基于“设计＋造价”构建全咨数字化协同平台

全过程工程咨询（以下简称全咨）作为一种新型工程服务模式，其核心在于打破传统碎片化咨询服务局限，整合项目全生命期各阶段服务，实现资源优化与咨询价值增值。2017年，国务院办公厅印发的《关于促进建筑业持续健康发展的意见》（国办发〔2017〕19号）首次提出，要“培育全过程工程咨询”。2019年，国家发展和改革委员会、住房和城乡建设部（以下简称住建部）联合印发《关于推进全过程工程咨询服务发展的指导意见》（发改投资规〔2019〕515号），提出了全咨实现的详细解决方案。2022年，住建部印发的《建筑业十四五发展规划》（建市〔2022〕11号）明确，发展涵盖投资决策、工程建设、运营等环节的全过咨服务模式，培养一批具有国际竞争力的全咨企业和领军人才。

建设项目单项传统服务方式已经导致技术与经济管理的脱节，项目内耗与损失显著。基于BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）、大数据等数字技术的深度应用，实现服务链条的数字化重构与服务效能的跃升。技术驱动下的服务模式创新，正在重塑工程咨询行业的价值创造路径与服务标准体系数字化重构服务链条。有必要借助新技术打造面向全咨的“设计＋造价”数字化协同平台，以全面提升建设项目投资决策综合性咨询效能。

全咨数字化协同平台建设的必要性

传统单项设计服务模式存在显著弊端，在政府投资建设项目中，难以高效实现质量目标与经济效益的协同优化，尤其在限额设计要求下，技术管理瓶颈尤为突出。为打破这一困局，亟须构建面向“设计＋造价”的协同管控机制，通过重点优化设计流程组织架构，确保建设项目全生命周期各阶段实现建设对投资的精准控制。方案设计阶段是建设项目总造价形成的核心环节，影响着项目的投资决策，设计深度直接影响项目全过程造价控制效果。例如，在项目需求动态变化条件下，技术参数的不确定性会进一步导致设备选型存在技术与经济适配风险；方案设计深度不足会导致设备、材料选型不明确，进而削弱投资估算预测信度与效度等。

在建设项目前期，依托数字化手段，构建“设计＋造价”的协同平台具有重要意义。该平台能助力设计团队系统认知建设项目各专业系统设备选型、技术参数与产品配置对造价的影响，促使设计人员在方案构思阶段深刻理解工程量清单构成要素，增强对建设项目总体造价的综合判断力。如此一来，既能有效规避因技术决策偏差导致的项目造价失控风险，又可以避免因前期不科学决策而导致后续阶段限额设计出现重大偏差。

全咨数字化协同平台建设原理

在无图纸条件下，可以依据拟建项目建筑类型分类特征，构建以功能定位、建设规模、系统类型为控制基准的集成化“设计＋造价”协同平台。通过参数化方案模拟与多目标优化算法，实现建筑性能目标与造价控制双约束的数字化决策支持。该平台具备方案快速迭代验证能力，可在无图设计阶段完成系统配置方案的多维优化，最终形成满足限额指标与功能要求的最优技术组合方案，建立“设计＋造价”动态平衡的数字化决策模型。

设计驱动造价

在工程项目全生命周期中，通过科学的设计管理手段实现成本精准控制与价值优化。该理念强调设计阶段作为造价控制的核心环节，通过优化该阶段设计成果，形成科学的投资决策，从而使全生命周期成本降低15％～30％，同时提升工程质量与功能价值，构建技术与经济协同发展的良性循环体系。从建筑形态的艺术表达到功能空间的理性布局，各设计维度均与造价控制形成定量关联。第一，建筑形态塑造对材料用量与施工工艺产生显著影响。例如，工业厂房类现代简约风格采用钢结构比混凝土结构节省20％工期，综合造价降低约10％，而仿古建筑复杂的斗拱结构，会使木材工程成本提升30％以上。在建设规模参数方面，建筑面积每增加1000平方米，将产生阶梯式造价增长模型，超高层建筑因垂直运输系统及结构加强措施，单位造价较普通建筑高出30％～40％。在空间构型设计中，非规则曲面造型使模板工程量增加2倍以上，异形幕墙单元加工成本可达常规造型的3倍，如速滑馆曲面玻璃幕墙。第二，专业技术系统配置直接影响工程造价构成与全生命周期经济效益。例如，暖通系统的地源热泵方案较传统空调系统初始投资高40％，但通过全生命周期成本分析显示年运行能耗降低32％；在智能化管理系统分级配置中，集成式系统较模块化系统增加25％设备投资，但可实现30％的运维成本节约。第三，产品选型层面，进口设备与国产设备的价差可达2—5倍。在功能分区规划中，石材干挂工艺较瓷砖铺贴成本高出80元/平方米，金属吊顶龙骨密度每增加30％，造价相应提升12％。

