BIM技术在工程造价管理中的应用研究

精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理BIM技术在工程造价管理中的应用研究摘要

建筑业在我国是一个劳动密集型、粗放经营的行业，随着人们对建筑物的功能、外观及舒适度

要求的提高，附加在建设项目上的信息量也越来越大，尤其是对于某些现代大型建设项目，由于其

参建单位多、建设周期长、建设过程信息量大，项目工程管理的难度也大大增加，依赖传统的信息

沟通和管理方式很容易导致工程造价管理失控。而使用BIM软件建立建筑信息模型可以将工程项目

各个阶段的信息整合在一起，促进项目各主体的参与和配合，在工程实际施工前进行造价管理，从

而实现从设计到施工、运营的全过程造价管理，有效避免项目完工后实际成本超出预算情况的发生。本文针对我国现阶段造价管理中存在的问题，提出将建筑信息模型引入到造价管理中，并从我国BIM应用现状出发，采用“分布式”BIM模型的方法，以具体工程为例建立成本模型，将传统的二维图纸转化为三维模型，对项目造价进行精细化管理，从而实现真正意义上的全过程造价管理。关键词：建筑信息模型，工程造价管理，BIM造价软件，“分布式”BIM模型方法ResearchontheapplicationofBIMtechnologyinengineeringcostmanagementAbstractTheconstruetionindustryinourcountryisalaborintensiveandextensivemanagementoftheindustry,withthepeopleofthebuildingfunction,appearanceandcomfortrequirementsimprove,theadditionalamountofinformationintheconstruetionprojectismoreandmorebig,especiallyforsomeofthemodernlarge-scaleconstruetionproject,duetoitsconstructionunits,longconstructionperiod,constructionprocessinformation,greatlyincreasedthedifficultyofprojectmanagement,relyontheinformationcommunicationandmanagementoftraditionalmethodscaneasilyleadtoprojectcostmanagementisoutofcontrol.AndtheuseofBIMsoftwarebuildinginformationmodelcanprojectsinvariousstagesofinformationintegrationtogether,topromotetheprojectmainbodyparticipationandcooperation,infrontoftheactualconstructionofcostmanagement,toachievefromdesigntoconstructionandoperationofthewholeprocesscostmanagement,effectivelyavoidtheprojectafterthecompletionoftheactualcostsexceedthebudget.Theproblemsinourcountrypresentstagecostmanagementexistedinproposedbuildinginformationmodelisintroducedintothecostmanagement,andfromthecurrentsituationofBIMapplicationinChinaofthe"distributed"BIMmodelmethod,tospecificprojectasanexampletoestablishacostmodel,traditional2Ddrawingstransformationfora3Dmodel,theprojectcostoffinemanagement,soastorealizethetruemeaningofwholeprocesscostmanagement.Keywords:Buildinginformationmodel,projectcostmanagement,BIMcostsoftware,"distributed"BIMmodelmetho目录1绪论错误!未指定书签。1.1课题研究背景及意义错误!未指定书签。1.2国内外研究现状错误!未指定书签。1.2.1国外研究现状错误!未指定书签。1.2.2国内研究现状错误!未指定书签。1.3论文研究内容及技术路线错误!未指定书签。1.3.1研究内容错误!未指定书签。1.3.2技术路线错误!未指定书签。2BIM与工程造价管理理论研究错误!未指定书签。2.1工程造价的相关知识错误!未指定书签。2.1.1工程造价的含义错误!未指定书签。精心整理精心整理精心整理精心整理2.1.2工程造价管理错误!未指定书签。2.1.3我国工程造价存在的问题错误!未指定书签。2.2BIM在造价管理中的发展趋势错误!未指定书签。BIM技术的基本原理错误!未指定书签。BIM技术的优势错误!未指定书签。2.2.3常见的BIM软件错误!未指定书签。2.2.4BIM软件在造价管理中的应用错误!未指定书签。3造价软件的分析比选研究错误!未指定书签。3.1常见的BIM造价软件错误!未指定书签。3.1.1国外常用的造价软件错误!未指定书签。3.1.2国内常用的造价软件比较错误!未指定书签。3.2软件比选错误!未指定书签。3.3鲁班软件介绍错误!未指定书签。4模型的建立与应用研究错误!未指定书签。4.1中华国际广场建设项目简介错误!未指定书签。4.2.1投资决策阶段错误!未指定书签。4.2.2设计阶段错误!未指定书签。4.2.3招投标阶段错误!未指定书签。4.2.4施工阶段错误!未指定书签。结论错误!未指定书签。致谢错误!未指定书签。精心整理参考文献错误!未指定书签。1绪论1.1课题研究背景及意义建筑业在我国的国民经济增长和社会经济发展中具有举足轻重的地位。长期以来，建筑业在我国是一个劳动密集型、粗放经营行业，其工作效率低、建设成本高的现象较为普遍。随着生活水平的提高，人们对建筑物的功能、外观及舒适度等要求越来越高，由此附加在建设项目上的信息量也越来越大，而且在项目实际施工过程中，经常会因为设计无法施工或者参与方之间的沟通问题导致工程变更，尤其对于那些投资规模较大的现代大型建设项目，由于其参建单位多、建设周期长、建设过程信息量大，项目工程管理的难度也大大增加，造价管理问题尤为突出。