彭軍

摘要：建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，離不開新技術(shù)的引入，價(jià)值工程和BIM正是其中的代表。價(jià)值工程從顧客角度出發(fā)，在保證建造過程中實(shí)現(xiàn)顧客需要的價(jià)值，再借助BIM龐大的數(shù)據(jù)信息處理能力，為未來建筑業(yè)發(fā)展提供了重要的研究方向。本文以南昌某地鐵車站為例，研究二者協(xié)同作用在其水系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)成本控制。

Abstract： The flourish development of the construction industry cannot be separated from the introduction of new technologies. Value engineering and BIM technology are the representatives. Value engineering starts from the customer's point of view， to achieve the value that customer needs in the construction process. Then with the help of BIM's huge data information processing ability， it provides an important research direction for the future construction industry. This paper takes a subway station in Nanchang as an example， studying cooperative function of value engineering and BIM in the real-time cost control of water system.

關(guān)鍵詞：BIM;價(jià)值工程;地鐵車站;水系統(tǒng)

Key words： BIM;value engineering;subway station;water system

中圖分類號(hào)：U231? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2018）34-0007-03

0? 引言

隨著全世界經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們的社會(huì)生活水平也隨之提高，進(jìn)而導(dǎo)致資源消耗也在不斷地增長(zhǎng)。對(duì)于建筑業(yè)來說，人們對(duì)建筑的功能與外觀要求也大大提高，既要求建筑功能齊全，又要建筑滿足人們對(duì)視覺的要求，所以建筑業(yè)中大型復(fù)雜的項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生且數(shù)量急劇增多，這對(duì)項(xiàng)目的建造來說無疑都是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。在工程項(xiàng)目實(shí)際建造中，復(fù)雜的項(xiàng)目往往會(huì)出現(xiàn)識(shí)圖難度大、施工困難、協(xié)同困難、項(xiàng)目管理難度大等問題[1]。地鐵的出現(xiàn)為人們提供了便利的出行方式，但是其建造的復(fù)雜程度是很大的，特別是其內(nèi)部具有的復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)。其中變化較多的是水系統(tǒng)部分，其系統(tǒng)類型多且管徑相對(duì)于其他系統(tǒng)偏小，所以在實(shí)際建造過程中是最不可控的系統(tǒng)。

上世紀(jì)70年代，1992年，芬蘭Lauris Koskela首次提出將精益思想引入到工程建設(shè)生產(chǎn)領(lǐng)域，進(jìn)而將價(jià)值工程概念一并引入工程建設(shè)領(lǐng)域[2]。2002年，Autodesk公司提出建筑信息模型（BIM）的概念，發(fā)展至今，已被公認(rèn)為繼CAD技術(shù)之后建筑業(yè)的二次科技革命。BIM技術(shù)與精益建造的共同點(diǎn)都是作用于建筑物的全生命周期，BIM技術(shù)側(cè)重于建筑物加強(qiáng)整個(gè)周期的信息交流，精益建造側(cè)重于減少整個(gè)周期的資源浪費(fèi)，因此，在現(xiàn)階段研究BIM技術(shù)與價(jià)值工程在地鐵水系統(tǒng)中的協(xié)同應(yīng)用對(duì)提高地鐵水系統(tǒng)建造過程中的相對(duì)價(jià)值具有重大意義的。

1? 理論概述

BIM是英文Building Information Modeling的縮寫，中文含義是指建筑信息模型。其最早由喬治亞理工大學(xué)的Chuck Eastman教授在1975年提出“Building Description System”概念，直至2002年由主要的CAD軟件開發(fā)商之一的Autodesk公司改名為BIM。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院（NBIMS）對(duì)BIM定義：認(rèn)為BIM是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，對(duì)工程項(xiàng)目設(shè)施實(shí)體與功能特性的數(shù)字化表達(dá)，此說法在國(guó)內(nèi)普遍被認(rèn)可[3]。BIM是一種技術(shù)，是利用數(shù)字模型進(jìn)行建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)管理的過程，而不僅僅是我們要生產(chǎn)的那個(gè)產(chǎn)品（建筑物）的數(shù)字模型，BIM模型只是該過程中的成果之一[4]。