造价约束设计

以投资限额作为刚性约束条件，一旦系统组合造价突破预设限额阈值，须立即启动数字协同平台所提供的“设计回溯”机制。该机制通过价格约束反向限制设计过程中材料种类与设备类型的选择范围，引导设计团队在既定限额框架内寻求最优系统、产品组合的解决方案。项目功能定位明确后，系统会分解各子系统间的匹配关系，确定满足性能要求的产品与设备类型参数，并同步完成造价测算。若造价超出限额标准，则需对产品与设备的经济性进行设计回溯分析，选择技术参数相当但经济性更优的替代方案，最终实现从传统的“先设计后算账”向现代“边设计边控价”的范式革新。其创新性主要体现在以下3个方面：其一，突破传统“设计＋造价”线性工作流程，构建设计管理与造价同步控制的动态协同机制；其二，摒弃传统模式下设计完成后才进行造价核算的滞后性和模糊性，建立双向反馈调节系统，实现设计优化与造价控制指标的实时交互验证，形成“设计启动即造价介入”的并行工作模式；其三，相较于现行方案设计仅界定外围护系统采用玻璃幕墙等粗略定位，“设计＋造价”模式通过造价限制倒逼机制，将设计深度延伸至具体产品与设备的选型定位。

全咨数字化协同平台建设具体过程

基于架构模块化设计方法论，构建覆盖系统层、子系统层、功能系列层和标准产品层的多层级模块化设计体系。同时，将工程造价体系与之关联，在设计末端嵌入标准产品综合单价数据以及造价指标数据，与设计体系建立双向映射关联。以此为基础，搭建“设计驱动造价管控，造价反馈优化设计”的双向驱动型数字化协同平台。该平台整合了项目全过程模块化设计体系与全过程造价体系，实现协同管理。

模块化设计体系构建

模块化设计体系是将建筑物（以房建项目为例）解构为以各专业为一级分解单元的系统架构（涵盖外围护系统、结构系统、机电系统、室内装饰系统等八大核心主系统），具体如图1所示。每个主系统进一步划分为二级分解单元子系统，实现专业内基于功能与构造维度的二次解构。以幕墙系统为例（见表1），子系统继续按材料属性与建造工艺划分为三级功能系列。各功能系列最终通过标准化预制构件单元形成四级标准产品，每个标准产品均由标准构件与设备集成组合装配而成。由此构建出“系统架构—子系统—功能系列—标准产品”的四级递进式模块化设计体系。该体系通过逐层细化，推动方案设计从系统架构逐步明确到末端标准产品。传统方案设计阶段往往仅聚焦设计效果，将定位停留在功能系列，而未深入至标准产品层面，导致估算阶段造价预测存在较大不确定性和深化偏差。

模块化造价指标体系构建

模块化造价指标体系是用于系统化管理和评估项目造价的一套标准化、结构化的指标集合。通过量化分析、分类归纳和动态调整，为项目各阶段的造价预测、控制、核算和评估提供科学依据，建立包含产品综合单价、单方造价指标、工程含量指标、技术经济指标库、供应链等多维造价数据库。设计系统调用造价数据库进行方案比选时，同步将技术参数反馈至造价系统更新基准价模型，实现双向数据赋能。

产品综合单价造价数据库，是基于模块化设计体系构建的精细化成本核算模型。以房建类项目外围护系统为例，该体系通过纵向层级解构实现产品全费用覆盖。例如，针对幕墙系统，从设计体系一级系统（外围护系统）逐级拆解至四级标准产品（框架式玻璃幕墙）（见表1），形成标准化模块单元，并同步关联至“综合单价分析表”（见表2），实现产品全费用造价可视化。该产品综合单价表涵盖人工费、材料费、机械费、管理费、利润、税金，完整呈现单位标准产品全费用组价构成。其具有显著的应用适配性，产品全费用综合单价与可拆解模块化设计系统高度契合，适用于房建领域的外围护系统、室内装饰系统（如吊顶、地面、墙面集成模块）、室外景观铺装系统（如标准化铺装单元）等可标准化分解的系统工程。通过纵向层级解构与横向费用关联，既可实现标准构件产品造价精准测算，又能支撑项目级造价动态管控，为初步设计概算、工程量清单计价、投标报价优化及全过程成本管理提供数据支撑。

