高建筑工程的信息化、集成化程度。BIM技术在2002年由Autodesk公司率先提出，并逐渐得到世界建筑行业的普遍接受。如今，BIM的发展潮流已势不可挡，美国已经制定了国家BIM标准——NBIMS。欧洲一些国家已经开始普及BIM技术，特别是芬兰、挪威、德国等国，基于BIM技术应用软件的普及率已达60%~70%。BIM技术起源于美国，并且以在美国的研究应用最为广泛和深入。美国陆军工程兵团(UnitedStatesArmyCorpsofEngineers)早在2006年制定发布了2006-2020年的十五年BIM技术发展规划路线图，规划中将BIM模型作为所有项目参与方全部建设活动进行信息交互沟通的载体，在BIM完全发挥作用后，实现设计、造价管理、施工的自动化。2007年美国国家BIM标准项目委员会(TheNationalBuildingInformationModelStandardProjectCommittee-UnitedStates)发布了美国国家BIM标准，力图探讨通过应用BIM技术来提升全美建筑业生产力的方法。美国斯坦福大学整合设施工程中心对全球范围内使用BIM技术的工程项目中，选取典型案例，系统分析BIM技术在建设工程中的优势，全面展示BIM技术的特性[1-2]。在日本，大量的日本设计公司、施工企业在2009年开始应用BIM，而日本国土交通省选政府建设项目作为试点，探索BIM技术在可视化、信息整合方面的价值及实施流程。日本软件业较为发达，许多成熟的BIM相关软件厂商认为BIM的发展需要多个软件协同工作。多家日本BIM软件商选择由福井计算机株式会社为主导，成立了日本国国产解决方案软件联盟。日本建筑学会于2012年发布了日本BIM指南，该指南从BIM团队建设、数据处理、设计流程、利用BIM进行预算、模拟等方面为日本建筑行业应用BIM提供了指导[2]。韩国在意识到BIM在减少设计变更、防止施工错漏碰缺等方面的成效已经在欧美日等建筑业发达国家得到了印证后，同样对BIM技术展开广泛研究。韩国公共采购服务中心（PublicProcurementService，PPS）于2010年发布了BIM路线图，内容包括短期目标即做好市场推广，扩大BIM的应用范围；中期目标在五百亿韩元以上的公共项目中构建起BIM系统，提高造价管理控制的水平；长期目标即在全部公共工程中运用BIM进行施工、造价、合同等的管理，实现行业的革新。2010年12月，PPS还发布了《设施管理BIM应用指南》，针对设计、施工图设计、施工等阶段中的BIM应用进行指导，并不断加以更新[3]。马来西亚提出其建筑领域的发展需要紧随城市发展的趋势，需要纳入已经在建筑领域广泛应用的BIM技术，利用其参数化、数据化的工具整合各个项目从而提高整个建设工程进程效率。德国包豪斯大学(BauhausUniversity)的教授深入分析了工程造价和BIM5D模型直接的各种关系与数据联系，并以BIM5D为基础，进一步将造价相关数据与模型建立关联，从而提出了基于BIM的n维技术提高工程造价水平的理论基础。英国的K.Sunil,C.P.Pathirage等在BIM在成本管理的重要性一文中，对将BIM技术引入到项目的全过程造价管理中的优势和阻碍进行了论述，并提到如果政府部分能够推行使用BIM技术，则其将成为本国建筑业中不可分割的一部分，同时，在项目的进行中，集成化的成本管理是不可避免的，同时，对BIM技术在进行成本管理时，对其带来的好处进行了分析总结。可以看出BIM技术的发展已被公认为继CAD技术后的第二次建筑业科技革新，利用BIM技术可以提升工程项目管理效率的事实不可否认，而BIM技术在项目建设的全面应用成为研究应用的热门话题。在国内，随着建筑业对信息化要求的不断提高、国家科研投入不断增多及大力推动和基于BIM技术的软件开发商不断宣传下，相关机构和各个部门已经开始着手研究和应用BIM技术。但是目前对BIM技术的研究和应用也仅仅处于起步阶段，各研究机构对BIM技术的研究相对分散，并没有形成一套完整的技术体系；各企业单位也只是将BIM技术应用到某一个或某几个建设项目的部分建设过程中，还不能在建筑设计、施工管理及运营等整个生命周期连续应用BIM技术。杨宝明博士指出BIM技术有助于实现企业级数据积累，由BIM数据库平台提供的项目创建、管理及共享的数据库平台将为建筑企业数据库建设提供强大支撑，BIM技术将成为项目管理的必要工具。杨科等对BIM技术中的碰撞检查技术运用于协同设计中展开研究，分析了BIM技术下的多专业协同设计，通过碰撞检查帮助建筑、结构、电气、暖通、给排水等设计专业发现碰撞问题，减少实施中的返工几率，从而提升设计质量。纪颖波在BIM技术在新型建筑工业化中的应用中提出BIM技术通过建模实现数据共享互用，有助于设计建造标准化的实现[7]。何关培等在其主编的BIM技术应用丛书中探讨了BIM技术在工程建中的多维度应用，从BIM技术与城市规划、造价管理、运营管理相结合等方面入手，为中国BIM技术发展指明了方向。