摘要
数字技术之于工料测量师：祸兮福之所倚？数字技术的崛起，无疑给工料测量师带来了不小的冲击。作为建筑成本方面的专家，工料测量师的核心职责是确保项目造价在可承受范围内，同时实现物有所值。在过去的150年里，他们在国际建筑领域发挥着不可或缺的作用。然而，随着BIM技术在建筑行业的广泛应用，一些人开始担忧这会对工料测量师的职能造成威胁。事实上，尽管数字技术的进步带来了挑战，但也为工料测量师带来了前所未有的机遇。自动化计量等技术的进步，以及BIM相关流程的发展，使得工料测量工作变得更加高效。工料测量师可以利用这些技术提高成本效益，从而提升自己的职能价值。
本文将深入探讨数字技术在国际建筑行业中的应用，特别是工料测量师如何利用BIM技术、项目层面的实施方法以及数字孪生概念的潜在用途，以及数字时代下工料测量师的未来发展前景。
与本文相关的英国皇家特许测量师学会（RICS）工料测量师《能力准则》包括：
沟通与谈判
数据管理
尽管业主的需求被认为是BIM实施的主要障碍，但他们使用BIM的原因在于它能够创造更多价值。通过提升建筑设计的质量和功能，运用模拟和BIM分析进行更合理的设计，以及提高成本的准确性和实现项目里程碑，BIM将为业主带来更多的利益。
在1998年，英国提出了《重新思考建筑业》报告，强调建筑业需要提升业绩，追求更高的性价比。为了实现这一目标，建筑行业必须寻找一种新的方法。BIM技术，作为一种集成的数据环境，为设计团队成员提供了前所未有的协作机会。这也意味着BIM有可能助力建筑业的这一变革。美国斯坦福大学综合设施工程中心（SUCIFE）对32个采用BIM技术的项目进行了深入的研究。结果显示，使用BIM平台进行项目采购，能够带来多方面的好处，为建筑业带来新的飞跃。
未编入预算的变更减少40%
成本测算准确率在3%以内
生成成本估算所需的时间最多减少80%
通过碰撞检查可节省高达价值10%的成本
项目工期减少7%
与信息管理相关的其他主要好处已确定为：
一旦获取信息，就可以对其进行修订并重新调整用途
可以对信息进行审查和修订、纠正和控制
可以对信息进行检查和验证
在BIM的集成数据环境中，协作得到了空前的促进，流程也因此变得更加高效。信息共享变得轻而易举，设计团队成员可以轻松地在彼此之间传递信息。通过共享而非复制信息，建筑业降低了因重复处理而产生的错误风险。更重要的是，团队成员得以专注于发挥自己的专业特长，为项目提供更具创新的解决方案。可视化技术让设计团队能够模拟各种复杂的施工流程，从而更好地进行项目管理并降低风险。三维可视化沟通方式，相较于传统的2D图纸，更为直观易懂，有效地降低了误解的风险，进一步减少了设计变更的需求。站在业主的角度，项目在早期阶段便实现了可视化，使他们能更清晰地了解设计意图。这样，业主就能在施工前调整和完善设计方案，避免施工过程中影响项目推进的“业主主导”变更。
BIM项目中的信息兼容性和信息缺失问题，常常导致现场施工生产的中断。而BIM技术的运用，则有效地解决了这些问题。通过集成信息，BIM减少了现场生产的困扰，让项目顺利进行。此外，BIM在文件输出方面也展现出更大的灵活性，确保所使用的信息“符合目的fit for purpose”，从而提升产品的质量。同时，数字化生成的数据可以轻松导出，为设备和组件的自动化制造提供支持，进而实现更高效的材料处理和减少浪费。
