——昆明长水国际机场改扩建工程造价BIM应用案例分享

工程造价是工程建设行业中最早采用BIM技术的分支领域。本世纪初，三维建模算量已和三维建模结构分析一同在行业中得到广泛应用。此类三维技术已经具有BIM的最基本特征：建筑构件的设计表达不再是单纯几何意义的点、线、面、体，此情形下识读建筑图纸必须接受过画法几何和工程制图专门训练，把几何元素“组装”为建筑构件的过程由人脑完成；而是在三维设计文件中已经完成这一组装过程，直接以建筑构件→系统→建筑设施整体的对象化方式表达设计成果。也正因此，三维模型才能够支持工程量计算、结构分析等复用过程。

但算量和结构分析模型均不是严格意义上的BIM，此类模型除算量和结构分析等特定应用外，几乎不能再支持其他应用。这与BIM“在建设工程及设施的全生命周期内，对其物理和功能特性进行数字化表达，并依此设计、施工、运营的过程和结果的总和”的定义严重不符。

BIM实践中，通用格式的BIM模型基于设计表达而创建，进而在施工过程中增加施工实现相关的信息数据而逐步演化。由于建模过程并未考虑工程量计算需求，设计施工BIM模型用于计量的价值非常有限，主要困难是：

1. 非永久交付实体工程对象不建模，例如：模板、脚手架、土石方等。

2. 部分永久交付实体工程对象不建模，例如：钢筋、线缆、涂饰面层等。

3. 部分构件类型模型单元不具备计量属性，例如：管道管件、附件无占位长度属性，门、窗无洞口面积属性等。

4. 清单项目特征人工识别工作量大，例如：钢筋混凝土柱按断面尺寸归并列项等。

当然以上困难并非绝对不能解决，但为了造价计量应用而去专门改变建模规则（需要培训建模人员按造价计量规则建模），将产生巨大的投入，缺乏可行性。

可是在一个全过程、全参与方推行BIM应用，特别是在施工深化后直至竣工都有与拟建/建成实体高度对应的模型的项目中，造价业务完全脱离BIM孤立开展，所有人都会觉得惋惜。

作为专精造价咨询和BIM咨询多年的专业企业，华昆咨询就此进行了长期的探索和实践。近期在昆明长水国际机场改扩建工程中，受建设业主的委托，与其他参建方一同完成了该项目基于BIM全过程应用的工程计量应用策划。为推动行业进步，携手共赴数字化征程，特撰写本文与关心BIM技术发展的业内同行分享。不完善、不准确之处，欢迎指正。

昆明长水国际机场改扩建工程是民航业“十四五”规划重点工程项目，列入云南省基础设施“双十”重大工程项目。2021年，昆明长水国际机场改扩建工程获国家发展改革委立项批复。主要建设内容包括新建T2航站楼、二条跑道、滑行道系统、综合交通中心、停车楼、地面停车场、货运区和工作区等各类生产生活辅助设施及配套工程。项目总投资约700亿元。

为实施好本项目，昆明国际航空枢纽工程建设指挥部（以下简称枢纽指挥部）策划了基于BIM的建设项目管理、数字化施工、智慧工地等数字建造管理方案，与参建单位约定数字建造响应义务，由枢纽指挥部牵头建设“数字建造融合平台”，全流程推动设计、施工、监理、造价等业务的数字化转型。本项目推行建设全过程、全参与方BIM技术协同应用，推动基于数字化、三维可视化技术的设计、施工和项目管理技术升级，致力于提升建设品质，科学管控建设投资和建设工期，提高管理效率，最终实现建成设施的数字仿真交付，形成智慧机场数字底座。枢纽指挥部要求相关参建方从施工图设计文件提交到竣工，按“图模一致”“模实一致”原则创建和维护拟建/建成工程对象的数字模型。

在前述数字建造总体要求基础上，枢纽指挥部提出开展基于BIM的工程造价数字化应用的要求。

在本项目中探索以投资管控为核心的项目建设全阶段数字化应用，以设计施工BIM模型的计量复用为抓手，坚定不移推进工程造价数字化，在保障建设品质和控制目标成本的双轮驱动下，助力实现本项目投资效益的最大化。

全面推行BIM施工图设计和施工深化设计，加强设计阶段的建设品质-建设投资平衡管控。开展基于BIM技术的数字造价应用，研究编制与BIM设计施工应用相适应的项目工程量计算规则；开展施工深化BIM工程量清单编制管理，实现施工质量验收与BIM模型的关联，支持进度模型计量、辅助开展过程结算，提高计量作业的时效性和准确度，减少计量争议。并以此为基础探索其他数字造价应用。

1. 抓好设计BIM应用从源头管控投资。

在设计阶段和施工准备阶段全面开展BIM施工图设计和施工深化设计，充分发挥BIM的设计管理优势，大面积消减设计失误，优化设计成果，提高设计质量，确保建设品质的提升，最大限度降低建设投资不可控风险。

图一 昆明长水国际机场改扩建工程T2航站楼机电专业深化设计

2. 推行全过程造价数字管控。

在全过程造价管控过程中，全面推行BIM技术应用，提高招标工程量清单编制质量，做到清单列项准确反映设计要求、贴合建筑市场计价惯例；进一步引导投标人开展充分市场竞争，形成合理的合同价；履约过程中利用施工深化BIM模型，实现高效、准确、公平计量，支持过程结算和支付。

由于现行国标、行标工程量计算规则不适用于BIM模型直接计量，而一套完整、明确的规则体系又是项目发承包双方交易计价中所必须具备的文件，因此，本项目BIM造价应用的核心基础工作是编制基于BIM模型的工程量计算规则。