造价指标数据是工程造价精细化管理的重要基础，其核心是通过系统整合设计概算、招标控制价、竣工结算等全周期造价数据，建立包含单方造价指标、工程含量指标的多维度数据库。造价指标数据数据库通过结构化存储与智能化分析，形成具有工程特征映射能力的量化标准体系，为拟建项目提供精准的造价预测支撑。构建造价指标的核心要素可归纳为3个维度：其一，建筑类型。依据《建设工程分类标准》（GB/T 50841-2013），建筑可细分为居住建筑、办公建筑、科研建筑、旅馆酒店建筑、商业建筑、文化建筑等13个主类别。其中，文化建筑可进一步细分为美术馆、图书馆、博物馆等二级子项。不同功能建筑的造价差异显著，如同等规模的博物馆与图书馆，受展陈设施、消防要求等因素影响，单方造价指标浮动区间为15％～20％。其二，建设规模。数据显示，当建筑面积超过5万平方米时，结构造价指标呈现明显边际递减效应，主要源于规模化采购带来的材料成本节约（8％～12％）、施工组织效率提升（工效提高15％以上）以及管理成本摊薄。但需注意超大型复杂项目（超10万平方米）可能因复杂系统配置导致机电安装费用增加。其三，地域特征，主要体现在地震设防烈度、材料价格、人工单价等地域性差异。以房建类结构系统为例，8度抗震设防区的混凝土结构单方造价较6度区增加约18％，主要原因在于配筋率增加（3～5千克/平方米）、构造柱密度增大等技术措施。根据表3结构系统指标含量分析显示，某科研楼在8度抗震区采用框架-剪力墙结构时，结构部分单方造价指标参考区间值为2600～2900元/平方米。该指标体系更适用于具有非标准化特征的工程系统，如结构体系、智能化系统及机电安装系统等。与外围护及室内装饰装修系统等高度标准化系统相比，这些非标准化系统具有系统选型多样、参数离散性显著、功能模块构成复杂以及设备配置方案差异化突出等特点，需依托指标库动态修正机制实现精准适配，从而保障造价测算场景的适用性。

“设计＋造价”数字化协同平台集成

数字化协同平台以提升限额设计质量为前提、优化设计方法为目标，通过集成设计与造价功能，构建建设项目前期方案决策阶段的数字化管控机制。平台以创新性设计方案为核心，运用模块化设计体系链接相关造价指标数据，构建多专业协同设计模型，系统性推进建筑项目全咨模式创新性的适配优化。以房建类项目为例，平台首先依据拟建项目的建筑类型、建设规模、建设地点搭建建筑多级系统架构，从一级系统（暖通空调、给排水等）至四级产品（风机盘管、水泵阀门）进行纵向解构，同步嵌入绿色建筑认证体系要求，整合低碳材料选用标准、安全设计参数及智慧运维接口规范。在动态适配阶段，采用参数化建模技术与建筑协同平台，针对围护结构热工性能、机电系统能效比等核心指标，运用多目标优化算法实时调整设备选型方案；当自然通风模拟未达节能阈值时，系统自动优化窗墙比参数并匹配高性能低辐射镀膜玻璃产品。此外，同步链接造价指标数据库，将产品选型数据与综合单价、专业系统与单方造价指标、工程含量、性能标准与经济环境等指标形成动态价值关联模型，最终形成集成技术参数、性能指标、造价指标的三维决策协同平台，实现性能需求与工程造价的智能平衡，构建起技术先进性、经济可行性、管理可控性“三维一体”的全咨管理平台。

结语

面向“设计＋造价”的建设项目前期数字化协同平台，通过对不同设计方案进行设计与造价的综合评估，助力筛选最优设计方案，实现设计质量与造价控制的双重控制提升。在数字化与可持续发展双重变革驱动下，数字化协同平台正重塑工程建设行业的技术底层逻辑，全面构建起覆盖方案构思到实施阶段的全生命周期评估体系，推动设计与造价关系从传统的制约对抗转向数据驱动的协同进化。未来，建设项目前期的全咨将更多聚焦于“设计创造力”与“造价控制力”的交叉地带，借助数字孪生技术进一步优化全咨数字化协同环境，持续提升建设项目设计与造价协同管控精度。

（作者单位：北京市建筑设计研究院股份有限公司）