BIM技术下的某办公楼项目造价优化研究

BIM技术下的某办公楼项目造价优化研究

王世娇

单位：甘肃建投河西建设管理有限公司

摘要：本文以某办公楼项目为例，研究BIM技术在该项目中的造价优化。运用广联达土建算量软件、广联达钢筋算量软件和MagiCAD软件进行建筑、结构及安装专业模型搭建，通过MagiCAD软件对管线进行管线综合调整，优化图纸设计。通过编制原图纸和优化后图纸的施工图预算，然后对预算进行对比，分析管线综合调整及优化设计对工程造价的影响。

关键词： BIM；MagiCAD；BIM管线综合碰撞检测；优化设计；施工图预算

BIM的基本理念是以基于三维几何模型、包含其他信息和支持开放式标准的建筑信息为基础，提供更加强有力的软件，提高建筑工程的规划、设计、施工管理以及运行和维护的效率和水平，以实现建筑全生命周期中在信息共享、成本等方面的优化。BIM一般具有五个特点：（1）可视化；（2）协调性；（3）模拟性；（4）优化性；（5）可出图性。

1.项目概况

本办公楼项目位于呼和浩特市某县城以北，属于多层建筑，建筑耐火等级地下一级，地上二级。分为01、04区（地下一层 、地上四层，总层高16.800m）、10区（地下一层、地上两层，总层高13.800m），占地41000平方米。本办公楼项目01、04和 10区的建筑、结构模型如下图1-1所示。

图1-1 01、04和10区建筑、结构模型

2.BIM应用软件介绍

本办公楼项目研究中主要用到的BIM应用软件为MagiCAD和广联达BIM5D软件，以下对这两款软件做简单介绍。

2.1 MagiCAD软件介绍

MagiCAD软件作为高性能的通用程序，可以广泛用于简单的办公楼、学校以及非常复杂的医院和工业厂房等各类工程项目的设计、制图和管理中。[1]

2.2 广联达BIM5D系统软件介绍

BIM5D软件支持广联达公司的算量系列工具、场地布置、模架设计等工具软件的模型，也支持Revit、MagiCAD、ArchiCAD、Tekla等模型。具有流水段划分、浏览任意时间点施工工况，提供各个施工期间的施工模型、进度计划、资源消耗量等功能，支持建造过程模拟，包括资金及主要资源模拟。同时对于过程进度、质量及安全问题可以进行及时跟踪。

3 .工程项目传统预算与基于BIM技术下预算对比

3.1预算采用计价

本办公楼项目中采用工程量清单计价模式，并采用工程量清单项目计量规范(2013-内蒙古)、内蒙古建筑工程预算定额 (2009)、内蒙古安装工程预算定额(2009)，取费标准按二类工程，税金按3.41%计取。

3.2利用传统软件对原图纸进行施工图预算编制

本办公楼项目中编制施工图预算用到的传统软件有：广联达公司的土建算量软件、钢筋算量软件、安装算量软件以及计价软件GBQ4.0。     

3.2.1 建筑结构施工图预算编制

将CAD图纸分别导入广联达土建、钢筋图形算量软件中，识别、绘制图元构件，计算并汇总工程量。后在广联达计价软件GBQ4.0软件中编制建筑结构施工图预算。原设计图纸建筑、结构施工图预算的总金额是55611326元，其中01区、04区、10区、地下室造价分别为6401695元、6377990元、6550828元、36280813元。

3.2.2 电气、给排水、暖通及设备专业施工图预算编制

将CAD图纸导入广联达安装算量软件中，识别、绘制图元构件，计算并汇总工程量。如果有算量软件不能够识别出的部分，此部分工程量采用EXCEL电子表格做出。然后应用广联达计价软件GBQ4.0软件来编制给排水、电气、暖通及设备专业的施工图预算。原设计图纸电气、给排水、暖通及设备专业施工图预算总金额为17239812元，其中01区、04区、10区、地下室预算分别为3405652元、4183674元、3209028元、6441459元。

3.2.3 原设计图纸施工图预算汇总

原设计图纸建筑结构和电气、给排水、暖通及设备专业施工图预算总金额为72851138元其中01区、04区、10区、地下室预算分别为9807346元、10561664元、9759856元、42722272元。

3.3基于BIM技术工程软件进行优化后施工图预算编制

本办公楼项目利用BIM技术编制施工图预算时用到广联达土建算量软件、广联达钢筋抽样软件、广联达BIM安装算量、MagiCAD软件、广联达计价软件GBQ4.0。

3.3.1 建筑结构施工图预算编制

因本办公楼项目在管线综合调整及优化时，仅对安装专业部分进行调整，建筑结构部分没有发生变化。因此，优化后建筑结构施工图预算总金额与原图纸建筑结构施工图预算总金额相同为55611326元，其中01区、04区、10区、地下室预算分别为6401695元、6377990元、6550828元、36280813元。