價(jià)值工程VE（Value Engineering）是技術(shù)與經(jīng)濟(jì)相結(jié)合的產(chǎn)物，在我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的定義為：價(jià)值工程是通過相關(guān)領(lǐng)域的協(xié)作，對(duì)所研究對(duì)象的功能與成本進(jìn)行系統(tǒng)分析，不斷地創(chuàng)新，旨在提高所研究對(duì)象價(jià)值的思想和現(xiàn)代管理技術(shù)[5]。價(jià)值工程中的“價(jià)值”則是一種比較而來的相對(duì)價(jià)值，即研究對(duì)象的功能與成本的比值。

對(duì)于建筑業(yè)中的工程項(xiàng)目來說，項(xiàng)目的總投資都比較大，不僅占用的資源多，而且能源的消耗量也大，所以在建筑業(yè)中應(yīng)用價(jià)值工程將是一件具有實(shí)際意義的舉措[5]。價(jià)值工程追求的是價(jià)值最大化，基本原則是從顧客角度出發(fā)，在保證建造過程中實(shí)現(xiàn)顧客需要的價(jià)值，且在最短時(shí)間內(nèi)提高建筑物的質(zhì)量，使顧客價(jià)值最大化。價(jià)值工程盡管在項(xiàng)目實(shí)施和運(yùn)營(yíng)的全生命周期都可以開展研究，但研究和實(shí)踐表明，就價(jià)值工程的效益和效果來說，其研究是越早介入越好，由于價(jià)值工程的應(yīng)用范圍很廣，所以其活動(dòng)形式也不盡相同，其在建筑業(yè)中應(yīng)用價(jià)值工程需要的工作流程如圖1。

2 基于BIM技術(shù)的價(jià)值提升

BIM技術(shù)可以向業(yè)主展示虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)生成的模型，根據(jù)客戶需求制作符合客戶要求的物品，而價(jià)值工程也重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)客戶的需求，將工程項(xiàng)目的價(jià)值體現(xiàn)在滿足客戶需求上。因此，BIM技術(shù)服務(wù)于項(xiàng)目全生命周期的理念與價(jià)值工程的指導(dǎo)思想是一致的，信息數(shù)量、質(zhì)量和對(duì)信息數(shù)據(jù)的理解直接影響價(jià)值工程的效果，所以在工程項(xiàng)目中應(yīng)用BIM技術(shù)，使價(jià)值工程的實(shí)現(xiàn)成為了可能。

把項(xiàng)目模型與相應(yīng)的造價(jià)信息關(guān)聯(lián)，可以方便造價(jià)人員快速精準(zhǔn)計(jì)算，還可以利用價(jià)值工程理論從項(xiàng)目全壽命周期的角度來控制地鐵車站項(xiàng)目的成本，。BIM模型中構(gòu)件的聯(lián)動(dòng)性使信息數(shù)據(jù)也可以隨時(shí)變更，并且能自動(dòng)生產(chǎn)詳細(xì)的布局，快速生成多方案進(jìn)行比選。利用BIM技術(shù)的可視化、模擬性和優(yōu)化性的特點(diǎn)挑選出符合業(yè)主需求，滿足使價(jià)值最大化的方案，為價(jià)值工程工作流程中的方案評(píng)選和決策工作提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

