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BIM与造价为什么3年后还强烈推荐?

2021-09-15 10:22

来源:BIM清流BIMBOX

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        随着 BIM 发展的逐渐深入,BIM 与造价成为一个经常被人们探讨的话题,目前市场上的解决方案主要有两类。

       ➤ 第一类,以广联达、鲁班等为代表的造价软件公司,将自身的算量软件更新为 BIM 算量软件,并配合新开发的其他 BIM 施工管理类软件,形成一套以自身算量模型为中心的 BIM 体系。这一套工程造价管理体系,名为 BIM 造价,实际的操作流程却跟 BIM 概念出现前没有巨大的差别,相对来说比较成熟,经过多年的实践和验证,已经被市场认可并广泛应用,今天在这里不做展开探讨。

       ➤ BIM 与造价结合的另一类,是以 Revit 模型为中心,以斯维尔、新点、品茗、晨曦等为代表的造价类软件公司,在 BIM 算量上开辟了一条新的技术路径,开发以 Revit 模型为基础的算量插件。

       这一类新技术,市场上不同的声音也很多,我在这里主要探讨这一类方案的技术可能性和发展方向可能性。

       1  算量

       利用 Revit 模型解决算量工作,市场上主流的方案是:安装 Revit 算量插件,将 Revit 实体模型与算量模型关联对应,读取算量模型几何数据,套用内置的计算规则,计算出符合计算规则的定额工程量或者清单工程量。

       抛开软件本身成熟度的问题,这样的算量方式所宣传的最大卖点,就是可以利用计算规则计算定额量和清单量,弥补了 Revit 原生功能只有实物量的问题。

但退一步想,Revit 本身可以精准统计实物量,为什么还一定要增加工作量,去按计算规则计算定额量和清单量呢?

       工程造价里的工程量计算规则,主要目的是统一参建各方的计算方法,无论什么样的计算规则。只要各方规则一致,计算的工程量就有可比性,方便甲乙双方核对工程量,也可以在统一的规则下统计经济技术指标,为后续工程的估算、概算工作提供计算依据,也为预算、结算工作提供检查依据。

       同时,各省份的定额计算规则都有很大区别,不能说某一省份的计算规则是错的,只要在省内实现了可比性的目标,计算规则就是有意义的。

       在制定计算规则的早期,工程算量还是手算的时代,建筑工程面积大、专业多,算量工作需要耗费大量人力,适当简化计算规则就成了必然选择。

       比如抹灰工程量,不扣除0.3平方米以内的孔洞面积,洞口侧壁也不增加;再比如生活用给排水管道,不扣除阀门、管件所占的长度。

       严格来说,简化后的工程量,是误差不大的错误工程量,但只要一定范围内的参建各方统一计算规则,即使工程量错误,这个工程量也是有可比性的工程量,这种简化既实现了计算规则的主要目的,又减少了手工计算的工作量。

       我们今天看到的算量软件,不是一次就演化成现在的状态,中间经历了漫长的过程:从手算时代,到表格计算时代,到早期的三维模型算量软件时代,再到现在相对成熟的三维模型算量软件时代。

       算量软件每一次迭代的早期,因为技术不成熟,市场参与人员不多,都会出现因为对新技术的不理解而产生的怀疑。

       比如,最早使用表格计算与手算的预算员核对工程量,手算的人对表格软件不了解,觉得软件计算结果不一定正确,就会手算去验证,技术普及后就会知道,只要计算式正确,软件计算的结果一定正确。

       同样,最早使用三维模型算量软件与使用表格计算的预算员核对工程量时,后者也会怀疑软件的计算式,就会一行一行的核对计算式,技术普及后,就会知道,只要模型与数据录入正确,计算式及结果一定正确。

       实物工程量应用在工程造价行业,还可能从整体上提升整个建筑行业的运行效率,比如,业主方与施工方结算用清单量或定额量,施工方与劳务班组结算多数用实物量,这就需要施工方计算一次清单量或定额量,用于和业主方结算,再计算一次实物量用于和劳务班组结算。