张建平研究了BIM施工管理模型，该BIM模型提供一个可视环境，并综合实现施工组织计划、工程量计算、材料计划等工程管理职能,并且随着深入研究，使该施工管理模型更为全面完整。操双春提出将BIM技术与工程造价管理相结合，为实现全过程以及全方位的工程造价管理提供了可能性，并且还能够大大提高工程造价管理效率。伍建军等建立了评价指标体系对广联达、鲁班、斯维尔三种基于BIM技术的造价软件的功能差异和效果进行分析评价，在软件安装、数据处理、软件安全稳定性、软件可使用性、功能舒适性和操作流程便捷合理性六方面通过专家打分并建立模糊评价矩阵的方式进行综合评价，并分析了基于BIM的造价软件的发展趋势。针对目前情况，有必要总结我国科研机构对BIM技术的研究和建筑行业对BIM技术的应用现状，在此基础上提出我国推广使用BIM技术过程中应注意的问题及建议，为BIM技术在我国继续推进和更深入的应用提供参考。近十年来，中国BIM技术应用在国家产业政策和全行业的努力下取得了长足的进步，深刻改变着中国工程建设行业的信息化水平和科技贡献度。但在长足进步的大背景下，BIM技术应用在中国工程建设领域快速发展的同时，也存在着发展不均衡的突出问题。行业龙头企业的BIM技术应用已经开始进入深化应用阶段，并逐渐成为一项常规和通用技术，与此同时，多数中小企业BIM应用仍然处于较低水平，甚至有相当一部分企业仅处于普及概念的状态，与BIM应用先进的企业相比差距很大。另外，BIM技术应用与传统技术之间还没有很好地融合在一起，“两张皮”现象普遍存在。尽管BIM技术全面的常态化应用已经是一个基本趋势，但整体而言仍面临着一系列问题，如产业中BIM价值链重构、BIM技术与其他信息技术的集成应用、BIM与工程建设业务内容深度融合等尚未得到有效地解决。但不可逆转的事实是，伴随着工程建设行业信息化的全面推进，BIM技术应用已经进入到了一个新的阶段，面对这样的变化，需要我们重新认识BIM技术应用新阶段的特征，进而重新认识BIM的核心价值，这对正确制定现阶段BIM技术应用的策略和把握整体发展趋势是十分必要的。1.2研究内容和思路1.2.1研究内容BIM技术在国内正处于飞速发展的阶段，BIM技术和工程造价的结合点是在工程量的计算工作中，合理地利用BIM技术可以有效地提高工程量计算工作的效率。为实现BIM模型的多次使用，减少因BIM技术的使用给使用方带来的重复劳动，在全寿命周期应用BIM技术，即在设计阶段、招投标阶段、施工阶段、运维阶段都运用BIM技术进行数据建模的技术。从BIM技术在工程项目全寿命周期中的使用方面来讲，BIM主流建模软件中的设计模型可以导入相应造价软件进行工程量计算及套价，真正实现BIM模型全寿命周期使用。本课题研究如何利用BIM技术进行项目的工程量计算，且算量的结果符合我国现行的清单计价规范，实现算量的可视化，为进一步将BIM技术与造价管理相结合提供参考意义。围绕这一目标，本课题主要研究内容包括：1．BIM模型的建模三维模型是BIM技术应用的基础，而国内设计以二维设计为主导。本课题基于广联达GTJ软件平台，将二维图纸中所表达的建筑物理信息和其他非参数信息通过广联达GTJ软件建立三维BIM模型，并实现各种信息的集成。2．BIM模型的工程量统计工程量统计是BIM技术在施工过程的一大应用。通过BIM软件建立的BIM模型可以做到完全还原设计图纸。在此BIM模型的基础上，可以客观的反映出工程量。将广联达GTJ建立的BIM模型，导入算量软件中进行工程量的提取计算，3．工程量清单计价遵循《建设工程工程量清单计价规范》将工程量导入广联达云计价平台GCCP5.0完成工程量清单计价。对工程造价进行分析研究1.2.2研究思路随着我国的建筑行业市场的竞争日益加强，怎样提高工程造价管理水平从而使经济利益最大化已成为各建筑企业改善自身竞争力的必要途径，可现阶段的BIM技术应用并没有达到预期的效果，这引发我们去思考如何运用BIM技术在实际工程项目的造价发挥其效用的深层次原因。本文主要研究基于BIM的小别墅工程造价应用，一共由5章组成，每章的研究内容和目的如下：第一章：绪论。本章首先介绍了选题背景以及研究目的与意义，说明了本文的选题和意义。最后简单讲述了本文的研究思路与研究方法。第二章：相关文献综述。本章梳理了国内外有关BIM技术在建筑工程管理中的应用，并对其进行评述。总结归纳BIM技术对于造价管理的应用的研究成果，为后文的理论与实际操作应用奠定良好基础。第三章：BIM模型的建立和算量输出。本章分为两部分内容。第一个部分是算量软件的分析选择，确定本研究的工程计量模式。第二个部分是以某私人工程为项目背景，依据最新的建模标准、工程量清单计价规范和建设工程预算定额，应用广联达算量GTJ软件建立BIM模型，将图纸上平面构件转化为直观的立体实物模型，精准快速地对构件信息进行添加、修改、计算以及整合。第四章：造价管理应用分析。首先详细介绍平台上各个阶段的应用，包括平台登录、概算应用、招投标应用、结算应用和审核应用。