裝配式住宅應(yīng)用BIM技術(shù)成本管理的探究

張?zhí)烀?（中建八局第一建設(shè)有限公司，山東 濟(jì)南 250100）

1 工程概況

本項(xiàng)目南京濱江魯能硅谷公館項(xiàng)目（NO.2016G90地塊項(xiàng)目）位于南京市江寧區(qū)濱江開發(fā)區(qū)錦文大道與中元北路交叉口，由南京硅谷房地產(chǎn)開發(fā)有限公司開發(fā)，中建八局第一建設(shè)有限公司總承包施工建造。本項(xiàng)目的總建筑面積約為234733.6m2，由18棟住宅（其中17棟18層，1棟17層）及1棟幼兒園和2棟社區(qū)中心還有1棟物業(yè)中心組成，住宅的層高為3m；住宅建筑高度為57m。幼兒園的層高為3.9m；幼兒園的建筑高度為12m；社區(qū)中心的層高為4.5m；社區(qū)中心的建筑高度為18.4m。本工程住宅為預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)，預(yù)制率達(dá)30.58%，由預(yù)制內(nèi)墻、預(yù)制疊合板、預(yù)制樓梯、預(yù)制陽(yáng)臺(tái)立板組成；社區(qū)中心、幼兒園為預(yù)制框架結(jié)構(gòu)，預(yù)制率達(dá)32.43%，由預(yù)制柱、預(yù)制次梁、預(yù)制疊合板、預(yù)制樓梯組成。

2 裝配式建筑與BIM技術(shù)的基本認(rèn)知

2.1 裝配式建筑與BIM技術(shù)的定于與發(fā)展

BIM是近年來出現(xiàn)的一個(gè)新概念。BIM的核心是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用，利用三維數(shù)字技術(shù)創(chuàng)建和管理一個(gè)或者多個(gè)建筑信息數(shù)據(jù)庫(kù)，BIM也是工程建設(shè)管理的工具，可以將各種參數(shù)化的模型集成到相關(guān)的信息系統(tǒng)中，使工程和技術(shù)人員能夠在規(guī)劃，運(yùn)營(yíng)和維護(hù)期間共享和交流建筑信息，以便于工程師們正確理解和應(yīng)用。BIM技術(shù)可以幫助工程建設(shè)各相關(guān)單位協(xié)同工作，不但可以提高工作效率，改變傳統(tǒng)管理模式，還可以大大的節(jié)約工程的成本。

中國(guó)的預(yù)制建筑發(fā)展始于20世紀(jì)50年代，經(jīng)歷了20世紀(jì)80年代的高潮和20世紀(jì)90年代的低谷，進(jìn)入了新世紀(jì)以后，隨著中國(guó)政府的不斷進(jìn)步，裝配式建筑的發(fā)展迎來了新的階段。裝配式建筑由板，柱，樓梯等部件組成。這些部件在工廠生產(chǎn)線上制造并在現(xiàn)場(chǎng)組裝運(yùn)輸。該設(shè)計(jì)展現(xiàn)了當(dāng)代建筑的工業(yè)化，現(xiàn)代化，多元化，并且促進(jìn)了傳統(tǒng)建筑的改造型向集節(jié)約，科技，環(huán)保，綠色等現(xiàn)代方式。

2.2 傳統(tǒng)成本管理中存在的弊端

①傳統(tǒng)成本控制存在消耗量和資金支付情況復(fù)雜的情況，在勞務(wù)分包和專業(yè)分包成本中，存在不同的支付條件。給成本管理造成很大的麻煩；在材料的管理上存在許多漏洞，比如沒有實(shí)際的材料儲(chǔ)存和出貨記錄，材料情況不甚明確；甚至由于公司制度的不完善，導(dǎo)致不同供應(yīng)商的支付條件不一致，在使用過程中存在混亂的現(xiàn)象等。

②由于在建項(xiàng)目的工期長(zhǎng)，規(guī)模大，涉及到各類施工人員的施工、各種專業(yè)分包工程以及各種建筑材料和設(shè)備、等各種費(fèi)用數(shù)據(jù)量龐大?？墒窃趥鹘y(tǒng)的成本控制中，很難準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)到各項(xiàng)費(fèi)用。面對(duì)巨大的工作量，月、季度這種短周期的成本管理幾乎是不可能完成的。