      此外,因为定额里的施工方案多年没有变化,很多新技术、新工艺并不在定额内,所以定额里提出的大部分材料量基本不能用于采购,所以还要单独计算材料量。

      而统一使用实物量,可以一量到底,多岗位复用,再结合现场实际用量的反馈记录,这样就可以提高施工的精细化管理水平,加快形成施工企业的企业定额。

       由于技术原因,现在多数施工企业并没有自己的企业定额,随着房地产行业黄金时代的过去,未来学习制造业的精细化管理,利用大数据形成自己的企业定额,很可能是下一个时代施工企业的核心竞争力。

      同时对业主方来讲,也可以精确掌握施工实际用量,让钱花的更明白。

2  计价

        现行工程量清单计价规则的工作流程大体是这样的:

       1. 第三方造价咨询公司根据业主方提供的施工图,做招标控制价和工程量清单;

       2. 各施工方根据图纸和招标文件,在统一的工程量清单中填报综合单价及总价;

       3. 招标公司根据评标办法评标,选出中标单位,中标公司的报价为中标价,综合单价为结算单价;

       4结算时根据实际发生的工程量,乘以中标公司报价的综合单价,再加上规费、税金,得出总价,其中实际工程量与图纸未发生变化的不再计算,只计算变化的部分。

      工程量清单计价是国际上比较通行的做法,相比我国过去使用的定额计价,主要有三个好处:

       ➤ 第一,各施工方在统一的工程量清单中填报综合单价,使各方的综合单价及总价具有可比性,避免定额计价时,因施工工艺不同、定额分项不同等带来无法比价的问题;

       ➤ 第二,各施工方根据自身的企业定额和施工经验,填报综合单价,配合相应的评标办法,可以强化市场竞争机制,方便选出成本控制能力强的施工企业,避免招标过程中的灰色利益;

      ➤ 第三,结算工程量只计算施工中发生变化的部分,结算单价为中标施工企业的投标综合单价,大大减少结算工作量,也能有效避免结算过程中的灰色利益。

      清单计价规则的理念很好,但由于种种原因,现在的工程量清单计价除了实现「综合单价可比性」以外,其他优势并没有很好的实现,下面列举一些有可能被 BIM 改变的、技术层面的原因:

       1.工程量清单中的项目特征,是投标人员确定综合单价的主要依据,所以应该将影响综合单价的所有特征,描述在项目特征内。

       但是,因为编制人员技术水平不足,可能使特征描述不准确;因为编制时间有限,可能出现大量「详见图纸」的描述;还有一些空间位置信息和周围环境信息,无法清晰的用语言文字描述,比如:悬挑梁下方的支撑高度、与周围结构体系的相对位置等,直接影响悬挑梁报价。

        报价工作时间紧、任务重,逐项求证图纸,显然不现实,那些项目特征不清晰的清单项,最后只能牺牲单价的准确性。

       2.施工企业应该按自身的企业定额报价,以体现施工技术和管理水平,最大程度发挥自己的价格和技术优势,实现优胜劣汰。

       但现阶段市场上多数施工企业并没有自身的企业定额,所以只能套用省定额,得出的综合单价并不反映企业的管理水平。

       并且,现阶段多数的评标办法都是经评审的最低投标价法,评标过程中总价最低的重要性明显大于综合单价的合理性,所以施工企业一般是套省定额后,通过系数调整综合单价和总价,让总价更可能胜出,而忽略综合单价的作用。

长此以往,施工企业无法积累出自身的企业定额,也就无法实现清单计价「促进市场竞争」的优点。

       3.制作招标控制价和工程量清单时,造价咨询公司是根据图纸,在算量软件中建模,在模型构件上套清单定额,再导出到计价软件计算取费,最后打印成纸版文件。

       而施工企业报价时,只能拿到图纸和工程量清单。有时候因为项目特征相同或者相似,清单上的一项可能对应图纸上的很多项,一些项也可能分不清对应图纸上的哪部分。

       这些问题都是因为图纸、算量模型、计价软件、纸版文件无法联动造成的,所以理论上清单计价的结算工作只计算变化的部分,但由于无法准确区分清单与图纸的对应关系,现在的结算工作,还是需要大量时间核对工程量。