然后通过上一章节导出的工程量清单，结合广联达云计价平台，根据项目的具体要求及情况，在造价信息网上查询实时造价，利用清单计价法进行组价得到工程造价，得到实际案例的施工图预算，并在此模型的基础上，对项目费用测算与造价精细化管理的应用予以探究。第五章：结论与展望。本章梳理全文，归纳主要结论，对全文进行总结。再结合我国目前的BIM技术发展状况和建筑市场现状，展望BIM技术在造价管理方面的应用前景。2BIM与工程造价管理的理论研究2.1工程造价的相关知识2.1.1工程造价的含义工程造价从侠义上就是指某项工程建设的建造价格，广义上工程造价则涵盖了建设工程造价，安装工程造价，市政工程造价，电力工程造价，水利工程造价，通信工程造价等。建设项目工程造价的含义分别从业主（投资者）和承包商的角度把握可以有两种不同的理解：1.从业主（建设方）的角度——是指建设项目有计划地进行固定资产再生产、形成相应无形资产和铺底流动资金的一次性费用总和，即建设项目固定资产投资，同时也是投资者在作为市场供给主体时“出售”项目时定价的基础。2.承包商的角度——是指预计或实际在土地市场、技术劳务市场、设备市场等交易活动中所形成的建筑安装工程的价格和建设工程总价格，其前提是社会主义商品经济和市场经济，通常被认定为工程承发包价格。2.1.2工程造价管理与工程造价的两种含义相对应地，工程造价管理的含义也有两种：一种是业主（建设方）对工程投资费用的管理；另一种是承包商对工程价格（包括中标价和承包价）的管理。（1）我国工程造价管理发展历程人们对工程造价管理的认识是随着生产力的不断发展而逐步深入的，在我国漫长的历史进程中，历代工匠积累了丰富的经验，根据史书的记载，早在封建社会我国便有了造价管理的雏形，例如唐代夯筑城台用的用功定额——功；北宋年间已经有关于“功限”和“料例”的记载，其中的“功限”指的是劳动定额，“料例”则是指材料消耗定额。而真正的工程造价管理行业是从19世纪末到20世纪初发展起来的，随着我国民族工业的发展和外资投资的扩大，我国开始由一个闭关自守的国家向工业化发展，国外工程造价管理的方法也逐渐传人我国，在工程建设领域出现了一种新的管理方式——招投标，但是由于当时经济条件和历史条件的限制，这种管理方式并未被广泛使用，而只是在部分沿海城市的少数工程中采用。直到建国初期，工程造价管理才作为一种管理体制被建立。为了合理利用有限的建设资金进行恢复重建工作，我国引进了前苏联一套概预算定额管理制度，并于1957年颁布了《关于编制工业与民用建筑预算的若干规定》，其中明确规定了各个设计阶段都需要编制概预算。这一管理制度在计划经济时期为提高国家投资效益发挥了很大作用，我国目前采用的定额管理制度便是在此基础上，通过不断消化和改进发展起来的。而随着计划经济体制向市场经济体制的转变，这种传统的工程造价管理体制呈现出一定的不适应性，为了适应经济发展的需要，工程量清单计价管理模式应运而生。（2）工程造价管理现状1.定额计价定额计价法在我国已经使用了几十年，业主或者承包商套用国家建设行政主管部门发布的建设工程预算定额的工程量计算规则，计算出项目定额工程量，再参照省级建设行政主管部门发布的人、材、机价格信息及同期市场价格，得到直接费；然后根据费率计算间接费、利润和税金；最后汇总确定标底或投标报价。定额计价的特点是“量价结合”，通过不同层次的计算，最终形成量与价的最优结合。定额计价模式中，承发包双方采用共同的定额和费用标准，定额价格定期更新，但由于更新周期远不能跟上市场变化的步伐，极易产生定额价与市场价脱节的现象，从而影响计价的准确性。由于定额计价的本质是由政府对工程造价进行统一管理，而计划经济在对生产、资源分配以及产品消费前都会进行计划，所以定额计价在计划经济体制下能够充分发挥其优势。但是自从我国加人世界贸易组织（WTO)以后，中国经济日益融入全球市场，社会主义市场经济体制逐渐代替了计划经济体制，定额计价模式呈现出明显的不适应性，为了适应对外开放建设市场的形式，我国开始实行国际通行的计价方法——工程量清单计价。2.工程量清单计价工程量清单计价方式是招标人自行或委托具有资质的中介机构，编制反映工程实体消耗和措施性消耗的工程量清单，并作为招标文件的一部分提供给投标人，由投标人依据工程量清单自主报价的计价方式。它与定额计价的区别在于工程量清单计价采用的“量”、“价”分离的管理思想，这里的“价”指的是综合单价，由竞标企业自行编制，每个企业都可以拥有自己的企业定额，企业在综合考虑市场和自身实力的情况下，根据项目所需的人工费、材料费、机械使用费、管理费、利润以及风险因素自主报价，这样通过市场和企业之间的竞争形成价格，既可以体现企业的实力，又可以体现出公开、公平、公正，同时业主也能通过企业报价直观的了解项目造价。由于我国目前还未形成成熟的市场环境，实现工程量清单计价对定额计价的完全替换需要一定的过渡时间，这段时间内仍会有定额计价的形式出现，不能真正体现企业根据市场行情和自身条件自主报价。