③項(xiàng)目成本管理過程中施工現(xiàn)場(chǎng)的進(jìn)度、工作量的計(jì)算、材料的使用及庫(kù)存與其他費(fèi)用的支出等牽涉部門和崗位眾多，這就考驗(yàn)各部門的聯(lián)動(dòng)情況，各部門必須將節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)匯總成實(shí)際成本，萬一某個(gè)部門聯(lián)動(dòng)不好，這將導(dǎo)致成本核算的延遲和扭曲，這可以被描述為“一舉無意，一切盡失?！?/p>

2.3 裝配式與BIM技術(shù)結(jié)合的優(yōu)勢(shì)

①由于需要對(duì)裝配式構(gòu)件中的預(yù)留孔洞和預(yù)埋件進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，所以各專業(yè)之間的溝通比現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更為重要。通過BIM平臺(tái)，排除了各個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)人員之間的交流障礙，通過碰撞檢查發(fā)現(xiàn)模型設(shè)計(jì)過程中的遺漏，這降低了設(shè)計(jì)變更的成本并提高了預(yù)制建筑設(shè)計(jì)的效率。

②將不同建筑物的構(gòu)件的尺寸和樣式上傳到族庫(kù)中進(jìn)行集成，并建立預(yù)制構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化族庫(kù)，可以進(jìn)一步推進(jìn)裝配式建筑的規(guī)范化設(shè)計(jì)。

③與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相比，預(yù)制建筑的構(gòu)件由工廠加工，只需現(xiàn)場(chǎng)組裝即可。大大縮短了施工周期，降低勞動(dòng)力需求，提高了機(jī)械化程度，節(jié)約了項(xiàng)目建設(shè)周期。

④由于預(yù)制構(gòu)件是在工廠里濕法作業(yè)完成的，所制造的部件減少了現(xiàn)場(chǎng)的用水和污水排放、噪音污染和揚(yáng)塵污染，同時(shí)，它還可以減少夜間施工中的光污染，并擾亂周圍居民。

⑤工廠化的流水線加工有利于機(jī)械和模具的重復(fù)利用，大大減少了模板的使用，而且在裝配式結(jié)構(gòu)組裝過程中減少了現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)大量的腳手架搭設(shè)與拆除工序，節(jié)約了資源。

3 探索各階段裝配式建筑的成本控制

3.1 前期階段成本控制

3 .1 .1 設(shè)計(jì)階段

通過BIM技術(shù)拆分設(shè)計(jì)和構(gòu)件深化是早期成本控制的核心環(huán)節(jié)，同時(shí)這也對(duì)設(shè)計(jì)者提出了更高的要求，設(shè)計(jì)師們必須熟悉裝配式房屋的造價(jià)結(jié)構(gòu)，了解每一個(gè)環(huán)節(jié)中裝配式建筑的造價(jià)變化與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相比的變化，并通對(duì)比分析，從降低綜合造價(jià)的角度出發(fā)，選擇最佳的設(shè)計(jì)方案，同時(shí)可以利用BIM可視化的特點(diǎn)讓建設(shè)單位更好的表達(dá)想要達(dá)到的效果。

3 .1 .2 協(xié)同工作及碰撞檢查

BIM技術(shù)在同一平臺(tái)上集成了不同專業(yè)的設(shè)計(jì)模型，使參與者和專業(yè)人員共同完成工作成為可能。BIM提供了一個(gè)三維設(shè)計(jì)信息交互平臺(tái)，各專業(yè)人員將BIM模型導(dǎo)入碰撞軟件，進(jìn)行施工碰撞檢查，認(rèn)真分析并排除碰撞點(diǎn)，解決學(xué)科之間的設(shè)計(jì)沖突，減少不必要的設(shè)計(jì)變更和返工，節(jié)省成本。

3 .1 .3 工程量統(tǒng)計(jì)與造價(jià)管理

在以往的圖紙時(shí)代，統(tǒng)計(jì)工程將耗費(fèi)造價(jià)人員大部分的時(shí)間，而且準(zhǔn)確性不高。由于BIM包含大量建筑信息，可根據(jù)BIM里的數(shù)據(jù)快速計(jì)算工程量。避免消耗造價(jià)人員大量的操作，減少了計(jì)算的誤差。