       4.因二维图纸表达信息有限,还会出现参建各方对图纸理解不一致的情况,参建各方都希望对图纸的理解对自己有利,这种不确定性,也很可能将工程结算审计工作带入灰色空间。

       面对这些问题,我思考,如果实物量可以被行业接受,未来施工方拿到的不是图纸和工程量清单,而是建筑信息模型,以及附在模型内联动的图纸和工程量清单,也许会出现下面的情况。

        1. 施工方报价时,选择清单项,可以直接定位到模型相应的构件位置,清晰看到构件的属性和空间位置,比起用文字描述的项目特征,更直接地展示信息、属性和做法,也就更有利于报价。

        2. 可以将明细表中的工程量清单导出,在专业计价软件中套定额,形成综合单价后,在 Revit 中添加「综合单价」、「人工」、「材料」、「机械」等共享参数,通过插件或 Dynamo 批量写入到相应构件上,这样模型中就有了价格信息,还可以随着施工进度,将工程中实际发生的价格信息也填入新建参数中,这样就可以实时查看模型中的各种造价信息及其对比表,从而实现成本的精细化管理,并用实际价格不断修正定额价格,最终积累出自己企业的企业定额。

       3. 模型明细表表示的工程量清单,可以一一对应模型中的构件,并与构件工程量联动,所以结算时,可真正做到只核对变化部分的工程量;又因为三维模型制作过程中的深化设计作用,大大减少了变更出现的可能性,所以未来双方核对工程量的工作将大幅度减少。

       4. 因为图纸与模型联动,模型中信息量更大,更能准确的表达设计意图,参建各方对图纸理解的不一致,都可在模型中找到确定性的答案,避免灰色空间的存在。

       总之,利用 Revit 模型、图纸、明细表、参数等功能,理论上可以部分实现图、模、量、价一体化,解决传统造价管理流程中因为软件割裂而形成的技术盲区。

       如果以上工作流程得以实现,将是对传统工程造价行业的降维打击:算量工作大幅减少、核对工程量工作大幅减少,这些原本繁杂低效的工作被新技术取代,造价工程师才可以专注于成本控制,造价咨询公司「咨询」的本质才会真正体现出来。

       当然,这些都是理论上的思考,实际工作中还会有很多问题需要慢慢解决。

       3 可能存在的问题

       ➤ 政策问题

       清单定额仍然是行业指导性文件,擅自修改的计算规则和计价规则无法得到行业的普遍认可;纸质版蓝图仍然是参建各方传递设计意图的唯一合法文件,图、模、量、价一体化的电子版模型文件,法律效力存疑。

       大型房地产公司的技术实力和接受新鲜事物的能力比较强,而且长期合作的参建各方比较稳定,可以由房地产公司牵头,与参建各方约定项目不同于行业惯例的计算规则、计价规则、电子版交付文件等,并在项目实施过程中不断总结复盘,每个项目在上一个项目的基础上,多实践几个应用点。

       万达地产很早就在使用不同于行业惯例的计算规则及计价规则,所以大型房地产公司依靠强大的行业话语权,适当改变行业惯例是有迹可循的。

        ➤ 人才问题

     过渡期内,新技术一定是与新老技术共存,效率高的部分用新技术,暂时解决不了的部分用老技术。算量软件刚出现时,只在主体结构上有效率优势,于是出现了「软件算主体项目加手算零星项目」的算量方法。

       不过在过渡期内,需要技术人员精通工程造价,同时熟练应用 BIM 软件,这样全面的人才,市场存量很少。

       BIMer 学习工程造价知识?很难;造价员学习 BIM 软件?可能相对容易些,但难度也不低。靠个人意志自学成才的模式难以批量复制,不足以支撑行业发展;靠公司意志批量培养,BIM 咨询公司和造价咨询公司的毛利率都难以支撑这样的研发费用。