在这种情况下，依赖传统的信息沟通和管理方式很容易导致投资规模失控、施工质量不稳定的现象，由此产生的三超工程和烂尾楼工程也比较普遍，不仅造成投资的巨大浪费，也造成资源无谓的消耗，与国家倡导的可持续发展的理念相悖。因此，为了保证工程项目的效益，并减少资源的浪费，必须要加强并改进工程管理模式，尤其是在工程管理中起重要作用的造价管理，有效运用信息技术处理中的各种相关信息，实现工程全过程造价管理，从根本上减少工程变更和工期延误，从而降低成本，使项目的收益达到最大化。在信息技术迅速发展的今天，信息资源已经成为新世纪的三大战略资源之一，伴随着互联网技术不断发展，计算机硬件的容量和性能也不断升级，这些都为各行各业的信息化发展提供了可能。在我国，电子业、制造业等行业的信息化程度已经处于较高水平，信息技术生成的模型使这些行业的生产效率得到了显着提高，但建筑业的信息化仍处于起步阶段。所谓建筑业信息化是指运用信息技术，特别是计算机技术、网络技术、通信技术、控制技术、系统集成技术和信息安全技术等，改造和提升建筑业技术手段和生产组织方式，提高建筑企业经营管理水平和核心竞争能力，提高建筑业主管部门的管理、决策和服务水平。在欧美等发达国家，建筑业信息化起步较早，建筑企业中信息技术的应用已经较为普遍，主要体现在建筑信息模型(BuildingInformationModeling)的广泛利用上。建筑信息模型的使用不仅使建筑业效率得到提高，成本也得到有效的控制，并因此得到了业界人士的广泛关注和认可。由于对建筑信息模型(BIM)的认识深浅不一，人们对BIM含义的理解也有所有不同。对其最直接的理解为BIM是一种生产工具，各相关人员以建筑工程项目的各项相关信息数据为基础，以BIM精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理为工具平台，将所有信息置于这一平台上建立建筑模型，模拟建筑物的真实情况：BIM同时又是一种新的管理理念，通过BIM建立的建筑模型可以容纳建筑建设过程中各个阶段的信息，并且能够随时更新，促进项目各主体的参与和配合，从而实现从设计到施工、运营甚至拆除的全寿命周期管理。1.2国内外研究现状1.2.1国外研究现状BIM是从美国发展起来的，2002年，美国建筑师协会资深建筑师杰里•莱瑟林(JerryLaiserin)在《比较苹果与橙子》一文中首次提出BuildingInformationModeling这一术语，并逐渐得到业界人士广泛认可。随着全球化的进程的加快，BIM发展和应用在欧洲、日本、新加坡等发达国家已经逐渐普及。其实早在20世纪70年代，类似的技术研究就没有中断过。1975年，ChuckEastman教授提出。“BuildingDescriptionSystem”概念；1982年Oraphisoft公司提出VBM(VirtualBuildingModel，虚拟建筑模型)理念；1984年推出ArchiCAD软件；1986年RobertAish提出了"BuildingModeling"的概念。在美国，有一半以上的建设项目已经开始应用BIM。美国总务署在2003年便推出了3D-4D-BIM计划，并且对采用该技术的项目给予相应的资金和技术支持，另外还提出了从2007年起，所有大型项目都需要应用BIM的要求；2004年开始，美国陆军工程兵团也陆续使用BIM软件，对军事建筑项目进行了碰撞检查以及算量统计等。英国BIM技术起步较美国稍晚，但英国政府已经要求强制使用BIM。2009年11月英国建筑业BIM标准委员会(AEC(UK)BIM)发布了英国建筑业BIM标准，为BIM链上的所有成员实现协同工作提供了可能；2011年，英国内阁办公室发布的“政府建设战略"文件中，关于BIM的章节明确要求,到2016年，要实现全面协同的3D-BIM，所有的文件也将进行信息化管理；英国NBS(NationalBuildingSpecification)组织的全英的BIM网络调研结果显示，2012年英国有39%的人已经在应用BIM了。日本是亚洲较早接触BIM的国家之一，由于日本软件业较为发达，而BIM是需要多个软件来互相配合的，这为BIM在日本的发展提供了平台。从2009年开始，日本大量的设计单位和施工企业开始应用BIM；2012年7月日本建筑学会发布了日本BIM指南，为日本的设计院和施工企业应用BIM提供指导。1.2.2国内研究现状在国内，香港和台湾最早接触了BIM技术，但在大陆BIM应用目前还处于起步阶段。自2006年起，香港房屋署率先试用建筑信息模型；并且为了推行BIM，于2009年自行订立了BIM标准和用户指南等。同年，还成立了香港BIM学会。2007年台湾大学也开始加入到了研究建筑信息模型(BIM)的行列，还与Autodesk签订了产学合作协议；2008年起，“BIM”这个词引起了台湾建筑营建业高度关注。在台湾，一些实力雄厚的大型企业已经在企业内部推广使用BIM，并有大量的成功案例，台湾几所知名大学，如国立交通大等也对BIM进行了广泛、深入的研究，推动了台湾对于BIM的认知和应用。在大陆，BIM也正在被越来越多的人知晓，调查显示，2011年业内相关人员对BIM的知晓程度达到87%，并且有39%的单位已经使用了BIM相关软件，其中大部分为设计单位。BIM技术在建筑业的高效性也引起国家相关部门的高度重视，2011年5月，住建部发布(2011-2015建筑业信息化发展纲要》明确指出：在施工阶段开展BIM技术的研究与应用，推进BIM技术从设计阶段向施工段的应用延伸，降低信息传递过程中的衰减；研究基于BIM技术的4D项目管理信息系统在大型复杂工程施工过程中的应用，实现对建筑工程有效的可视化管理等：2012年1月，住建部“关于印发2012年工程建设标准规范制订修订计划的通知”宣告了中国BIM标准制定工作的正式启动。近几年来，随着国外建筑市场的冲击以及国家政策的推动，国内产业界的许多大型企业为了提高国际竞争力，都在积极探索使用BIM，某些建设项目招标时将对BIM的要求写入招标合同，BIM逐渐成为企业参与项目的一道门槛；目前，一些大中型设计企业已经组建了自己的BIM团队，并不断积累实践经验；施工企业虽然起步较晚，但也一直在摸索中前进，并取得了一定的成果。BIM技术将在我国建筑业信息化道路上发挥举足轻重的作用，通过BIM应用改变我国造价管理失控的现状，增强企业与同行业之间的竞争力，实现我国建筑行业乃至经济的可持续发展势在必行。BIM技术不仅带来现有技术的进步和更新换代，实现建筑业跨越式发展，它也间接影响了生产组织模式和管理方式，并将更长远地影响人们的思维方式。1.3论文研究内容及技术路线精心整理1.3.1研究内容本文主要研究建设项目成本模型的构建及其在实际工程的造价管理中的应用，以青岛某置业有限公司投资建设的中华国际广场建设项目为研究对象，通过分析现阶段我国工程造价管理存在的问题，提出将BIM技术应用在造价管理当中。