为了鼓励采用清单计价，《建设工程工程量清单计价规范》（GB50500-2008）明确规定：全部使用国有资产投资或国有资产投资为主的工程建设项目，必须采用工程量清单计价。其他情况下的工程项目可以由业主视工程具体情况自己来决定，当确定采用工程量清单计价，不论资金来源是国有资金、国外资金、贷款、援助资金或私人资金都必须遵守清单计价规范的规定。2.2BIM在造价管理中的发展趋势2.2.1BIM技术的基本原理在一个建筑项目中会涉及到建筑、结构、材料、安装等不同的专业，经历从决策到竣工几个不同的阶段，在这个过程中，同一个信息在不同的专业或者在不同阶段的不同参与方会有不同的表达和管理方式，从而造成信息冗余和共享困难的现象。BIM的核心是信息，BIM模型的基本元素是单个构件或者物体，所有构件或物体的物理特性、几何信息、成本信息和施工要求等都通过参数方式来表达，再运用3D布尔运算和空间拓扑关系将这些信息进行整理，集中存放在数据库当中，最终形成一个数字化模型。并且以BIM作为构建基础的项目系统，可以根据项目的变更随时调整相关信息，不仅解决了信息冗余的问题，而且为各利益相关方进行信息交流提供了便利条件。BIM模型具有如下特征：①参数化（数字化）：BIM模型多以数字技术为依托，模型中基本构件的特有属性都可以通过参数来表达和区分，具有面向对象化的特点，能够接受数据、处理数据并将数据传达给其他对象。运用参数化的基本构件搭建的模型能够向建筑工程的其他相关工作提供需要的信息，同时也可以接受信息的反馈，并通过信息处理使模型更加完善。因此，模型参数化的特点是其他功能的基础。②可视化：将二维线条式构件通过三维立体实物图形象展现出来，同构件之间还能够形成互动性和反馈性的可视，这样不仅实现视觉上的可视化，而且可以使项目从设计至运营整个过程中的沟通、讨论都能够在可视化的状态下进行。③模拟性：可以模拟设计出的建筑模型，还可以进行施工进度模拟、节能模拟、日照模拟、热能传导模拟以及紧急疏散模拟等在实际生活中不容易操作的模拟。④可协调性：BIM模型可以模拟项目实际情况，便于及早发现各专业间的冲突及存在的其他问题，并及时协调解决，降低施工过程变更的次数。⑤可输出性：BIM数据库是由参数化数据构成，可以通过多种方式导出，例如建筑物不同角度的各种二维图形信息，工程量清单、设备表等电子表格信息，以及电子文档信息等。2.2.2BIM技术的优势BIM技术之所以被称为建筑业的第二次技术革命，是因为其对建筑业做出了突出贡献。在BIM出现之前，设计师需要使用线段、曲线等画出平、立、剖三张图纸来全面展现自己的设计成果，这对大型建设项目来说，由于其空间结构比较复杂，仅仅依靠设计师的空间想象能力设计很容易出错。而BIM技术的基本理念是将建筑构件与其属性相关联，如柱、梁、墙、板、门窗的尺寸、材料、型号等，然后用这些具有属性的构件将建筑物表达出来，使用BIM完成的设计图是三维的，不论项目多复杂，设计师都能够一次性完成设计，业主也可以很直观地了解自己投资的成果，使业主、设计单位及施工单位之间的交流更加方便流畅。另外，在传统的设计过程中，对于同一个建设项目，各个专业的设计师都是根据自己专业的需求选择适合本专业的软件进行设计，设计时根据不同要求对原始数据进行处理后使用，而由于这些专业软件之间往往是不兼容的，同一信息重复录入便成为不可避免的现象。而有了BIM技术的支持就完全不需要担心这一问题，各BIM软件均在开放的工业标准——IFC（IndustryFoundationClass）标准下建立模型，不同应用程序之间可以完成数据的转换和共享，设计师们采用BIM技术并通过网络将各自的设计理念整合到一起，实现协同设计，得到最终的数字化建筑（即建筑模型）。建筑信息模型不仅可以完成对图形的描述，而且还可以容纳建筑从设计、施工到运营维护和最终拆除的全生命周期的信息，使所有信息完全相互关联。协同的结果不仅是消除项目中的信息孤岛和不同专业软件之间的不兼容性，而且为各相关人员提供了一个交流、共享的平台。BIM模型具有承载各种图形及数据信息的能力，其集成了整个建筑的相关信息和一整套设计文档，并且所有信息都经过参数化处理，支持建设工程中的各种运算，具有完全相互关联性，输入的信息可以被平台上各相关人员共享，避免同一信息的重复处理，减少信息传递过程中的信息损失，从而大大提高整体工作效率。随着各种BIM软件的开发，协同的范围也在逐渐扩大，从项目的规划到设计、施工及运营都逐渐参与进来，使项目的综合效益得到大幅度提升。应用BIM技术建立的模型还有一个很大的优势，就是可以很直观的发现设计中的空间位置冲突问题。传统的建筑设计流程，首先是结构工程师在二维图纸上完成结构设计，然后暖通、给排水、消防和电气等专业的设计再在结构图纸的基础上分别独立进行，这样在最终汇总时就极易产生设计不协调的问题，例如各结构构件之间、各个专业的设备管道之间以及结构构件与各个专业设备管道之间的碰撞问题，对于大型复杂项目而言，这些碰撞问题仅靠人脑的空间想象是很难解决的，即使是经过有经验的专家会审也难以避免。