      认为,过渡期内的并购或参股,可能是一个办法,考虑到造价咨询有资质要求,BIM 咨询暂时没有相关资质,未来大型造价咨询公司并购或参股 BIM 咨询公司,并在内部形成造价员与 BIMer 相配合的工作流程,可能是快速解决复合人才短缺问题的一种办法。

       ➤ 责任和利益问题

       在非正向设计的情况下,模型由 BIM 咨询公司提供,模型的准确性谁来负责?图纸与模型不符时,以哪个为准?正向设计情况下,设计院工作量大增,合理利润怎么保障?原本 BIM 咨询公司所做的深化设计,又由谁来做?

       此外,无论是不是正向设计,工程造价和施工管理用到的参数谁来添加?造价咨询公司招标阶段工作量增加、结算阶段工作量减少,费用怎么分配?施工企业没有了变更,利润少了不积极怎么办?类似的问题还有很多。

       牵一发而动全身,没什么立竿见影的好办法,市场的事情还是应该交给市场去解决,现阶段也无法预测未来的演化路径。

       但认为,还是有足够话语权的业主方,可以改变参建各方的行为,有产业链上相对较高的利润,可以支撑过渡期的研发费用,所以由房地产公司牵头,重塑行业价值链,可能是一种办法。

        ➤ 管理问题

       应用新技术,在项目开发管理上会有很大不同。

      按照新的工作流程,在招投标工作以前,设计院或 BIM 咨询公司要额外做 BIM 深化设计而增加了工作量;造价咨询公司也因为招标清单更细致而增加工作量。

       这些增加的工作量,本质上都是把后续的重复工作提前完成,并复用到后续工作里,进而提高整个工程项目的效率。但这些工作都会影响开标时间,从而影响项目进度,所以在领导层推广实施新技术,会有很大障碍。

       新技术在过渡期内,所有的工作流程还不明确,必然会出现影响进度的情况,需要对影响程度作出一定的预判,并适当预留部分工期。

       技术成熟后,新的工作流程形成,行业内的工作人员会形成新的共识,在制定工期时,就会重新分配各阶段的工期占比,适当延长招投标以前的工作时间,适当压缩施工及结算的工作时间,如果延长时间小于压缩时间,总工期就会减少。

       4  新流程

       单就造价而言,在非正向设计的现阶段,可以尝试这样的工作流程:

       1. 设计院设计、出图;

       2. BIM 咨询公司建模、深化设计,用模型出图并将模型及图纸一并交由设计院确认,确保图模一致;

       3. 造价咨询公司修改模型扣减关系,增加造价参数,导出明细表工程量清单,对于计算模型中无法体现或无法计算的工程量,形成工程量清单表二,在计价软件中套定额,出招标控制价及工程量清单*,把工程量清单导入模型明细表,并将项目编码、项目名称、项目特征、计量单位、工程量等参数反写入构件属性;

*注:实物量与清单量差别不大,实物量与定额量除装修专业外差别也不大,这样的差别占整个项目的比例很小,且招标控制价仅起到最高限价的作用,所以以实物量套定额出的招标控制价可以满足使用要求。

       4. 施工企业接收带图纸和工程量清单的模型,以及模型中无法体现工程量的清单表二,导出工程量清单套企业定额或省定额,自主报价,中标公司总价为合同价、中标公司综合单价为结算单价;

       5. 业主方成本管理人员或全过程造价咨询公司,将中标综合单价写入模型里,与工程量参数、进度参数等配合,形成辅助业主方成本管理的报表;

       6. 施工方成本管理人员,将综合单价、预算价、实际价等参数写入模型,形成辅助施工成本管理的报表,在项目结束后,汇总实际价参数,对比分析与预算价的差别,根据结论修改完善企业定额,为后期投标工作积累数据;

       7. 造价咨询公司根据业主方提供的带综合单价的模型做结算,只计算变更部分工程量,与原来的工程量清单汇总,导入计价软件,加规费、税金形成结算文件。

       传统方式参建各方传递的文件是蓝图,并以蓝图为基础形成自己的数据,各数据集合之间无法连通,形成数据孤岛;新模式下各方之间传递的是模型,并且是添加了己方信息的模型,信息得以随着模型传递下去,这是两者本质的区别。