在对各BIM造价软件分析比较后，选择最合适的软件对项目建立成本模型，并运用该模型进行施工图预算，探讨其在招投标阶段及施工阶段的造价管理中的应用。具体研究内容概括如下：对BIM技术与工程造价管理进行理论研究：查阅相关文献资料，了解我国建筑业工程造价管理的发展历程和现阶段工程造价的计价方式，分析此计价模式下需要解决的问题；了解BIM技术,对BIM模型的基本特征及其在工程造价管理中的优越性进行研究，探讨BIM技术在工程造价中的可用性，为后续建筑信息模型的建立提供理论基础。对BIM造价软件进行分析必较，选择适合本课题的软件：分析国内外常见的几种BIM造价软件，针对我国造价管理中存在的问题及具体国情，选择最适合的软件构建BIM模型。以中华国际广场建设项目为研究对象，运用BIM造价软件建立BIM模型：以中华国际广场建设项目的施工图为依据，利用BIM造价软件构建成本模型，计算项目的工程量，然后结合计价软件得到施工图预算，并在此模型的的基础上，对项目招投标阶段及施工阶段的造价管理进行探究。1.3.2技术路线本文的技术路线如图1.1所示：2BIM与工程造价管理理论研究工程造价的涉及面较广，包括了国民经济各部门、各行业，以及社会再生产中的各个环节，它是项目决策、制定投资计划、控制投资、筹集建设资金的重要依据，同时也是评价投资效果的重要指标。在工程建设项目管理活动中，造价管理是其最核心的内容，对建设项目起到至关重要的作用。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从承包商的角度——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一一功；北宋年问已经有关于“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一一招投标，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㈣。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，这种传统的工精心整理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一一工程量清单计价。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。2.1.3我国工程造价存在的问题尽管我国工程造价管理方式一直在不断发展和完善，计价模式也得到改善，但整个工程造价行业发展水平与当前经济社会发展水平仍然存在一定差距，还存在一系列问题需要解决。工程信息的共享与协同困难我国的工程造价管理机构部门多、层次多，各部门的规定不一致，相互之间缺乏必要的沟通与协调配合，而由于技术手段以及数据格式等问题，造价人员所需要或者提供的项目成本数据还无法和其他部门人员直接共享，需要通过计算机处理，甚至采用手工输入等方式进行二次加工。例如在进行三算对比时，需要将设计概算，施工图预算，竣工决算三个阶段的仓储数据、财务数据、消耗数据等进行汇总和比较，传统的交流方式往往造成数据的重复录入，而且很容易因为人为失误使信息流失或产生错误，使工作效率较低口。造价数据滞后性明显我国现阶段实行的是静态与动态相结合的造价管理方式，各地区按照其社会平均成本价格和平均劳动效率编制本地区的工程预算定额和消耗量指标，然后分阶段动态调整市场价格，按月份或季度发布指导价，定期不定期的公布指导性调整系数，由此编制、审查、确定工程造价。建筑工程造价估算困难的原因是多方面的，首先，建筑材料的品种、型号、价格纷繁复杂，材料价格更是瞬息万变，定期发布指导价无法与市场价格的同步，以这种方式提供的造价数据与实际市场行情相差甚远：再者，消耗量指标也与市场发生了脱节，大部分企业都采用政府颁布的定额数据，由于其更新迟缓，在竞争激烈的建筑市场环境下，不能准确、及时的反映生产力水平，即使是使用清单模式的企业，其所拥有的企业定额也严重滞后。精心整理区域性明显由于我国各地区经济发展水平不同，自然条件也存在很大差异，几乎各省都根据自身条件制定了不同的定额标准，工程量计算规则也各不相同，因此建筑业的计价形式也呈现出明显的区域性，这样每个地区的造价员往往只对当地的造价体系比较熟悉，积累的常用业务数据和工作经验也都不具有普遍适用性，造价人员一旦更换了工作地区就需要重新开始，而这些数据和经验对造价工作又是至关重要的，造价机构聘请的新员工要掌握其中的精髓需要长时间的积累和摸索，无法很快胜任，所以造价人员的流动无论对造价员本身还是造价机构都会带来直接或间接的损失。为此，造价机构亟需找到一个能够将历史造价数据进行整理归档，对日后相似的项目具有参考价值的工具。精细化管理理念缺乏精细化管理强调通过最大限度的利用资源来降低成本，体现在建筑工程造价上，就是通过量化手段对项目投资决策到竣工验收各阶段的造价进行有效的控制和管理。而我国建筑业目前仍为粗放式经营，这种经营方式缺乏合理有效的运行体制，很多企业单纯追求最终的建设目标，而忽视了在建设过程中对各个环节进行精细化控制，所以概算超估算、预算超概算、决算超预算的“三超”现象屡见不鲜，污染物产生量、能源和材料消耗也居高不下。只有将精细化管理的思想渗透到工程的各个阶段，增强参与项目各成员的成本控制意识，把定量化落实到行动上，才能使工程投资的效益达到最大化。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：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。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。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。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问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。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，而由于这些精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理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，不同应用程序之问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)[321。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，可以模拟旅工后的效果，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。