3.3.2 电气、给排水、暖通及设备专业施工图预算编制

对于优化后图纸电气、给排水、暖通及设备专业施工图预算的编制，需要将已经在MagiCAD软件中将导出的GFC格式文件导入

广联达BIM安装算量软件中，并且分专业、分层导入。在广联达BIM安装算量软件中楼层设置必须要与MagiCAD软件的一致，否则无法将GFC格式文件导入安装算量中。

在GFC格式文件导入成功后，利用广联达BIM安装算量软件计算并汇总工程量。然后运用广联达计价软件GBQ4.0软件编制给排水、电气、暖通及设备专业的预算。优化后图纸电气、给排水、暖通及设备专业预算总金额为17489575.93元，其中01区、04区、10区、地下室预算分别为3476148.46元、4264378.15元、3236331.52元、6512717.8元。

3.3.3 优化后图纸预算汇总

优化后图纸建筑结构和电气、给排水、暖通及设备专业预算总金额为73100901元，其中01区、04区、10区、地下室造价分别为9877843元、10642368元、9787159元、42793531元。

3.4优化后图纸与原图纸施工图预算的对比

优化后图纸与原图纸的施工图预算对比如下表3-1所示

从上表中可以看出优化后图纸的施工图预算总金额为73100901元，原图纸的施工图预算总金额72903381元，很明显优化后图纸的预算总金额增加了249763元。

   优化后图纸的预算总金额增加的原因是在管线综合调整与优化排布时，管线的工程量发生了变化。管线、风管或者电缆桥架为避让碰撞，需要上翻或者下翻而导致管道和管件工程量的增加。此外，整体对管线或者电缆桥架的标高调进行整时，工程量也会发生增减的情况。

4应用BIM技术对本项目所产生的经济效益分析

4.1 图纸优化前后碰撞点数量变化分析

在运用MagiCAD软件进行管线综合碰撞检测后，将原图纸和优化后图纸中每个单位工程所产生的碰撞点进行汇总，汇总表如下表4-1、4-2所示。从表中数据可以看出，地下一层的碰撞点数最多，这是因为地下一层是管线综合的重难点部位，管线种类多且比较复杂。

4.2 碰撞点单价测算

将本办公楼项目中在工程造价中占主要比重的安装项目进行单价测算，如下表4-3所示

由于产生碰撞的原因可能是电缆桥架与风管的冲突，也可能是电缆桥架与水管的交叉，甚至是风管与风管、风管与水管、水管与水管的碰撞，所以碰撞点的单价也会随碰撞点的不同而出现差异。表4-4为可能出现的部分碰撞点及其所对应的估算单价。（单位：元/个）

从上表可以看出碰撞点的估算单价在225.08元/个至745.48元/个区间内，因碰撞点的不同而出现差异。

4.3 三维管线综合设计经济效益分析

因为不同的碰撞点出现的次数不同，同时考虑由碰撞点引起的返工、窝工或者设计变更、工期延误等因素，将碰撞点的估算单价按区间[200元/个~450元/个]考虑，这样便可以计算出原图纸和优化后图纸碰撞点的产生费用，将两者进行对比，可以得出本办公楼项目应用BIM技术进行三维管线综合设计所增加的经济效益。如下表4-5(a)、(b)所示分别为碰撞点估算单价为200元/个、450元/个时本办公楼项目BIM三维管线综合设计经济效益分析表。

通过表4-5可以看出，原图纸碰撞点为4738处，对碰撞点估算单价按[200元/个~450元/个]考虑，费用区间约为[947600~2132100]元。通过管线综合调整及优化设计后碰撞点减少到811处，对碰撞点估算单价按[200元/个~450元/个]考虑，费用区间约为[162200~364950]元。因此，管线综合调整及优化设计后碰撞点的减少，导致费用减少区间约为[785400~1767150]元，即可以节约费用的区间约为[785400~1767150]元。通过分析可知原图纸管线综合优化后增加的预算总金额249763元远小于因管线综合调整及优化设计后节约的费用。因此，应用BIM技术虽然使得本办公楼项目的工程造价增加，但是其经济效益却得到显著提高。

5.结语

应用BIM技术虽然使得本办公楼项目的工程造价增加，但是其经济效益却得到显著提高。本文从BIM技术的碰撞检测、管线综合调整及产生的经济效益等方面做了一些探索，还有很多问题等待进一步去研究、分析，一些问题也存于实际的应用过程中。

参考文献：

[1]郑立.基于Sketchup平台的快速建模插件研究与实现[D].上海：上海交通大学,2009。