根据SUCIFE的研究，通过碰撞检查，建筑业可以节省高达10%的费用。借助BIM技术提供的建筑精确几何显示，建筑业可以轻松检查各个主要系统是否存在潜在的干扰，从而在设计的早期阶段解决这些问题。比如，建筑业可以仔细检查空调管道的安装，确保它们不会与结构梁发生冲突。同时，建筑业还可以对新旧建筑之间的接口进行周密的检查。相较于传统的2D图形，3D环境下的碰撞检查更加直观，更容易发现问题。在设计阶段解决问题，可以有效避免施工过程中的变更和延误，节省更多的成本和时间。
建筑业追求更快、更有效的流程，以满足业主的各种目标。通过BIM技术，设计团队能够进行更严谨的分析，快速模拟和执行替代设计方案，为价值管理和价值工程流程提供有力支持。此外，BIM还使得参与拟议设计变得更为简单，有助于建筑业开发出更高效、更具成本效益的可持续解决方案。BIM不仅可以包含建筑物的物理属性，还可以囊括功能特征和产品生命周期信息，从而预测环境性能和更准确地了解生命周期成本。这些功能使得BIM成为满足业主目标、实现物有所值的有力工具。
BIM技术在建筑全生命周期的成本优化和可持续性提升上具有无限潜能。借助模拟功能，建筑业能在设计的初期阶段就进行能量和热力分析，以便及时调整，实现设计的最佳效能。随着建筑的节能性能日益增强，内含碳量的重要性也愈发凸显。通过与碳估算软件的联动，建筑业能够精确计算碳含量，为业主的可持续发展战略提供有力支持。更值得一提的是，BIM技术的应用对于改善工作关系具有重大意义，它确保了各参与方都致力于为业主创造最大价值。BIM在建筑生命周期不同阶段的好处如下。
“施工前”阶段使用BIM的好处：
更好的概念和可行性
有效的现场分析，以了解与环境和资源相关的信息
问题识别
提高现有条件文件的有效性和准确性
实现可持续设计的有效设计审查提高能源效率
通过可视化模型早期解决设计冲突
实现更快、更准确的成本估算
“施工中”阶段使用BIM的好处：
评估复杂建筑系统的建设，以改进资源规划和排序备选方案
有效管理项目资源的储存和采购
以设计模型为基础，在场外高效制造各种建筑构件
BIM可以更好地利用现场
减少现场拥堵，改善健康和安全
“施工后”阶段使用BIM的好处：
BIM记录模型有助于设施的运营、维护、维修和更换决策
使资产管理更快、更准确、信息更多
能够安排维护并在维护期间轻松访问信息
通过运用BIM技术，工料测量师得以在设计阶段更加敏锐主动，进而对成本与价值进行深度分析，为企业提供更为精确的预算评估和投资价值参考。使用BIM支持工料测量活动的好处包括：
项目的可视化可以直观地展示信息差距的范围，让成本计算和招标过程更加准确，有效降低不必要的浪费。
通过实时成本计算，可以快速做出明智的决策，有效避免设计失败，并显著缩短整个设计/成本计划的时间周期。
在减少生产数量的时间里，将有更多的机会去深入评估提案，确保资金价值得到最大化发挥，同时更好地满足业主的关键需求。
通过细致的碰撞检查和及时的协调改进，可以确保项目信息的准确性和完整性，从而有效减少不必要的指令，降低不可预见的成本和延误，确保项目的顺利进行。
碳估算软件能够与各种模型无缝对接，为精确的碳排放计算提供强大的支持。有了这款软件的助力，业主们可以更好地推进可持续发展议程，正如前文所提及的那样。
根据进度分析，将深入剖析措施费工作、估价和延误索赔的各项细节，为决策者提供有力的数据支持。
利用BIM数据实现结构化资产管理，进而为建筑全生命周期创造更多节约的潜力。
数字孪生，一个与真实实物资产紧密相连的数字模型，用生动活泼的“原样”替换了沉闷的“竣工”图纸。RICS在2022年发布了一份名为《从设计到建筑资产移交的数字孪生》的报告，这份报告对当前行业的定义进行了全面的剖析，并得出了结论：每个行业都包含以下部分来描绘数字孪生的全貌。
虚拟或数字表示