在实际施工过程中解决此类问题的方法设计变更使管道绕行，在结构梁上打洞穿过，不仅延误了施工进度，还要浪费大量的人力物力。BIM模型的优势在于其三维性，可以模拟施工后的效果，将结构梁及各个专业的管道的空间布置立体的表现出来，能够方便的读取各专业的模型数据，进而生成碰撞报告，并通过反查对图纸的实际情况进行复核，把问题在设计中解决，设计质量提高后，施工中因设计失误产生的变更、拆卸、返工问题就迎刃而解了，不仅可以加快施工进度，还能减少材料浪费。总之，BIM为设计师们提供了一个协同工作的平台，有了BIM技术的支持，可以提前发现许多在实际施工中才能发现的问题，并针对发现的问题不断调整设计方案，最大限度地减少设计变更，提高设计质量，最终实现项目质量与效益的最大化。近几年来，BIM技术在建筑业的使用范围越来越广，我国的一些大型建设项目也都进行了应用，如上海世博会中国馆、上海中心大厦等，取得了理想的效果，某些中小型项目在其带动下也开始尝试，济南西站站前广场就是其中一个成功的案例。3BIM模型的建立和算量输出3.1工程项目概况本工程为私人小别墅，层数为三层，建筑占地面积为123.79平方米，建筑面积566.62平方米，建筑高度12000米。本工程建筑安全等级二级，耐火等级为二级，屋面防水等级为二级，结构合理使用50年，抗震设防烈度6度。所有墙体均采用240mm厚；除垫层用混凝土强度为C15外，各层结构梁、板、柱、楼梯等，除结构施工图特别注明外，均采用混凝土强度为C20。图13.2模型的建立当前BIM建模软件主要分为以下三种1）广联达公司BIM系列；模型全面：可以集成土建、机电、钢筋、场布等全专业模型，接口全面：可以承接Revit、tekla、MagiCAD、广联达算量及国际标准ifc等主流模型文件，数据精确：依托广联达强大的工程算量核心技术，提供精确的工程数据，功能强大：助力咨询企业及业主进行成本管控、进度、质量、安全等综合应用的BIM技术平台。2）Autodesk公司的Revit系列：由Autodesk厂商依据适用领域，将数种【BIM软件】与一般工程软件相互搭配整合为AutodeskBuildingDesignSuite、AutodeskInfrastructureDesignSuite与AutodeskPlantDesignSuite等三种。由于其以前开发的AutoCAD在中国民用建筑市场上得到广泛用，所以Revit系列目前占有相当的市场份额；。3）Bentley公司的建筑系列：Bentley产品在市政基础设施方面，拥有非常大的优势。Bentley软件厂商主要发展的应用软件与技术平台，并针对各领域提供各类子系统，软件内建的MVBA程序语言与MicrosoftVisualBasic程序语言兼容，亦支持VisualBasic程序语言控制图形对象，具备信息与档案整合能力，适用领域广泛，包括建筑、公路、铁路、桥梁、电信网络及管渠工程等，并提供动画制作、日照分析、预算报表制作及碰撞检查等功能，主要BIM软件为BentleyArchitecture、BentleyStructural、BentleyBuildingMechanicalSystems与BentleyBuildingElectricalSystems4）Nemetschek公司的ArchiCAD系列：NemetschekAG于2007年初收购Graphisoft后，原Graphisoft开发的ArchiCAD便成为NemetschekAG主要发行的BIM软件。ArchiCAD为历史悠久的BIM软件，可于苹果计算机的麦金塔系统(AppleMacintosh)中执行，软件功能针对建筑设计，可建构3D建筑模型，模型系由包含结构尺寸、材料、性能与价格等信息的参数化对象所构成，可协助建筑师进行建筑物结构设计、分析与相关协同作业。ArchiCAD是一款最早在市场上占有相当份额的BIM建模软件，在我国也被广泛使用。由于其仅仅应用于建筑学，和国内设计院的“多专业一体化”格格不入，因此市场占有率很难有大的突破。本次模型的建立采用的是广联达GTJ软件进行建立，该平台整合了钢筋和土建业务，采用自主研发的图形平台，针对建造全过程提供全流程全方位的土建工程计量BIM应用与服务帮助工程造价企业和从业者解决土建专业估概算、施工图预算、施工进度变更、竣工结算全过程各阶段的算量、提量、检査、审核全流程业务，实现一站式的BIM土建计量。具体操作步骤：新建工程——工程设置——建立轴网——定义构件——绘制构件——汇总计算——查看报表——保存退出。3.2.1新建工程在启动软件后，软件中的第一个对话框，点击新建工程，可以根据软件的提示操作步骤完成。在对话框中需要输入工程的名称并选择合适的清单规则和定额规则，本工程采用的清单规则为房屋建筑与装饰工程计量规范计算规则（2013-上海）（R1.0.24.2），定额规则为上海市建筑和装饰工程预算定额工程量计算规则（2000）-13清单（R1.0.24.2）如图3.2所示。