BIM技術(shù)有著強(qiáng)大的大數(shù)據(jù)信息處理能力，在BIM模型上提取需要的信息數(shù)據(jù)配合其他分析軟件對(duì)工程項(xiàng)目的一些功能進(jìn)行模擬分析，將結(jié)果交于各參與方審閱與決策，若是對(duì)結(jié)果有異議，及時(shí)反饋意見并修改模型上的參數(shù)，再進(jìn)行功能模擬分析，這樣的一套流程快速緊湊而且可將過程中的信息數(shù)據(jù)完美保存，在此過程中的成本花費(fèi)可謂是微乎其微，這樣既提高功能，又降低成本，大幅度的提高相對(duì)價(jià)值，這也正是提高價(jià)值途徑中最為理想的一種方式，即運(yùn)用高新技術(shù)，進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新。如圖2表示價(jià)值工程與BIM技術(shù)結(jié)合可進(jìn)行的工作。

隨著BIM技術(shù)的發(fā)展，使實(shí)現(xiàn)顧客價(jià)值最大化有了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持，價(jià)值工程直接影響在項(xiàng)目的成本，出于對(duì)項(xiàng)目投資方的價(jià)值考慮，以最低成本、最優(yōu)質(zhì)量在短期內(nèi)交付項(xiàng)目。在傳統(tǒng)層面上是造價(jià)人員將圖紙進(jìn)行二次翻模，再用算量計(jì)價(jià)軟件對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行成本估算，再由造價(jià)人員參與至項(xiàng)目的全生命周期，但是模型的壽命止步于此，并不能參與至項(xiàng)目的全生命周期。但BIM模型不同，它將參與項(xiàng)目全生命周期，造價(jià)人員可以BIM模型為基礎(chǔ)進(jìn)行全生命周期的管理，只需添加需要的信息就可獲取到需要的成本信息。利用BIM模型的海量信息進(jìn)行成本估算，并及時(shí)對(duì)成本進(jìn)行快速反饋，針對(duì)不合理的地方進(jìn)行調(diào)整。BIM技術(shù)建立的三維模型具有聯(lián)動(dòng)性，在進(jìn)行方案修改后的成本對(duì)比時(shí)，可以重復(fù)使用模型，這樣既節(jié)省時(shí)間又節(jié)約成本。不僅如此，與并行工程中的設(shè)計(jì)施工一體化模式進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，將“虛擬變更”后的方案進(jìn)行快速成本估算，在設(shè)計(jì)階段形成并行工程—價(jià)值工程聯(lián)動(dòng)。

在工程項(xiàng)目施工階段，對(duì)項(xiàng)目成本的控制也是項(xiàng)目參與者的重點(diǎn)工作。在施工過程中會(huì)因種種原因發(fā)生設(shè)計(jì)變更，然此時(shí)以傳統(tǒng)造價(jià)方式來說，首先需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)變更意見修改圖紙，再交由造價(jià)人員對(duì)修改地方進(jìn)行成本變更估算，若嚴(yán)格把控每個(gè)過程，那該流程所占用的時(shí)間無疑是很長(zhǎng)的，對(duì)施工單位以及業(yè)主實(shí)時(shí)掌握成本變化具有一定的影響。利用BIM技術(shù)對(duì)施工過程中的設(shè)計(jì)變更進(jìn)行成本估算，模型的聯(lián)動(dòng)性可以實(shí)時(shí)了解項(xiàng)目的變更成本以及變更區(qū)域的可視化瀏覽，有助于業(yè)主及時(shí)了解項(xiàng)目情況。

3? BIM技術(shù)與價(jià)值工程協(xié)同案例

在施工過程中因設(shè)計(jì)變更的發(fā)生而導(dǎo)致造價(jià)人員在項(xiàng)目實(shí)施過程中不能動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)掌握造價(jià)成本變化。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)利用BIM技術(shù)處理在施工階段產(chǎn)生的變更，使模型中的任何修改都會(huì)體現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，相應(yīng)的成本數(shù)據(jù)也會(huì)聯(lián)動(dòng)變更，不需要從源頭再進(jìn)行重復(fù)工作。使造價(jià)人員可動(dòng)態(tài)分析施工過程中水系統(tǒng)變更導(dǎo)致的成本變化，即通過價(jià)值管理，運(yùn)用3D模型，可以實(shí)現(xiàn)基于模型的成本控制。