3 .1 .4 構(gòu)件生產(chǎn)制作

預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)作為預(yù)制房屋建筑的重要組成部分，制造商可以通過BIM信息平臺(tái)直接獲取預(yù)制構(gòu)件的材料和尺寸。制定組件生產(chǎn)計(jì)劃并實(shí)施生產(chǎn)，并將生產(chǎn)信息反饋給BIM信息平臺(tái)，以便施工可以了解組件的生產(chǎn)狀態(tài)。制定相應(yīng)的施工準(zhǔn)備和計(jì)劃。為保證構(gòu)件生產(chǎn)的質(zhì)量，使BIM技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)RFID融合起來，對(duì)部件進(jìn)行編碼，實(shí)時(shí)了解構(gòu)件信息，大大減少物料等待等不必要的損失，在整個(gè)施工過程中對(duì)預(yù)制構(gòu)件的精細(xì)管理得到了很大的改進(jìn)。

3.2 施工階段成本控制

3 .2 .1 應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行平面管理

由于預(yù)制構(gòu)件品種多數(shù)量大，施工過程中往往因錯(cuò)誤使用或者缺失造成耽誤的現(xiàn)象。此時(shí)就體現(xiàn)了BIM技術(shù)與RFID技術(shù)相結(jié)合的必要性，通過兩種技術(shù)加強(qiáng)對(duì)預(yù)制構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)存放管理，實(shí)時(shí)跟蹤預(yù)制構(gòu)件的去向，當(dāng)收到運(yùn)輸車輛的入場(chǎng)信息時(shí)，立即組織人員現(xiàn)場(chǎng)檢查驗(yàn)收，確認(rèn)預(yù)制構(gòu)件的大小、尺寸的信息準(zhǔn)確，然后，根據(jù)計(jì)劃的路線，它被引導(dǎo)到指定的院子。標(biāo)準(zhǔn)化整個(gè)運(yùn)營(yíng)流程并提高生產(chǎn)力。

3 .2 .2 應(yīng)用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)可視化模擬施工

由于預(yù)制建筑具有施工機(jī)械化程度高，施工工藝復(fù)雜，安全防護(hù)要求高的特點(diǎn)，需要各方協(xié)調(diào)配合。因此可以利用BIM技術(shù)模擬預(yù)制構(gòu)件安裝的整個(gè)工藝流程，從而優(yōu)化施工方案。保證預(yù)制構(gòu)件的精準(zhǔn)定位。也可以通過BIM技術(shù)規(guī)劃施工現(xiàn)場(chǎng)，并安排大型機(jī)械，材料堆場(chǎng)，臨時(shí)設(shè)施，臨時(shí)道路和行車路線，提升效率，節(jié)省成本。此外，BIM技術(shù)還可以模擬安全應(yīng)急計(jì)劃，從而減少發(fā)生安全事故的概率。

3 .2 .3 應(yīng)用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)進(jìn)度與成本的動(dòng)態(tài)管理

在預(yù)制建筑施工過程中，裝配建造和施工進(jìn)度的融合，使BIM-3 D模型轉(zhuǎn)換為BIM-4 D模型，起到對(duì)施工進(jìn)度實(shí)時(shí)監(jiān)控與跟蹤的效果；將成本維度加入模型中，就變成了BIM-5 D模型，既實(shí)現(xiàn)了“動(dòng)態(tài)建設(shè)規(guī)劃”，又實(shí)現(xiàn)了進(jìn)度和成本的動(dòng)態(tài)管理。

3.3 竣工結(jié)算階段成本控制

完工結(jié)算在成本控制過程中起著關(guān)鍵性的作用。按照傳統(tǒng)的結(jié)算流程對(duì)CAD圖紙進(jìn)行計(jì)算工程量，工作量極大，BIM技術(shù)的引入則徹底改善了這種情況。通過BIM模型的建立跟隨著項(xiàng)目進(jìn)度逐漸到全部工程結(jié)束，幾乎囊括了項(xiàng)目全部信息，過程中的工程變更、工程索賠、現(xiàn)場(chǎng)簽證、技術(shù)核定單等都可以根據(jù)模型的改變及時(shí)核對(duì)出工程量的變動(dòng)，為竣工結(jié)算帶來了極大的便利。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文通過BIM技術(shù)探索成本的管理，介紹了BIM技術(shù)在裝配式住宅整個(gè)生命周期中的成本控制。為了不斷適應(yīng)國(guó)內(nèi)大力推行裝配式建筑的局面，應(yīng)該更加深入的探索BIM技術(shù)能給我們成本管理帶來的效益。裝配式建筑與BIM技術(shù)如何能更好的完美融合，還需我們?cè)趯?shí)踐中逐步的完善。