下图是利用鲁班软件对某综合商业办公中心的通风、给排水和消防系统的管道碰撞检查结果，图中不同的管道用不同的颜色表示，可以清晰的看到管道的碰撞部位。随着BIM技术的深入发展，其纬度也在三维的基础上有了新的扩展，BIM四维(4D)模型=3D+时间维度，在建筑业的BIM四维应用可以理解为施工进度的模拟，在实际施工前根据施工组织计划模拟施工过程，及时发现存在的问题并提前处理，降低项目风险；同时，施工进度模型能够使管理者明确每个时间段的施工任务，对施工进度的控制具有指导意义，为施工方提供了很大便利。BIM5D模型是在4D基础上附加成本纬度，将三维图形与时间、成本结合后，获取任意时间段内完成的工作量及其成本就变得轻而易举，可以将成本控制细化到任何一个时间段内，随时分析相关的成本费用，这样就不会出现在项目完工后才发现超出预算的情况。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。为了更大程度地满足业主的需求，BIM参数模型并没有止步于5D，而是向着更广阔、更深入的方向发展，逐渐出现了多维性模型，能够对建筑物进行能耗分析、舒适度模拟及分析、灾害应急模拟等。2.2.3常见的BIM软件BIM软件不是指的某一个或某一类软件，因为仅靠一个软件或某一类软件无法最大限度的发挥BIM的价值，中国BIM领军人何关培先生根据BIM软件的用途将其进行了分类，如下图所示：建筑行业比较常用的软件有以下几类：设计类软件BIM模型完成需要多种设计软件的配合，BIM核心建模软件是建立BIM模型的基础，在市场上占主导地位的公司及其主要产品分别为：①Autodesk公司的Revit系列软件，Revit建筑(Architecture)、Revit结构(Strueture)、Re诎机电(MeP)；②Bentley公司的建筑、结构、设备系列；③Nemetschek公司的A础CAD软件。设计类软件是BIM应用的前提,设计人员在设计时即可以将设计构件的相关信息以参数化的形式录入数据库，并与构件相关联，例如在设计墙体时，墙体的尺寸、材料、保温隔热要求等都可以在模型中体现出来,这样建筑便可以通过具有特定属性的对象表达出来。建好后的BIM模型可以无缝传递给结构专业，采用结构分析软件对模型进行结构分析和设计，还可以将分析结果反馈到建模软件中去,重新调整结构；调整后的模型再传递给设备安装专业进行水、暖、电等的设计，最终的模型可以使用BIM模型检查软件对空间重叠、构件冲突、管道碰撞等问题进行检查。施工管理软件BIM施工管理软件(4D应用软件)的使用能够在施工前发现潜在问题，以便及时调整施工方案，优化施工进度，常见的软件有Autodesk公司的NavisworksManage软件，Bentley公司的ProjectWiseNavigator软件，Innovaya公司VisualSimulation软件，通过这些软件的实时漫游功能，构建近似真实的施工场景，使施工人员能够很直观的了解工作流程。造价管理软件BIM造价软件可以对BIM模型进行工程量统计和造价分析，并可以根据工程的进度提供造价管理需要的数据，国内应用比较广泛的造价软件有广联达、鲁班、清华斯维尔等，国外常用的是Innovaya和Solibri。4•运营管理软件美国一份研究资料表明，一个建筑的运营维护成本占其生命周期的75%，远大于建设期成本，目前在美国最有影响力的运营管理软件是ArchiBUS。2.2.4BIM软件在造价管理中的应用方便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。合理制定资源计划，实现造价精细化控制在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°BIM5D模型中融入了时间和成本元素，能够根据施工动态提供造价管理需要的数据，例如通过模型可以获取任何时间段内的工程量及该段时间内的造价，将造价控制定量化，提高造价精细化管理程度，使资源配置更加合理，实现实时监控，避免超出预算情况的发生。工程量计算计算机在建筑领域未普及之前，工程量等基础数据都是通过人工进行统计的，造价员对照设计图纸计算出该项目的工程量，然后参照预算定额，并结合市场情况，根据造价计算规则编制出预算报表。但是工程量的统计工作繁琐而复杂，完全依靠人工统计需要耗费大量的时间和精力，而且即便是比较有经验的造价员在如此大的工作负荷下也难免会出现错误。因此，工作效率较低。三维算量软件应用了BIM技术，通过软件可以快速建立符合要求的BIM模型，并将各个构件赋予物理及几何属性，由于软件支持几何运算，能够完成实体扣减，工程量统计工作变得轻而易举，并且工程量文件可以导入到造价软件当中，使工程量与成本数据库相关联，最终形成报表。这种造价方式不仅节省大量时间，减轻了造价人员的负担，而且提高了计算的准确性，工作效率大大提高。3造价软件的分析比选研究工程造价管理在项目管理中具有不容忽视的地位，运用BIM技术实现造价管理和控制也是BIM应用的中重要的一部分。在BIM技术比较发达的国家，BIM造价软件早已开始广泛使用并取得了很好的效果，例如VisualEstimating软件。为了跟上国际市场的步伐，我国也开发了自己的BIM造价软件，目前在国内比较实用的有广联达、清华斯维尔和鲁班等。3.1常见的BIM造价软件3.1.1国外常用的造价软件1．VisualEstimatingVisualEstimating软件是由Innovaya公司开发的一款专门针对工程造价的应用软件，它可以与该公司开发的另一款4D软件VisualSimulation结合使用，实现造价管理功能。VisualEstimating软件有比较强大的兼容性，可以与Revit、Tekla等设计软件兼容，Revit和Tekla构建的模型能够直接导入，然后根据模型中构件类型和尺寸导出特定格式的工程量文件,而且每一项工程量均与模型中的构件自动链接，并随着设计的变化而自动更新。另外，用户可以在MC2ICE、SageTimberline软件的协同作用下利用VisualEstimating定义构件上装配件的组成，将工程造价细化到每一个装配件的数量及尺寸，如门上的拉手、玻璃等配件的数量和规格，这一点在BIM设计软件中是无法做到的，定义好后VisualEstimating软件可以结合设计模型将其自动归类计算，并最终为工程造价所使用。虽然国外的造价软件的发展已经比较成熟，但是其工程量计算规则、施工方法及其他硬件设施等与我国差别比较大，软件中的许多参数并不符合我国国情，盲目使用很可能达不到预期效果，甚至存在很大的风险，所以现阶段在我国推广使用还比较困难。3.1.2国内常用的造价软件比较广联达广联达造价软件是由广联达股份有限公司开发的，公司从1998年成立以来就开始了计价软件的开发，引领了国内计价软件的发展方向。