BIM技术在工程管理概预算实践性环节中的应用＊

冉 洁，朱丽玲，秦拥军，孟 馨

（新疆大学建筑工程学院，新疆 乌鲁木齐 830047）

0 引言

建筑工程概预算课程是一门综合性、政策性、实用性、实践性较强的技术经济专业课，其实践性环节的知识掌握情况直接影响学生实践能力和毕业设计质量的高低以及工作后的熟练程度。传统的教学模式由于教材内容相对落后、课堂教学时间较少，导致学生缺乏课程所要求的施工图计算能力和理论知识的运用能力。

2011年，BIM技术被列为建筑业“十二五”重点推广技术，三维建筑视图、5D模拟等信息化技术成为建筑业发展的重要引擎之一。在这样的大环境下，不仅企业增加了对员工的BIM培训，各大高校也开始重视BIM技术人才培育。BIM提供的虚拟工作环境、基于问题的学习方式以及基于角色的操作练习，加强了学生对课程的感性认识。学生在亲自动手操作BIM软件的过程中，体验和运用了相关的专业理论知识，有效提高了学生的自主学习能力、理论知识的实践应用能力和解决问题的能力。

在新疆大学建筑工程学院开设的《建筑工程概预算》课程中，学生将大量的学习精力用于对计量规则的理解和应用方面，工程计量在课程实践性环节占用了教师和学生的大量时间，概预算占比较少且其结果的准确性不能保证。基于此，本文以乌鲁木齐市第二十中学新校区综合楼项目为例，将BIM技术融入该课程的实践性环节，基本步骤如下：基于BIM技术建立模型并进行优化，借助BIM技术编制工程量清单，利用BIM技术进行计价，最后形成项目预算文件。

1 概预算课程实践性环节的要求

《高等学校工程管理本科指导性专业规范》中对工程概预算课程实践和毕业设计的知识技能点要求如表1所示。

表1 知识技能点

2 概预算课程实践性环节内容

概预算课程的实践性环节共分为以下4个部分，如图1所示。

图1 概预算课程实践流程

1）进行前期准备工作，收集相关资料，如图集、定额、行业规范等。

2）熟悉工程图纸，了解工程概况，明确主要工序的施工技术要求，并根据工程特点进行主要分部分项工程的施工部署，拟定施工组织设计。

3）采用BIM软件结合图纸创建工程实体模型（包括土建、钢筋及安装部分），完成工程量的计算。

4）借助BIM相关计价平台，给模型工程量套取清单项并取费、调价，完成招标控制价文件的编制。

3 实践中的关键点

3.1 列项

为训练学生对工程概预算知识的掌握及应用，在进行工程量计算前均要求填写表格，如表2所示。列项主要考查学生对图纸的理解，对图纸所涉及图集的应用以及对工程量清单计算规范和现行预算定额的熟悉程度，要求做到不重不漏。

表2 概预算课程设计表

3.2 计量

计量主要考查学生对工程量清单计价规范中计算规则的理解、识图能力和工程量计算的准确性。计量过程中主要依据施工图纸及配套的标准图集和规范、预算定额、《建设工程工程量清单计价规范》、施工组织设计和施工方案等。

工程量计算的内容主要是根据列项表计算每个分项工程的量，计算过程必须准确，做到不重算、不漏算。为保证工程量计算的精确度，工程数量的有效位数应遵守以下规定：以“t”为单位，保留小数点后3位数字，第四位四舍五入；以“m3”“m2”“m”为单位，保留小数点后2位数字，第三位四舍五入；以“个”“项”等为单位，取整数。

3.3 组价

综合单价由人工费、材料费、机械费、管理费和利润5部分组成。综合单价组价的特点如下。

1）内容丰富 清单项目的组价包括可组价定额项目的确定、工程量计算，也包括定额套价及费用的计取、汇总等。

2）过程复杂 清单项目的组价不仅要分析、复核工程量清单项目名称、项目编码、项目特征、计量单位、工程数量、工程内容等，而且要根据计价规范或计价指引，选择相应的可组价定额，直到组价工程量计算，定额套价、费用计算、汇总及综合单价分析等。组价的整个过程中分析、计算的工作量较大，涉及面较广。

3）组价要求高、技术难度大 清单项目组价的硬性要求是严格按照工程量清单计价规范的规定进行，灵活的是根据工程量清单项目特征描述和工程内容，如何确定可组价的定额子目，以及各定额子目综合单价的计算。很难掌握的是人工、材料、机械台班单价的准确确定，以及风险因素的考虑。