真实世界的实体、流程或物理资产或特征
写实表现
同步，包括指定的频率和保真度同步
监控性能
洞察和干预
尽管工业5.0技术在这个数字孪生系统的各个方面中发挥着至关重要的作用，但BIM和CDE却被视为数字孪生的核心。它们共同构建了一个信息框架，贯穿于资产的整个生命周期。虽然BIM和CDE是创建物理资产“静态”虚拟表示的核心，但真正将数字孪生与数字模型区分开的是同步性。这种在虚拟资产和物理资产之间同步生成实时数据的能力，让建筑业能够深入了解资产的性能。因此，数字孪生能够提升数据驱动的决策，以及对物理孪生的干预。这不仅优化了战略设计，还改进了运营和维护决策。
目前，数字孪生在建筑业内的应用主要集中在资产的运营阶段。但RICS的调查深入挖掘了数字孪生在各阶段（包括规划、设计、建设等）的实际或潜在用途，为建筑业展现了其在各个阶段的强大潜力。
在2019年，国际知名的Arup奥雅纳工程顾问公司发布了《数字孪生：建立一个有意义的框架》，其中构建了一个工作评估框架，精准地描绘了数字孪生的多样性与能力。目前，大部分的数字孪生正处于2级阶段，它们主要依赖传感器来观察物理环境的变化。五个级别分别为：
第1级：与现实世界系统相连但缺乏智能、学习或自主性的数字模型
第2级：具有一定反馈和控制能力的数字模型，通常仅限于小规模系统的建模
第3级：能够提供预测性维护、分析和见解的数字模型。
第4级：具有从各种数据源（包括周围环境）高效学习能力的数字模型。
第5级：具有更广泛能力和责任的数字模型，最终接近自主推理和代表用户行事的能力。
数字孪生的潜力不容小觑，它被定义为计算模型与现实世界系统的完美结合，旨在实时监测、精准控制和持续优化其功能。借助人工智能的加持，数字孪生能够汲取模拟与真实数据中的智慧，并从中不断学习和推理，从而培养出强大的自主能力。
借助物联网的力量，智能建筑将能实时掌握那些受到职业因素影响的资产组件的数据，为建筑的智能化运行提供有力支持。
在建筑领域，数字工具和方法的广泛应用对于交付和改造建筑及基础设施资产至关重要。这些资产不仅具有社会价值，还为实现“零排放”目标提供支持，并为项目各方提供物有所值的服务。在监管和宏观经济因素以及人们对气候变化威胁和成本认知的影响下，数字流程和实践的采纳已成为行业趋势。因此，施工流程已从传统的设计阶段延伸至以模型为中心、数据驱动的工作模式，而BIM和数字孪生已成为项目团队不可或缺的核心要素。因此，持续监测和评估行业在使用这些新工具和方法方面的进展至关重要。
根据2020年RICS发布的《BIM的未来：英国建筑和基础设施领域的数字化转型报告》，对新兴数字技术进行了深入剖析，图2.10所列出的技术展现出了对咨询和施工企业中工料测量师角色的巨大潜力。
如今，建筑业正处于日新月异的变革浪潮中，数字技术的广泛应用正在重塑项目生命周期的方方面面。虽然本文探讨的内容并不涉及物联网、智能建筑、区块链以及元宇宙等领域，但有一点是毋庸置疑的：工料测量师需要与时俱进，洞悉技术对其专业知识的深远影响，不断强化自身在技术和数据分析方面的知识和技能，确保自己的角色与建筑4.0的发展趋势保持同步。
总而言之，数字技术影响到工料测量师各方面的工作模式，比如提取各级别信息中的数量信息，不仅有助于QS更全面地掌握项目成本情况，还能深入挖掘影响项目成本的关键因素，为项目决策提供有力支持。正因为数字技术对工料测量师的工作如此重要，所以在后续的专题中，将更深入地探讨数字技术如何为工料测量功能提供支持。
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