随着科技的发展，广联达软件在激烈的市场竞争中不断创新，在计价功能逐渐强大的基础上融入了管理元素，广联达软件以其强大的功能优势走在了国内同行业的前列，软件发展至今形成了广联达图形算量软件、钢筋抽样软件和工程计价软件三个模块，应用时首先通过图形算量软件和钢筋抽样软件统计得到工程量，然后将工程量文件导入计价软件当中，最后通过数字网站询价即可生成工程造价。清华斯维尔清华斯维尔工程造价软件是清华斯维尔科技有限公司众多产品中的一个系列，清华斯维尔科技有限公司与深圳清华大学研究院合作，技术背景比较雄厚，开发的软件涵盖范围比较广泛，除了商务标系列软件（包括三维算量软件和清单计价软件），还有合同管理软件、职业卫生软件、办公自动化软件等。清华斯维尔算量软件的创新之处在于它可以直接将钢筋布置在建筑构件图上，把工程量和钢筋整合到一个软件中，可以输出钢筋施工图，虽然这一功能相比其他软件比较超前，能够解决一般钢筋软件图形功能薄弱和对异型构件无法计算的问题，但它的构件和钢筋识别技术还不够成熟，在预算和翻样由不同的人完成的环境下，这种创新功能对软件来说是既是机遇，同时也是一个很大的挑战，如果经过改进后预算员也能承担翻样工作，这一功能将成为软件的一大优势，如果无法突破这一技术难题，反而很可能会因此增加软件的不稳定性，成为一种劣势。鲁班软件鲁班软件相比其他两款起步稍晚，但在美国国际风险基金的帮助下，其发展速度很快，开发的工程造价软件有鲁班算量软件（包括土建算量、钢筋算量、安装算量等）和鲁班造价。鲁班算量软件具有CAD转化功能，能够识别CAD图形文件，并将其转化成三维构件，方便建立三维模型。鲁班算量软件可以输出粗造价文件，其中套取的清单、定额以及二维三维BIM模型数据可以全部导入到鲁班造价中，实现框图出价，使造价管理变得更加精细化。3.2软件比选由于国情的不同，国外的造价软件在我国并不适用，因此只对国内几款常见的造价软件进行比较分析。广联达、清华斯维尔、鲁班这几款造价软件在国内造价行业均处于领先地位，它们在功能上有很多相似之处，例如：能够识别基于AutoCAD平台的建筑、结构设计电子文件，快速生成三维建筑模型；软件内置工程量计算规则，能够对各种构件的跨楼层位置关系进行分析，并自动完成扣减关系，快速准确计算出工程量；算量软件得出的工程量文件可以导入相应的造价软件中，最终计算出项目的成本。造价软件计算项目成本的最终目标是相同的，其存在共性的同时，也都有自己的特性，使用时可以根据需要选择适合自己的软件。通过初步了解，对各软件的安全性、功能适用性及可用性进行了比较。精心整理精心整理精心整理精心整理安全性在安全性方面，各软件都具有自动备份数据的功能，可以避免发生意外时数据全部丢失的情况，另外，清华斯维尔和鲁班的算量和计价软件还有加密功能，而广联达只有计价软件能进行加密，存在风附521。所以在安全性能上，广联达软件略有逊色。功能适用性在功能适用性方面，各软件除了具有造价功能外，都开发了各自的功能特色，广联达可以自动将当前的投标清单与招标清单的数据进行对比检查，如有不一致还可自动更正，使投标的有效性大大提高；清华斯维尔算量软件可以将钢筋和工程量整合到一起，直接输出钢筋施工图，但其稳定性较差；鲁班造价具有反查功能，可以反查计价软件中的工程量与算量软件中的计算结果是否一致,并能反查某个构件在图形中的具体位置，避免出现错误。可用性任何一种软件，要想得到广泛应用，除了要满足功能要求外，还需要具有易用性，对大部分使用者来说都是容易学习和操作的。广联达的操作界面比较简单，但也由此产生了功能分区不明确的问题；清华斯维尔具有多任务切换的功能，可以实现多项目同时操作：鲁班算量的操作界面有切换命令，可以随时与CAD界面切换，实现图形法与构件法互用，其线上服务还能够实现用户与专业人士的实时交流，方便随时解决软件使用过程中遇到的难题，使软件的可用性增强。由以上比较分析可知，这三款造价软件在使用功能方面各有所长，在工程造价领域都比较有竞争力，但是清华斯维尔和鲁班的安全性较高，综合考虑可用性等各种因素，最终选择鲁班软件。3.3鲁班软件介绍鲁班软件的产品主要有鲁班算量(土建、钢筋、安装)和鲁班造价等，鲁班算量软件可以自动识别CAD电子文件，快速将二维线条图形转化成三维立体图形，并快速准确的完成工程量统计。鲁班土建能够灵活处理任何复杂构件并智能地进行构件的空间布置，实现构件自动扣减；鲁班钢筋内置现行国家钢筋规范，降低使用门槛；鲁班安装具有照片建模功能，并能通过CAD图纸的转化将水、暖、电等管道进行空间碰撞检查，减少返工，降低成本。算量软件统计的数据和建立的模型能无缝对接至造价软件中，快速得出工程造价。鲁班软件能够很好的解决我国工程造价中存在的问题精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理(1)为信息共享提供了平台鲁班算量软件可以建立云指标库，方便实现信息共享，造价企业或个人可以把所做的历史工程做成指标文件并上传至云指标库，在新建一个项目时，内部人员就可以方便快捷地在指标库中找到相同类型工程的指标进行对比，快速判断指标结果是否合理，并且所有上传的指标都可以共享，便于交流；鲁班造价软件具有智能化的数据导入功能，支持各类算量、套价产品生成的Excel、Access文件的数据导入，也为信息共享提供了便利。(2)使造价管理趋向精细化云模型检查功能可以对砼等级、属性、建模的合理性及建模遗漏项进行检查，通过查找，软件会提示检查出的错误或疑似错误，例如混凝土强度是否合理，模型的布置是否合理，是否存在遗漏的构件或者未套定额的构件等，并能够定位反查错误的位置，方便进行修改；另外,算量软件还可以进行分区统计，每一个分区的工程量都可以得到，并在造价软件中实现框图出价，方便工程合理安排工期和按时结算，这些功能都使造价管理更加精细化。(3)清单定额数据实时更新在鲁班云资源库中有全国各地的清单定额库及计算规则，专家根据市场变化实时维护更新，用户可随时随地下载和升级，造价人员也可以根据项目所在地选择需要的清单定额库和计算规则，不会因为地区的差异对造价员产生制约：对构件套取清单、定额时，可以在相应的资源库中查找手动套取，为了使套取清单定额的准确性和建模效率得到提高，也可以使用“自动套”功能，在云端查找对应的清单定额库使软件自动套取。软件具有很好的质量保障，软件的更新速度也很快，用户的反馈意见能很快在新版本中得到解决。软件中部分附加功能需要付费使用，软件使用者可以根据自己的需求购买。4模型的建立与应用研究本章以中华国际广场建设项目为研究对象，使用鲁班系列软件(主要使用鲁班土建软件)对项目结构构建BIM模型，并将该模型输出的粗造价文件导入到鲁班造价软件中，采用清单计价方式得到项目办公楼地上土建部分的施工图预算。4.1中华国际广场建设项目简介精心整理精心整理精心整理精心整理中华国际广场建设项目由青岛某置业有限公司投资建设，位于青岛经济技术开发区，项目规划总占地面积约0.99万m2,总建筑面积约9.19万m2,建筑主体为一座地上30F、地下3F的办公楼,楼下设有9F(局部10F)的裙房，主要用于商业和办公。目前项目尚未建设完成，其整体效果图如图4.1所示。