图3.1新建工程3.2.2工程设置工程创建完成后，我们会在工程设置界面完善工程的两个关键内容：工程信息和楼层设置。首先完善工程信息，在工程信息窗体中可对本工程的基本信息进行编制和完善。如下图3.2所示其次完善楼层信息，在楼层设置窗体，可以对当前项目的单项工程、楼层混凝土强度和锚固搭接进行设置，本工程楼层信息具体如下图3.2.3所示，混凝土强度等级除垫层为C15外皆为C25。图3.2工程信息图3.3楼层信息3.2.3导入CAD图纸BIM建模技术主要分为正向建模技术和逆向建模技术两种。正向建模技术强调采用原始勘探数据采用真三维工作模式，借助专业地质建模插值算法直接拟合得到地质模型成果，建模过程无需额外增加人工推测或辅助资料。逆向建模技术可以简单的理解为“BIM翻模”，传统项目中大家是对着施工图纸施工，即便是要建模也是对着施工图建模，这个过程就叫做“翻模”。在国内，BIM的主流是先完成施工图，然后根据施工图再建立三维模型。本工程由于只有CAD图纸，所以采用逆向建模技术，需要导入CAD图纸。在图纸管理中点击“添加图纸”导入CAD图纸如图3.2.4所示。导入图纸后应分割图纸，可以选择手动分割和自动分割。本工程选择手动分割，相比于自动分割，手动分割不会出错。分割好之后分别把分割好的图纸分到对应的楼层中。图3.4图纸管理3.2.4建立轴网建立轴网是属于建模中第一步重要的步骤了，轴网直接关系到图形的绘制。建立轴网有两种方式，一种是直接手动建立轴网，一种是直接导图识别轴网。直接识别轴网是最简单快速的方法，本工程由于轴网较简单所以选择直接导图识别轴网的方式，具体操作如下：（1）打开基础层的图纸，并在左侧导航树中选择轴线-轴网。接着单击右上角的识别轴网，如下图3.5所示。图3.5识别轴网（2）单击“识别轴网”后，会出现如图3.2.6的图例。依次按顺序提取轴线，提取标注和识别，最终结果如图3.2.7所示图3.6图3.6图3.7轴网3.2.5构件做法定义对话框中的构件做法，指的对该构件的进行套定额，和需要计算结果进行的说明，无论你画图画的再好，不会手工预算中的套价，即套定额，就像我们都把计算式做部列出了，但最后不会计算结果一样，构件做法也是子目进行列项的工作，如果少项多项都会影响工程造价的，所以构件做法是一个关键的部分。柱轴网定义完毕后，根据图纸建立模型。在定义绘制构件上也有两种方法，一种是手动定义绘制，一种是自动识别导图绘制。手动导图绘制这种方法优点在于针对复杂的项目，会减少自动绘制造成的错误及漏算的现象，自动导图绘制的优点在于针对复杂的项目，会节约大量时间在定义绘制构件上，使工作效率和准确性都得到大的提升。在绘制构件上，我们遵循从主结构到局部的做法，先是柱→梁→板→墙→门窗→其他构件。（1）柱本工程因为柱的数量不多且不复杂，所以采用手动定义绘制的方式具体操作如下：切换至柱平面布置图，在构建导航栏中选择“柱”，点击“新建”按钮，根据图纸选择所需的柱类型。点击新建的柱名称，根据图纸的要求填写柱的属性，并将其放入图纸上指定位置，其他柱也如此。图3.2.8为1层柱平面图图3.8一层柱平面图（2）墙在广联达GTJ2018软件中，墙分为剪力墙，砌体墙，保温墙，幕墙四类。根据图纸，在本工程中只有砌体墙，所以切换至相应的图纸上，在构建导航栏中选择“墙”，并选择“新建内墙”依据图纸输入属性，完全后外墙也同样如此。注意墙体分为内墙和外墙两种。完成后如图3.2.9所示图3.91层墙平面图在墙识别好之后我们可以识别门窗，由于本工程有门窗表我们可以直接识别门窗表。（3）梁本工程梁采用自动导图绘制，梁的识别线提取梁边线，再自动提取梁标注，接着就可识别梁，识别好的梁是绿色的，无效的梁是红色的，一般来说只需要对红色的梁重新定义重新绘制就可以了。紧接着识别原位标注，识别梁的支座钢筋吊筋等，这样梁的识别就基本完成了。在广联达GTJ2018软件中，梁分为连梁和圈梁，根据图纸所示有阴影的梁为圈梁，由此在完成构建梁时应注意连梁和圈梁之分。图3.2.11为1层梁平面图。图3.111层梁平面图（4）板一般来说，板的识别最重要的是板钢筋的识别，首先我们先定义板，将板的信息录入，然后再进入绘图界面将板在相应的位置布置上。因为板筋是必须在有板的基础上才能布置，所有我们第一步一定是先布置板。接着我们就可以识别负筋，也是先提取板钢筋线，再提取钢筋标注，接着再“自动识别板筋”下的“提取支座线”，最后就可以点击“自动识别板筋”就可以了。在本工程中，除有标识的板以外板厚皆为120mm，因柱，梁，墙都已构建完成，所以我们可以用识别板来绘制板，注意无标注板的厚度。图3.12为1层板平面图图3.121层板平面图