成本控制是建設(shè)項(xiàng)目過程中的一個(gè)重要手段，貫穿建設(shè)項(xiàng)目的全生命周期，而通過Revit軟件模型建立完成后，再利用其他BIM算量軟件計(jì)算地鐵水系統(tǒng)的工程量。BIM算量軟件延續(xù)了BIM技術(shù)共用一個(gè)模型的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)用于工程設(shè)計(jì)、施工管理、成本控制，避免了在過程中的重復(fù)建模，實(shí)現(xiàn)了“一模多用”，從而消除了不同軟件之間模型數(shù)據(jù)互導(dǎo)而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)不一致問題，大幅度提高了工作效率以及工程量計(jì)算的精度。

對(duì)于施工過程中發(fā)生的設(shè)計(jì)變更，在計(jì)價(jià)時(shí)就會(huì)會(huì)出現(xiàn)三種情況，第一個(gè)是需要拆除的部分需要計(jì)價(jià)，第二個(gè)未安裝的部分需要統(tǒng)計(jì)計(jì)價(jià)，第三個(gè)是發(fā)生變更后需新建的部分計(jì)價(jià)，對(duì)于以上三類構(gòu)件，利用BIM模型中的“階段化”功能可以快速反映，并作出相應(yīng)的變更成本報(bào)告。

本節(jié)案例以江西省南昌市某地鐵車站為例，站廳層B端走廊處，由于消防系統(tǒng)先進(jìn)場(chǎng)，所以在此區(qū)域安裝完一部分的消防管道之后才發(fā)現(xiàn)有一個(gè)組合式消火栓因風(fēng)管的原因?qū)е掳惭b位置需要變更，如圖3，且干管也需要從原來的2900的標(biāo)高調(diào)整為4300的標(biāo)高，在征得業(yè)主方和設(shè)計(jì)方同意的情況下發(fā)生變更，將處變更情況反映至模型中，如圖4。（其中灰色表示不修改部分，紫色表示需拆除部分，青色表示消除部分，紅色表示新建部分）

對(duì)于此次變更的調(diào)整，在軟件中計(jì)算工程量時(shí)，調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置后對(duì)模型進(jìn)行工程量計(jì)算，計(jì)算完成后得到的工程量如表1，將此表同樣導(dǎo)入計(jì)價(jià)軟件就可得到該變更的成本變化。

將上述得到的Excel表格同樣導(dǎo)入計(jì)價(jià)軟件進(jìn)行計(jì)價(jià)后統(tǒng)計(jì)，得到的設(shè)計(jì)變更成本變化如表2，這樣就可以計(jì)算出該設(shè)計(jì)變更需要增加805.39元的成本。

4? 結(jié)論

隨著時(shí)代的發(fā)展，BIM技術(shù)與價(jià)值工程的協(xié)同是新世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展的的重要手段，解決了傳統(tǒng)方式利用價(jià)值工程理論實(shí)施過程中的信息流不穩(wěn)定的情況。BIM技術(shù)的發(fā)展是未來建筑領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)，價(jià)值工程理論需要和BIM技術(shù)相結(jié)合才能使二者相輔相成，走向更加高層次的領(lǐng)域。

現(xiàn)有的BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)所需的功能主要還是依靠很多其他軟件商的二次開發(fā)軟件，而且目前國(guó)內(nèi)的BIM技術(shù)水平有限，在進(jìn)行實(shí)際案例研究的時(shí)候不同軟件之間的數(shù)據(jù)互導(dǎo)性還有待提高，而且對(duì)硬件的要求也比較高，不適合大范圍的應(yīng)用。本文結(jié)合的地鐵工程項(xiàng)目在實(shí)際運(yùn)用BIM技術(shù)與價(jià)值工程理論協(xié)同時(shí)會(huì)受較多的現(xiàn)場(chǎng)人為、環(huán)境等因素，為達(dá)到理想的效果應(yīng)盡量避免不穩(wěn)定因素的產(chǎn)生。

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