\w4.2BIM技术在全过程造价管理中的应用成本预算的第一步是算量，建筑信息模型算量与传统的图纸算量相比，其最大的优势就是可以尽量减少手动算量，由于建筑信息模型中的信息是数字化的，所以模型建好后便可以毫不费力的完成算量工作，节省大量时间，并把精力放在其他更具有价值的预算工作上。本论文以BIM技术在施工图预算中的应用作为重点，其余阶段的应用只进行简述。4.2.1投资决策阶段决策阶段是项目建设各阶段中最为关键的一步，对不同的投资方案进行经济、技术论证，比较后选择出最佳方案。根据相关资料的统计，投资决策阶段对工程造价的影响程度高达80%90%,决策的失误往往会给企业带来无法挽回的损失，甚至使企业陷入经济危机，所以项目决策阶段需要引起高度重视。决策阶段的内容是决定工程造价的基础，正确的投资决策需要对各个方案的成本有准确的把握，因此，在技术可行的前提下，对各个方案进行投资估算是十分必要的过程。建设单位在决策时可以通过BIM模型使项目方案与财务分析工具集成，修改相应参数，实时获得各项目方案的投资收益指标，提高决策阶段项目预测水平，帮助建设单进行决策。本项目办公楼1〜9(10)层是与裙房相连的连体结构，10〜30层为标准层，项层为机房层，投资估算时可以将整栋建筑简化为连体结构和标准层两部分建立BIM模型，然后通过算量软件和计价软件得出粗略的造精心整理

价，使估算的误差率在10％以内，如果具有类似的BIM模型，还可以进行参考比较，便于做出更加科学合理的决策。另外，建设方还可以借助于其他BIM软件对各个方案的声学、照明、纹理、色彩等进行评估，并将评估结果作为方案选择的依据。4.2.2设计阶段设计阶段的概算编制取决于设计深度、资料完备程度和对概算精确程度的要求。当设计资料不足，只能提供建设地点、建设规模、单项工程组成、工艺流程和主要设备选型，以及建筑、结构方案等概略依据时，可以选择类似工程的预算或决算为基础，经分析、研究和调整系数后进行编制；如无类似工程的资料，则采用概算指标进行编制；当设计达到一定深度，能提供详细设备清单、管道走向线路简图、建筑和结构型式及施工技术要求等资料时，则按概算定额和费用指标进行编制。设计概算方案选定后进入设计阶段，设计阶段是对方案不断完善的过程，对工程的工期、质量及造价都有决定性的作用，资料调查显示，设计阶段对工程造价的影响程度可达到35%〜75%,设计概算是设计单位在经过初步设计后进行的，在投资估算的控制下确定项目的全部建设费用，总概算按规定的程序经有权机关批准后，就成为国家控制该建设项目总投资额的主要依据，不得任意突破。在使用传统方式设计时（CAD制图），工程量统计和价格计算通常需要人工来完成，不仅耗时耗力，计算出的结果还很粗略，尤其在资料和方案不完善的情况下，按照调整系数进行编制很容易造成计算结果偏差较大。而在BIM软件的支持下，设计人员可以在投资决策阶段的模型基础上进行修改和完善，将完善后的模型重新导入鲁班算量软件，统计得到tozj格式的工程量文件，同样的再通过鲁班造价软件形成比投资估算更加精确的项目概算书。另外，在BIM技术的支持下，建设单位与设计单位可以通过建筑信息模型的修改，直观快速的进行设计方案的调整与优化，其造价数据可由模型直接提供，方便建设单位进行方案比较和优化设计，有效控制造价：还可以利用BIM软件对设计成果进行碰撞检查，及时发现设计中存在的错误，避免错误延续到施工过程中，减少施工过程的变更，降低造价，为后续施工图预算打下良好的基础。施工图预算精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理施工图预算发生在施工图设计阶段，用以确定单项工程或者单位工程的计划价格，并要求预算不能超过概算投资。在施工图预算过程中，工程量计算是一项基础工作，也是预算编制环节中最重要的环节，这时的项目工程量已经基本确定。传统的工程量计算需要根据施工图纸、工程量计算规则等，采用“工程量计算表”逐项计算，工作量很大，花费时间也很长；而本论文所研究的工程造价软件则是模仿了人工算量的思路及操作习惯，用计算机代替预算人员的劳动。本项目采用“分布式”BIM模型方法，在已经使用传统CAD方式完成了施工图设计的情况下，将CAD图纸导入到鲁班算量软件中，建立成本模型，再对构件套取相应的清单定额，软件会自动完成扣减和分类汇总工作，导出粗造价文件，并将粗造价文件导入鲁班造价软件当中，形成最终的项目造价，大大降低了工程量计算消耗的时间。一个建筑主体的全过程造价一般包括钢筋和土建两部分，由于个人精力和时间的限制，本论文只对项目办公楼地上土建部分建立了BIM模型，并进行预算。一、工程量计算鲁班算量软件是在2006版或2011版CAD的基础上安装的,其工作过程也是模仿人工算量的思路方法进行的，各算量软件建立模型的步骤比较相似，即先建模后计算，鲁班土建算量软件建模分为以下几步：①新建工程；②建立轴网；③绘制构件；④套取清单、定额：⑤汇总计算；⑥输出报表。建立成本模型（一）新建工程建立模型之前必须要做好建模前的准备工作，包括模板选择、算量模式选择、基本信息填写、楼层信息及材质属性设置等。新建工程时首先要选择属性模板，如果有类似的工程模型，可以直接将该模型的属性作为模板，模板中除图形外的楼层及构件属性都可以调用，能节省大量的时间；本案例工程在没有模板的情况下，可以使用软件默认属性模板，默认属性模板中的构件基本参数均为空值，需要根据图纸信息对构件属性自行定义，所以在该项目的模型建好后，可以将其属性模板进行存储，提供给其他项目作为属性模板使用。工程概况信息填写：根据工程的实际情况输入工程概况信息，包括项目名称、详细地址、结构类型、建筑类型以及项目各参与方名称等，这些基本信息的填写应该尽量详细完整；选择算量模式：软件支持清单和定额两种算量模式，并提供全国各个地区的清单、定额库及清单、定额计算规则，本次研究选择清单算量模式和最新的库资源及计算规则；最后对照图纸和设计说明对楼层、材质属性及标高信息等依次进行设置，图4．2为项目地上楼层设置的截图，0层是一个虚拟的楼层，设置时只需要对一层的楼地面标高进行填写，然后在层高列输入对应的楼层高度，软件会自动计算各楼层的楼地面标高。（二）建立轴网轴网的建立是构建模型中很重要的一步，它是绘制其他构件的基础。轴网有主轴和次轴（辅轴）两种，主轴在每一个楼层都是相同的，任何一层的主轴变化都会引起其他楼层的同步变化，次轴则是某个楼层特有的。建立轴网可以通过图纸提取转化也可以根据需要手动绘制，一般情况下，当各个楼层的主轴轴距对应相同时，可以采用先调入图纸，再提取图纸中的轴网进行转化的方法，这种方法快速且简便。而本项目的轴网比较特殊，1〜10楼层的B、C两轴之间的轴距各不相同，采用提取转化的方法行不通，因为如果在一层提取，只能提取当前一层轴网的尺寸，并且软件会自动将此轴网作为主轴转化到各个楼层，为其他楼层的件转化带来不便，故采用手动绘制的方法，将C.D.E.F.G轴作为主轴，A.B.C作为次轴逐层进行绘制，一层主轴（4.3.a）和次轴（4.3.b）尺寸截图如下图所示：（三）绘制构件轴网建好后，开始根据图纸建立模型。