3.2.6汇总计算当把前面工程图形及构件做法都输入后，可以汇总计算，计算中可以选择计算范围，即楼层的选择，把楼层选择后，直接点击确定即可。汇总计算在工具栏和菜单栏中都有，你可以直接点击，或者利用快捷键F9。图3.13为完整小别墅构件图图3.13小别墅构件图3.2.7查看报表查看报表的功能，主要用子目汇总的查看及工程量的计算式的查看，对于结算工作中，这部分也是一个重点，你可以通过设置工程量计算式的范围，地每个构件进行查看计算式。图3.14为本工程报表图3.14小别墅工程量报表3.2.8保存工程当工程的查看中工程量没有错误时，需要保存工程，为了导入到计价软做好基础，一定要正确的输入工程的名称及文件的路径，为了导入时，可以方便的查找到该工程。如果不保存的情况，那么在导入到计价软件中，没有定额子目的。3.2.9建模总结（1）建模第一要点是要全方位熟悉图纸，对图纸熟悉后再进行建模，这样才能对模型有更好的理解。（2）现在的软件导入模式将会省去我们的很多绘图过程，既准确又提高了效率。不过cad导图对设计图纸的质量要求比较高，比如线的连续、图形的闭合等，只要不规范就会发现图纸导不进来或是构建识别不完整，所以并不是只要有cad图就会顺利。一般遇到无法识别的情况就需要进行手动建模了。（3）在建模流程上通常先钢筋算量→图形算量，结构上来讲：先主体→装修→零星，基础→上部（柱→墙→梁→板→零星构件）。（4）某些零星构件是标准图集的则可以利用单构件参数化来输入，没必要再图纸中绘制，利用参数化输入速度更快，在本工程中楼梯就采用参数化来输入，要巧妙的利用软件的功能来进行灵活的处理。（5）建模时工程信息输入，根据不用地区的选择相应的计算规则，计算规则一旦被选定是不可以更改的。3.3算量的输出3.3.1新建工程建模完成后，需要运用打开广联达GCCP5.0软件点击“新建”，选择新建招投标项目-上海。如图3.15所示。图3.15广联达GCCP5.0平台在清单计价中选择新建投标项目，地区标准和定额标准选择与用广联达GTJ2018软件建模时使用的清单规则和定额规则。本工程的地区标准为上海13清单规范，定额标准为上海2000预算定额。如图3.15所示图3.15新建投标项目

3.3.2导入算量文件进入工程界面后需要对工程特征信息进行补充录入，将广联达GTJ2018软件中建立的计量工程文件导入到GCCP5.0计价平台中。具体操作如下：在右侧项目结构处新建单项工程，再新建单位工程，如图3.16所示。在右上侧点击导入，选择导入算量文件，导入所做的GTJ软件。如图3.17所示。图3.16项目结构图3.17导入算量文件点击“工料机汇总”在上侧选择批量载价，如图3.18所示。选择合适的价格，本工程由于是2021年4月编制，所以选择2021年4月的价格。并从中挑选出合适的价格。图3.18批量载价切换至分部分项，结果如图3.19所示图3.19分部分项工程量清单与计价部分分部分项工程量清单与计价表如下表3.1所示分部分项工程量清单与计价表序号项目编码项目名称计量单位工程量金额(元)综合单价合价1010101001001平整场地m2145.524.473560.392010101002001挖一般土方m3174.599.621679.563010103001001回填方m3149.3939.65915.844010401004001多孔砖墙m344.73633.9128354.795010401004002多孔砖墙m371.11668.6847549.836010401013001砖散水、地坪m218.3316.45790.127010501001001垫层m310.52743.677823.418010501002001带形基础m316.02753.412069.479010501003001独立基础m34.65761.73541.9110010502001001矩形柱m317.8858.3715347.6611010503002001矩形梁m320.72794.0316452.312010503004001圈梁m310.67815.98705.6513010505001001有梁板m358.37798.6546617.214010506001001直形楼梯m227.81150.84193.7515010801001001木质门樘28430.9312066.0416010802001001金属（塑钢）门樘4263.341053.3617010803001001金属卷帘（闸）门樘6631.093786.5418010807001001金属（塑钢、断桥）窗樘50776.383881919010807003001金属百叶窗樘2351.13702.2620010901001001瓦屋面m2156.97210.7133075.1521011101001001水泥砂浆楼地面m297.61121.5711866.4522011101001002水泥砂浆楼地面m299.92118.7611866.523011102003001块料楼地面m2182.99342.0762595.3924011102003002块料楼地面m213.26162.552155.4125011105003001块料踢脚线m245.02196.658853.1826011201001001墙面一般抹灰m2794.2348.9238853.7327011204003001块料墙面m2396.48371.32147220.9528011301001001天棚抹灰m2423.958.033404.32表3.1部分分部分项工程量清单与计价表4分析BIM技术在工程造价中的应用4.1传统造价的不足(1)造价分析不够传统造价采用计价软件也能进行一定程度的分析，体现造价比例、指标和工程含量，但无法满足按施工楼层、施工区域和构件进行分析，更无法实现时间维度的变化。