综合单价的组价应符合下列要求：使用的计价标准和规范要准确；材料价格应采用有效的工程造价信息；工程造价计价中定额或费用标准有规定的按规定执行，不得随意改变。

3.4 招标控制价中各项费用的计取

各项费用的计取按照国家和新疆维吾尔自治区及乌鲁木齐市发布的相关规范和取费文件进行取费计价。本文选用其中的2项进行详细说明。

1）计日工 指在合同履行过程中，承发包双方合理确定工作范围，额外的无法准确计量、无法适用的分部分项清单项目的工作，按实际签证的计日工数量，执行计日工项目的单价，确保工程顺利进行，同时减少沟通协调的工作量。

2）总承包服务费 在工程建设施工阶段实行施工总承包时，当招标人在法律、法规允许的范围内对工程进行分包和自行采购供应部分设备、材料时，要求总承包人提供相关服务（如分包人使用总包方脚手架、水电接驳等）和施工现场管理等所需的费用，按取费文件取费。

4 BIM技术在概预算课程实践中的应用

4.1 工程概况

乌鲁木齐市第二十中学新校区综合楼建设项目位于新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市天山区花儿沟街，建筑总面积8 955.95m2，框架结构，共5层，建筑高度23.5m，现场土质为三类土。

4.2 建立与优化BIM模型

运用鲁班土建、鲁班钢筋建立建筑、结构模型并形成工程量计算成果文件，即源模型，如图2，3所示。将源模型导入鲁班集成应用（luban works）、鲁班进度计划（luban plan）和鲁班场布（luban site）等软件中，进行基于BIM模型的漫游（见图4）、碰撞检查、提高设计深度、标段划分，通过BIM技术实现各过程数据的交互，从而发现问题构件并进行协调、优化，以确保BIM模型最大限度接近建筑物的真实效果。

图2 建筑模型

图3 机电模型

图4 模型漫游

4.3 编制工程量清单

借助BIM技术在模型中提取工程量，形成精确度较高的工程量清单，对部分缺失的清单项及工程量进行手动添加，以进一步提高工程量清单的准确性。

以次梁L31和综合楼的土方开挖量为例，如图5所示，梁跨长度从左到右分别是1 150，4 800，3 600mm。为验证BIM技术计提工程量的准确性，进行了手工算量和软件算量结果的对比，如图6所示。

图5 L31钢筋布置

图6 手工算量与软件算量结果对比

由图6可知：手工算量与软件算量的结果存在差异，经反复验证发现，这些差异是由手算时规范的选用、加密区的计算以及放坡的计算过程有误引起的。

在纠正这些问题后重新进行计算，发现二者结果一致。由此得出结论：BIM软件算量结果更准确。

4.4 基于BIM进行计价

本工程采用鲁班造价软件进行计价，其计算成果是造价的最终目标，在整个工程造价的过程中起着至关重要的作用。

基于BIM进行计价主要分3个步骤：将导出的工程量清单导入鲁班造价软件中，按照项目特征给每个清单子目配定额；对于现有定额项目说明与清单项目的项目特征描述和实际不相符的进行换算，主材价格可选择当前的市场价格；得出招标控制价。

在计价过程中发现：BIM软件的组件智能联动关系明确，需要更改的内容可自动关联到工程量统计上。这从根本上颠覆了传统的造价分析方法，使造价分析能力得到质的提升，实现框图出价，造价反查到图形。

5 结语

通过对比传统的实践课程教学和基于BIM的实践课程教学，发现2种工程概预算的计算方法在实际应用中均有各自优势和劣势，应该双向学习，灵活变通。

1）传统的实践课程教学环节全部需要手工作业，工作量大，而且准确率不能保证，基于BIM的实践课程教学，通过建立模型，计算机算量，利用软件组价提高了工程量招标控制价的准确性，进而提高工作效率。

2）传统的实践课程教学分工完成后，小组成员独立完成任务，对团队协作程度要求不高；而基于BIM的实践课程教学在实施过程中，各专业间需交流搭接，团队协作程度要求高。

3）传统实践课程教学只提交纸质成果，无法直接看到项目外形，只能根据CAD二维平面图计算；基于BIM实践课程教学中能更好地通过三维显示，可更直观地看到项目外形，较为全面详细直观地预见项目实施问题，优化设计方案，减少变更，降低项目成本。

4）BIM系列软件中，计算全部依据图纸和规范，规则性强，但在细部处理有一定局限性，软件的更新与升级都是在遇到新问题以后，能动性较低；手工算量则考虑更多实际施工活动中发生的过程，可对工程细部、零星工程和一些无法绘图计算的部分单独计算解决。应同时牢固掌握手算和电算的基本方法，在实际应用中使用手算和电算相结合的方法。