首先把图纸上的信息都转化到软件中，然后让软件自动计算模型的工程量。BIM模型中的构件都有自己的属性，如墙体的厚度、门窗的尺寸、梁的截面等，建立模型时根据图纸信息定义构件属性，并在轴网的基础上进行绘制。但是对于图纸信息量比较大的复杂项目，对构件逐一绘制会浪费大量时间，并且容易因为人为原因导致错误或遗漏现象。鲁班土建算量软件中“调入CAD文件”的命令解决了这一问题，可以将施工设计图调入到软件的虚拟楼层0层中，然后将每一层的图纸复制至对应楼层，再对设计图中图形文件的属性进行提取，软件可以自动提取图纸上的尺寸信息，这样可以避免将大量时间浪费在查找图纸上，并且只需要在某一个楼层进行转化，范围选择全部楼层，就可以完成多层转化，大大提高了建模速度。另外，直接在图纸上进行转化，即使有转化错误和漏项也很容易发现。转化柱本项目的柱子有框架柱、暗柱等，软件根据调入的CAD文件提取柱子的平面尺寸，并根据楼层的层高自动形成柱子的高度，例如一楼的框架柱XGKZ1,其尺寸长1000mm,宽1000mm,高5400mm(楼层高度)，如图4.4所示，其材质属性则默认为建模前对各楼层的统一设置，此柱构件的砼等级为C60,采用泵送商品砼的施工方式。转化是通过提取柱构件的边线和名称来进行的，在提取过程中会因为引线或名称无法识别等原因，造成个别构件未提取成功或位置改变的情况，所以在软件提取完成后需要进行检查，与图纸不相符的需要手动绘制。经提取转化后得到建筑一层柱状构件的三维显示图如图4.5所示转化梁梁的转化与柱构件的转化步骤相似，同样是通过提取梁的边线层和标注层进行的，转化完成后软件会自动将梁用不同的颜色加以区分，红色表示无效梁，产生原因可能是软件只读取到了梁的宽度，没有读取到界面面积和长度等信息，需要在属性定义中对这些梁重新定义，并手动绘制，也可以用“名称更换”命令将其替换，修改后的梁进行支座识别，完成梁的转化。最后检查梁的封闭效果，利用软件“合法性检查和修复”功能，软件会自动找出图纸中所有未封闭的情况，鼠标双击便可以在图纸中定位并逐个修改。转化墙墙体的转化相对于其他构件多了一个约束条件，即墙体厚度，本项目的墙体内墙为混凝土结构，转化时在图中提取墙体的边线层、边线颜色，并通过图中量取得到砼内墙的厚度，主要有200mm〜900mm厚度不等，提取信息详情如图4.6所示，所有信息都提取完成后再进行转化；项目的外墙是玻璃幕墙，其与传统的墙体有所不同，只需要选择墙体材质，而不需要定义厚度。墙体转化成功后同样需要检查是否全部提取成功及其封闭性。另外，转化砼内墙时，由于墙体厚度差别较大，会有相邻墙体之间的距离与某一墙体的厚度相同情况，这时软件会将其识别为墙体，所以需要重点检查墙体布置较密的部分，将转化错误的墙体删除。还需注意的是：墙体需贯通转化，即在转化墙体时应先忽略墙体上的门窗洞等其他扣减构件，然后将门窗等布置在墙体上，计算工程量时软件会根据扣减规则自动完成扣减计算。生成板板不能通过图形转化来完成，只能通过已转化好的梁或墙生成。所以生成板之前要检查梁或墙使其闭合，否则板会产生空缺。生成板时，首先根据图纸定义板的厚度，本项目的板大部分为150mm厚，所以为简化过程，可以先批量生成150mm厚的板，个别其他厚度的板通过“名称更换”命令进行修改。(5)转化门窗转化门窗前，首先要提取门窗表，用M代表门，C代表窗，把门窗的属性(主要是编号和洞口尺寸)提取到软件中。但是提取的属性只能在当前层显示，要完成其他楼层的转化，需要先将属性复制给每个楼层，此时可以利用“设为公共构件”的命令，将当前层的门窗属性以公共构件属性的形式复制给其他楼层，由于公共构件的属性不能进行转化操作，所以在属性复制完成后应立即“取消公共构件”，接下来就可以提取门窗的边线层和标注层进行转化。所有转化完成的构件都可以通过“区域三维显示”命令查看，下图是一层局部三维视图。套取清单定额并进行工程量计算所有图形转化完成后，需要对每个构件准确套取相应的清单或定额,然后计算出项目的工程量，并最终形成报表。鲁班软件支持全国各个地区的清单定额库及计算规则，并实时更新，解决了造价区域性的障碍。本项目套项时使用工程量清单计价方式，并选择最新的清单、定额库和清单计算规则，对各个构件进行套取，套取过程可以使用“属性复制”命令将已经套好的清单及定额复制给其他同类构件，还可以根据实际情况选择属性复制的层次，批量完成清单定额的套取，节省大量时间，属性复制方式如图4．8所示。构件套取清单及定额后就可以进行工程量的计算，查看工程量的方法有两种：一是使用“可视化校验”命令，可以查看单独一个构件的详细工程量及计算公式，例如计算某个框梁需要的混凝土量，这种精细的计算能够预防多算、少扣的现象，帮助纠正异常错误、排除统计出错；二是通过“工程量计算”命令对整个工程进行工程量计算，也可计算指定楼层某几类构件的工程量，并形成工程量报表。报表的计算书中有构件具体的位置、工程量及详细的计算公式，包括相关构件之间的扣减关系，还可以通过反查在图形中迅速找到对应的构件，项目工程量统计结果截图如下图所示，图4．9截取的是二层和三层的梁构件的部分工程量。在实际工程中为了方便材料和人员的合理分配，有时需要明确某一区域工程的工程量，这时采用“区域校验”命令，框选任意区域的构件便可快速准确的提取该部分构件的工程量，但需要注意的是此命令需要在“工程量计算”完成后才能进行准确提取。此外，还有另外一种计算各个分区工程量的更为简便的方法一一使用BIM应用中的施工段分区功能，首先在属性定义中定义施工段，例如可以在一层“属性定义一+零星构件”中建立施工段l和施工段2,然后在图中分别框选出各施工段的分区，软件经过计算后，定义好的施工段可以在报表中分区出量，方便现场分区施工时统计各分区工程量，实现项目的全过程管理。建模总结(l)CAD文件调入时需要注意的问题：图纸的复制及清除所有楼层的CAD图纸最先调入0层，然后按照楼层逐层复制，复制时选择的基点必须一致，以保证上下层构件在立面上能够衔接，复制完成后转化新构件之前要先将0层图纸清除，否则在转化过程中0层的所有图纸都会进行提取和转化，增加了软件运行时间。结构图(包括墙柱布置图、梁板布置图等)及建筑图都在不同的图纸上，在土建软件中进行构件转化操作时，一般按照柱、墙、梁、板、门窗的顺序依次转化，所以建立构件过程中要进行多次调取图纸操作，如果将不同的图纸叠放在同一轴网上，必然会造成界面混乱，检查转化结果也很麻烦，所以转化新构件之前必须先将旧图纸清除，可以利用“清除多余图形”命令快速删除不需要的CAD图纸。点选择CAD图纸复制至对应楼层时，选择的基点会自动插入至原点(0,0),所以如果是手动绘制的轴网,楼层复制时选择的基点必须要与绘制轴网的插入点〜致，例如本项目的轴网是按主轴和次轴分别绘制的，落在原点的是c轴和l轴的交点，也就是主轴和次轴的拼接点，所以楼层复制时的基点应该选择C轴和l轴的交点，这样才能保证CAD图形中的轴网与软件生成的轴网相对应。