        5  技术细节

       说完整体思路,下面在几个不同的方面,谈谈具体的技术问题。

       ➤ 模型标准问题

       多人协同建模的时候,族的来源、参数、类型名称可能都不一样,这对后期的算量工作是致命的。

       现阶段国家、行业、各大型设计院,都在建立自己的建模标准,但就算量而言,效果还是不理想。

       其实工程造价行业需要的建模标准比设计行业要简单,如果有实力比较强的大型造价咨询公司介入行业,或收购 BIM 公司内部整合,是可以制定出满足造价行业需求的建模标准的。

       原本在造价行业中,每个人都有自己的建模习惯,不同的建模习惯并不影响算量,所以,适当借鉴工程造价行业的工作方式,即一栋楼的建筑结构模型均由一个人完成,最好是造价人员来建模,可能也是一种解决的办法,当然这也违背了 Revit 协同设计的理念。

       另外,看到有企业在做识别施工图纸自动建模的产品,而且已有了阶段性成果,如果产品成功,将是对 BIM 咨询、造价咨询等所有需要读图建模工作的降维打击。

       理想状态下,自动翻模结合算量软件的算量程序,可以直接算量,甚至可以不要模型直接出量,这将是支撑 BIM 行业发展的重要基础设施,也能解决困扰 BIM 行业的模型标准的问题。

       ➤ 扣减关系问题

       Revit 软件柱梁板的扣减关系与国内惯例不符,很多族默认不扣减与其他构件的相交部分,如结构基础、内建模型等,需要通过切换连接顺序、剪切、连接等操作修改,而 BIM 行业的建模人员普遍没有算量扣减意识,建模过程中一般不做处理,这会导致工程量错误。

       橄榄山、红瓦等 Revit 建模插件都有一键剪切功能,可以解决扣减关系不符的问题;但自动扣减族实例间的相交部分,目前没有找到相关功能的插件,现阶段还是需要 BIM+造价的复合人才,或公司内部 BIM 和造价人员合作来手动解决。

       ➤ 钢筋问题

       Revit 因对计算机配置要求高、不支持平法等因素,现阶段很难完成大体量钢筋建模及算量工作,而传统造价工作中,钢筋算量占整个造价将近一半的工作量。如果因为这一点而必须用传统算量软件算钢筋,那造价工作就还是传统方式效率高,所以 Revit 在解决钢筋算量问题前,几乎无法撼动传统造价的工作方式。

        比程、晨曦等钢筋算量插件,与自家的土建算量插件类似,利用 Revit 已有模型,先构件映射,再录入钢筋信息,计算钢筋量,但现阶段插件适用范围还比较有限。

       有款个人开发、内部使用的海一钢筋算量插件,走的是另外一条思路,不用 Revit 模型,而是用插件自建模型来算量,如果未来行业发展成 Revit 模型由造价咨询公司来建,那么这款插件适用范围会大增。

       还有一款带有正向设计理念的 Revit 插件 PDST,可以导入 PKPM、YJK 等结构计算模型,生成平法结构图,计算钢筋量,但目前有部分构件还无法计算钢筋量,个人也比较看好这条技术路径,希望它能加强钢筋算量功能。

        另外,随着装配式建筑行业的发展,模块化设计的理念,恰好符合 Revit 软件族类型及参数化等概念,基本避开了 Revit 无法解决钢筋算量的问题,所以装配式建筑可能是 Revit 在造价行业应用的一个突破口。

       ➤ 装修问题

       Revit 是为设计人员开发的软件,构件表示方法符合设计人员习惯,但与施工实际或工程算量差别较大。

       比如墙和楼板,Revit 用复合墙或复合板的方式表达,墙体包含结构层、面层等,方便建筑、结构专业单独出图,但施工或算量的时候,建筑、结构合称土建专业,面层要覆盖建筑墙和上方结构梁,这在 Revit 给定的表达方式中很难解决。