经过对现行国家标准工程量清单计算规范GB50854～50862和民航行业标准MH5028进行逐册、逐项分析和调整，完成了《昆明长水国际机场改扩建工程工程量计算规则》编制，包含建筑与装饰工程、通用安装工程、市政工程、园林绿化工程和民航专业工程5个分册。主要进行了以下方面的调整：

1. 以模型表达实际几何量作为计价工程量，不进行近似调整。例如前述小洞口、孔眼、管道附件占位长度之类，按实扣除。

2. 模型不表达的细部做法，相应工程量不计，在综合单价中考虑。例如线缆附加长度、预留长度。

3. 每个清单项目原则上只设定一个计量单位，相应地只设定一种计量规则。

4. 增补了国标、行标工程量清单缺项。

新编计量规则中，1851项分部分项工程条目要求BIM模型出量，经测算分析，占项目分部分项工程费70%左右。分专业看，园林绿化工程因模型精度较低，弱电工程因线缆、可移动设备不建模，装饰装修工程因部分做法不作几何表达或工程量难以提取而导致BIM模型出量率偏低；其他专业工程的模型出量率较高。

（一）招标工程量清单编制BIM应用

施工招标阶段，考虑到施工图BIM模型不支持计量，仍然采用二维图纸计量方式编制招标工程量清单。但应依据项目工程量计算规则列项。招标工程量清单BIM应用要求是：

1. 随招标文件发布项目工程量计算规则；

2. 招标工程量清单按照项目工程量计算规则列项；

3. 招标工程量清单逐项标明（结算时）采用BIM模型计量或二维图纸计量；

4. 采用BIM模型计量方式的清单项目，给出工程量计算规则，提示投标人按照项目工程量计算规则确定单项投标报价；

5. 按照项目工程量计算规则，对照招标工程量清单，中标人投标工程量清单经招标评审、澄清后，形成合同工程量清单。

（二）施工过程计量BIM应用

1. 施工承包人按照枢纽指挥部发布的BIM约束性文件体系要求开展BIM施工深化设计，创建施工深化BIM模型。施工深化BIM模型应当按照项目工程量计算规则的规定，逐构件加载工程量清单编码及工程量属性，形成计量模型。

2. 以枢纽指挥部组织审定的施工深化BIM模型（或其过程维护版本）为计量模型开展施工过程计量。枢纽指挥部组织建设BIM施工管理平台，以计量模型为基础信息载体，建立施工质量检验批与工程计量批的关联关系，每个中间计量周期，通过工程计量批与施工质量检验批的关联关系，实现中间计量工程量的线上生成、提交和审批。

（一）与承包人的合同约定

由于本项目采用了非国标计量规则，需要在招标文件、合同专用条款中，对投标人明示并与中标投标人（承包人）进行相应约定。约定的条款应当准确、细致和明确。

对于本项目工程量计算规则正式发布前已签订发承包合同的子项工程，中间计量和结算过程采用BIM计量的，也由发包人与承包人协商，在不实质性改变合同价格（中标价格）的原则下，通过量、价折算调整的方式，合法合规开展BIM计量。

（二）BIM建模标准的计量适应

尽管基本原则是计量规则适应设计、施工建模标准，但仍不可避免地存在需反向操作的情形，即调整BIM建模标准以实现可计量性。多是因某些构件类型的BIM模型单元缺少计量相关重要属性，例如Revit风管模型单元默认不表达壁厚，会造成无法区分壁厚分别列项，这就需要进行适应性的调整。

（三）Revit计量插件开发    

通用BIM建模软件Revit绝大多数类型的模型单元自带有几何量数据，但并不像建模算量软件那样专为适应清单、定额计量规则而提取特定的几何量（长度/投影面积/表面积/体积）并内嵌扣减算法。因此，部分构件并不能提取到需要的工程量。例如：管件的长度、门窗的外框围合面积等。为适应计量应用，华昆团队开发了Revit插件，对此类构件添加工程量属性。插件还具备特定物理量换算功能，例如钢筋、钢结构构件的体积量转换为质量。

（四）与质量检验批对应的过程计量

长水改扩建工程严格要求质量检验批线上模型对应表达，这为数字化过程计量打好了坚实基础。枢纽指挥部组织开发了线上检验批计量功能模块，对质量检验批进行单构件识别，提取单构件工程量并自动归并到对应清单中，生成检验批中间计量表。

图二 昆明长水国际机场改扩建工程东货运区工程某批次BIM中间计量表

实际上，除非如本项目一样有图模一致、模实一致高度可靠的设计施工BIM模型，否则专门的建模算量软件更具优势（仅就算量本身而言，尚未看到真正实用的具备检验批计量功能的算量软件）。但BIM计量在几个局部有天然的优势：

1. 表面积和体积计算，特别是曲面造型体的表面积、体积计算，极为便捷和准确；

2. 后张法预应力筋长度（质量）计算，参数化建模算量效率高于常规计量手段；

3. 稍有规模的钢结构、幕墙等专业工程多采用BIM制造和安装，加工制造级精度的BIM模型用于计量毫无障碍且结果精准、无争议；

4. 土石方工程量计算，不仅算得准、算得快，往往还能够侦测出原始数据错误（根据华昆BIM团队经验，地形方格网数据错误率较高）。

本项目投资规模巨大，子项目众多，当前绝大多数子项目尚处于设计阶段或施工初期。BIM造价应用的基础依据和协同机制虽然已经建立，且已经过试点子项目验证，但全面推行的情况尚需进一步观察，并根据实际情况进行完善和调整。后续，我们将持续进行总结分析，在重要节点形成相关文字材料，向关注BIM技术应用进展的同行朋友报告推进情况。

案例实施部门：BIM事业部、业务九部

本文执笔人：陆朝友

审稿人：张笠、张晓、李建东