构件转化CAD转化之前，图纸中如果存在不同图层的线条形成的块，需要将块“爆炸”处理后再提取图形边线和标注，否则可能会因为软件无法识别而造成转化失败。CAD转化可以避免很多人为错误，但是软件在转化过程中不可避免的遇到无法识别等特殊情况，为保证数据传输的完整性，除了要做好准备工作外，每种构件转化完成后，还需要对照图纸进行检查，确保模型与图纸中的信息保持一致。现阶段，在BIM应用还未普及的情况下，CAD设计成果无法在算量软件中直接利用，图纸的设计和成本模型建立也是由不同的人完成，设计人员不熟悉建模过程，不知道需要怎样做才更利于设计信息转移到模型中，只是按照自己的绘图习惯进行设计，经常出现同一类构件没有在同一个图层上的现象，所以在提取时要查看构件是否提取完整，如果没有全部提取，转化就不能一步完成，需要手动进行修改，增加不必要的麻烦。(2)手动修改的技巧总结：利用CAD图纸在软件中转化构件的过程中，经常会因为图纸绘制不规范或者提取不完整等各种原因造成转化失败的情况，并且这种情况是很难避免的，如果对于每个转化错误的构件都删除并单独绘制，会在手动修改上浪费很多时问，所以本文对建模过程中的绘制技巧做了如下总结。使用“名称更换”和“设为公共构件”命令进行批量修改设计师在使用CAD软件设计时，一般会使用复制命令绘制同一名称的图形，所以构件转化过程中经常出现同一名称的构件全部转化失败的情况，“名称更换”和“设为公共构件”命令配合使用可以快速完成手动修改，以实例中某框梁KL4为例，具体步骤如下：首先在属性定义中对构件进行属性设置，并将其“设为公共构件”，这时其他所有楼层都会存在KL4；然后回到操作界面点击“名称更换”命令一选择所有转化失败的(标为红色)KL4-单击右键f选择已经定义好的KL4—确定，即可完成批量修改。楼层复制精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理通过观察设计图纸可以发现，某些楼层是共用同一张图纸的，例如在本案例工程中，23〜26层共用同一梁配筋图，这种情况下进行图纸复制时，只需将图纸复制至23〜26层中的任意一层，在对所有梁均转化并修改完成后，再使用“楼层复制”命令，把该层的梁全部复制给其余楼层，避免对同一错误的重复修改，大大提高工作效率。同时还可以选择将梁的属性也一起进行复制，截图4.10显示的是将23层的梁及其属性复制至24—26层。(3)建模过程中存在的问题：由于鲁班算量软件必须在2006版或者2011版CAD平台上安装，而06版CAD的版本较低，我们经常使用的Win7系统不能直接安装，具有一定的局限性，给软件安装带来不便；再者，由于正版CAD价格较高，难以保证所有鲁班用户都使用正版CAD，导致使用效果不太稳定。另外，在建模过程中发现软件的某些基础功能不太完美，例如在切换楼层后，撤销功能失效，如果发现切换前楼层操作错误，无法恢复到原始状态；无法一次性完成所有楼层的楼板转化，只能根据墙或者梁逐层生成。二、造价建安工程费按照工程造价形成可以分为分部分项工程费、措施项目费、其他项目费、规费、税金几部分，本小节主要探讨利用鲁班造价软件计算各部分费用的优势。鲁班土建算量软件可以将所建立成本模型的清单定额数据、以及二维三维模型数据以“tozj”的文件形式导出，形成粗造价文件，此文件可以被鲁班造价软件直接利用，用来计算项目的分部分项工程费。本案例工程中，计算施工图预算时，直接在鲁班造价软件中导入鲁班土建生成的“中华国际广场.tozj”文件，这样就可以将模型中的工程信息直接调入，并自动形成预算书，不需要手工逐条套项，便可以实现算量图形数据和清单定额数据无缝对接，节省了时间的同时还避免了手动录入产生的错误。在预算书中同样可以查看所有构件的计算公式及其位置，方便查看工程量与算量软件计算的工程量是否一致，反查在构件在图形中的位置，使图形和计算式有机的结合。下图是采用在清单计价模式生成的分部分项工程预算书截图及构件反查截图。分部分项工程费的综合单价及措施项目费、规费、税金的取费情况都是由新建项目时选择的工程模板决定的，软件还会根据选择的施工承包情况和工程类别自动按照相应的费率进行计算，如果精心整理项目的实际情况与模板有不同之处，可以在软件中重新调整或计算；其他项目的费用则需要根据项目具体情况自行填写。软件中的宏变量编辑器支持公式编辑，修改时可以根据具体需要对默认公式进行编辑，能够提供多种取费的需求方式，方便并且智能。所有修改后的费用都会自动增加到工程造价总费用中，完全不需要人工计算，快速而准确。针对建设项目材料价格浮动较大的情况，软件开发了人材机汇总表模块，其中汇总了整个项目的人工、材料及机械的数量和价格（包括预算价和市场价），并可以通过互联网下载最新的市场价格文件，将最新的市场价格载入到软件中，对于一些重要的材料、机械还可以将其型号、厂家及来源（是否为甲供）记录下来，方便对材料的分析和日后的查找。工程总造价确认后进行最终汇总并形成报表，汇总模板和报表格式具有多样化的特点，可以选择软件默认的模板，也可以根据企业的需求自行设计形成自己的模板，并输出保存以便下次使用。经过计算得到本项目地上土建部分的工程造价为3.3977亿，各费用汇总截图如下图所示。预算书生成后，即可以查看由鲁班土建软件建立的完整的三维立体模型，以项目施工图为依据建立的立体模型如图14.14所示，其中左侧为西南等轴测图、右侧为西北等轴测图。4.2.3招投标阶段1.招标标底的确定施工项目在发包之前，招标人会公开通告或邀请投标人，具有资格的投标人则根据招标条件对项目进行初步估算，提出报价，招标方在公开、公平、公正和诚实信用的原则下择优选择投标人，并最终签订招投标合同。作为招标方，在招标之前要进行一项重要的准备工作一一编制标底文件。标底是招标工程的期望价格，可以由招标方自行编制，也可以委托具有资质的相关单位编制，它是判断投标报价合理性的依据，应该控制其不超过概算投资。在使用BIM进行造价管理的情况下，招标方可以通过设计方提供的BIM模型直接抽取项目的全部工程量信息，有效避免漏项情况发生，并从软件中获取最接近市场的价格编制标底。我国建设工程施工招标标底的编制方法主要有综合单价法和工料单价法两种，本项目地上土建部分的招标即可以将施工图预算结果作为工程的标底的一部分。下图是利用鲁班造价软件抽取中华广场项目的分布分项工程量信息截图。在确定每个单位工程准确无误后即可生成招标文件。生成招标文件之前，还可以对标书进行合法性检查，例如检查招标清单名称有没有空项、工程量有无小于1等情况，点击“反查”后软件自动跳转至存在的问题的界面，方便及时修改，从而快速准确的生成招投标文件。2．投标文件的生成招标方在发放招标文件时可以将BIM模型连同工程量清单一起发放给拟投标单位，投标方根据招标文件要求和企业自身的技术及管理水平填报单价。由于BIM模型中的构件与工程量信息是相关联的，报价时还可以利用招标方提供的BIM模型快速核准招标文件中工程量清单的正确性，而不需要将大量的时间浪费在工程