       而传统造价工作中,装修算量是以主体结构模型为基础的,如果因为 Revit 无法解决装修算量问题,而必须用传统算量软件计算,那造价工作就还是传统方式效率高。

       橄榄山提出的「三道墙」理论,可以很好的解决装修建模及算量问题,但建模插件的设计理念还是给设计人员布置装修用,算量人员无法批量用于算量,对比传统算量软件的批量布置房间装修功能,效率还是不够高。

       实际操作中,还可以用参数化方法,在族中添加参数,在不建立实体模型的情况下,计算出装修工程量。比如,我们可以用 Revit 建立一个阳台族,在里面定义它的尺寸为可变参数,再新建几个参数来代表这些构件,通过简单的计算公式,把需要计算的量与之前定义的基本尺寸参数关联到一起。

       ➤ 机电问题

       为了使 BIM 模型实现算量,甚至于材料采购的功能,机电模型应该与现场实际施工一致,但因为 BIM 行业内使用的族,来源多样,质量参差不齐,有很多族与施工不符,比如现场不可能存在的某些异径三通,这会导致工程量错误。

       回顾 CAD 技术的发展,原本由设计人员自行解决的很多设备图纸,现在都是设备厂家提供,这极大方便了设计人员的工作。随着 BIM 技术的推广,也许会有设备厂商族库、管件厂商族库的出现,那将会解决族来源及族质量的问题。在此之前,只能加强公司内部管理,规范工作流程,以此解决公司内部的族库统一问题。

       ➤ 单价措施项目问题

       模板、脚手架、垂直运输等措施项目,很难用 Revit 原生功能体现在模型内,无法得出工程量。

       红瓦的施工插件,可以生成模板和脚手架模型,并且能统计工程量,在外形简单的工程上,生成效果还不错。垂直运输等措施项目,在多数省份的定额中都是以建筑面积计量,可以用 Revit 面积功能来计算。

       垂直运输等措施项目以建筑面积计量,有些省份脚手架也按建筑面积计量,还有些省份的模板是按混凝土体积计量,这些都是为简化计算而制定的规则。

       在制定这些规则的时代,根据当时的技术,将计算复杂的项目按建筑面积分摊,这种简化计算是推动工程造价行业发展的很好的办法。

       同理,随着时代变化、技术升级,新技术的出现,也应该对现有的规则产生影响,也许  Revit 实物量普及后,现在看起来在 Revit 中很难建模和计算的项目,最后都可以分摊到建筑面积,形成以建筑面积计量的定额。

       那时,工程量清单中的项目将全部可以展示在模型中,用 BIM 计算工程量也能展现出它应有的高效。

       ➤ 总价措施项目及规费税金问题

       工程量清单中的工程量乘以综合单价,得出分部分项工程费,单价措施项目清单中的工程量乘以综合单价,得出单价措施项目费。两者相加后,还要加上总价措施项目费、其他项目费、规费、税金,才是最终工程造价。

       而其中的总价措施项目费及规费,计算基数是人工费,这样的计算方法在 Revit 中无法实现,所以图、模、量、价一体化中的价,在 Revit 中只能包含分部分项和单价措施项目费。

       现阶段,可以有一些变通的做法。

       同类项目,测算一个工程总造价与分部分项、单价措施项目费的比值,用这个系数乘以模型中的分部分项、单价措施项目费,可以近似的达到图、模、量、价一体化的效果,修改模型的同时,也能实时查看总价变化。

       从长远看,清单计价规则也可能发生变化,实行全费用综合单价的计价规则,也就是综合单价中不仅包括人工、材料、机械、管理费、利润、风险费,还包括规费、税金等。

       这样的计价方式,会使招投标中报价更简单,施工中支付更明确,工程结算时争议更少,是符合国际惯例的计价方式,同时也更符合图、模、量、价一体化的思维,模型工程量乘以综合单价,汇总后就是工程造价。这样就可以在 BIM 模型中实现图、模、量、价全联动。

 

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