(2)变更难在传统的造价控制和成本核算方法中，一旦涉及优化或设计变更，变更需进行审批、流转，造价工程师需要手动检查设计变更，更改工程造价，不仅进度缓慢且可靠度不高。(3)数据积累难造价数据积累会成为企业的核心竞争力。当今社会正步入大数据时代，建筑业由于缺乏信息化手段支撑，在决策、设计、交易、施工、竣工五大建设阶段一直处于数据不连续，数据积累难的现状。(4)协调共享难从全过程造价的角度上看，估算与概算多将Excel作为工具，大多数企业仅在招投标阶段才使用算量、造价软件，但由于缺乏统一的平台，各个专业的造价人员协作几乎都在通过模型的导入导出实现，有时甚至各自建模，如有问题更是需要记录在文档中，用其他方式进行沟通确认，极为不便。4.2BIM技术在工程造价中应用（1）实现造价数据的共享现阶段的工程造价数据通常都是以纸质形式存档或以Excel表格、Word文档的电子格式保存在硬盘中，无论采用哪种形式保存，它们都是孤立存在的，而一个项目在建设过程中产生的数据量是相当庞大的，要想迅速准确地找到需要的数据很困难，给后期查找带来很大的不便。有了BIM技术后，可以将所有的数据整合到同一个数据库中，形成可以共享的BIM数据库，不仅调取时方便快捷，而且项目任何一个参与方更新的数据都会被其他参与者共享，保证输出的数据的最新性。一个企业如果能建立自己的BIM数据库和造价指标库，把历史项目数据积累起来，企业内部员工在编制新项目的造价文件时就可以很方便的调取经验数据，借鉴相似工程的指标，从而更加准确的进行报价。另外，借助于造价软件的自动计算和自动扣减功能，预算员可以不用花大量时间记忆工程量计算规则，能够快速掌握其中的精髓，避免了人员流动带来的损失。（2）提髙工程量计算准确性在BIM出现之前，工程师只能按照以往的经验对工程量进行估算后，再对人员、设备及材料进行分配，具有明显的主观性。对施工项目而言，精确地计算工程量是工程预算、变更签证控制和工程结算的基础。造价工程师因缺乏充分的时间来精确计算工程量而导致预算超支和结算不清的事情屡见不鲜。造价工程师在进行成本和费用计算时可以手工计算工程量，或者将图纸导入工程量计算软件中计算，但不管哪一种方式都需要耗费大量的时间和精力。有关研究表明，工程量计算在整个造价计算过程中会占到50%〜80%的时间。工程量计算软件虽在一定程度上减轻了造价工程师的工作强度，但造价工程师在计算过程中同样需要将图纸重新输入工程量计算软件，这种工作常常造成人为误差。BIM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，B1M中的构件信息是可运算的信息。借助这些信息计算机可以自动识别模型中的不同构件,根据模型内嵌的几何、物理和空间信息，结合实体扣减计算技术，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,计算机会自动对它们进行统计,构件所需材料的名称、数量和尺寸，都可以在模型中直接生成，而且这些信息将始终与设计保持一致。BIM的自动化工程量计算为造价工程师带来的价值主要包括以下几个方面：基于BIM的自动化工程量计算方法提高了算量工作的效率，将造价工程师从繁琐的劳动中解放出来，为造价工程师节省出更多的时间和精力用于更冇价值的工作，如造价分析等。同时可以及时将设计方案的成本反馈给设计师便于在设计的前期阶段对成本进行控制。基于BIM的自动化工程量计算方法比传统的计算方法更加准确，工程量计算是编制工程预算的基础，但计算过程非常繁琐,容易因人为原因造成计算错误,影响后续计算的准确性。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，能更好地控制设计变更。传统的工程造价管理中，一旦发生设计变更，造价工程师需要手动检查设计图纸，在设计图纸中确定关于设计变更的内容和位置，并进行设计变更所引起的工程量的增减计算。这样的过程不仅缓慢、耗时长而且可靠性不强。同时，对变更图纸、变更内容等数据的维护工作量也很大,如果没有专门的软件系统辅助，查询非常麻烦。利用BIM技术，造价信息与三维模型数据就进行了一致关联，当发生设计变更时，修改模型，BIM系统将自动检测哪些内容发生变更，并直观地显示变更结果，统计变更工程量，并将结果反馈给施工人员，使他们能清楚地了解设计图纸的变化对造价的影响。例如，设计变更中要求窗户尺寸缩小，该变更将自动反映到所冇相关的材料明细表中，造价工程师使用的所冇材料需用数