基于BIM的裝配式建筑模塊化設(shè)計(jì)及其造價(jià)特點(diǎn)

朱江華

（南昌市政公用房地產(chǎn)集團(tuán)有限公司，江西南昌 330038）

裝配式建筑是指將工廠或施工現(xiàn)場(chǎng)加工、預(yù)制的建筑構(gòu)件，在施工現(xiàn)場(chǎng)通過機(jī)械吊裝和一定的連接手段裝配而成的建筑物。裝配式建筑能夠順利實(shí)施的前提是：建筑物的各類構(gòu)件在設(shè)計(jì)時(shí)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，施工時(shí)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化加工預(yù)制。只有達(dá)到了這兩個(gè)條件，施工現(xiàn)場(chǎng)才能將建筑物的各類構(gòu)件完美匹配，順利裝配成預(yù)定的工程實(shí)體。從裝配式建筑近年來的發(fā)展趨勢(shì)可以看出，模塊化設(shè)計(jì)和施工是裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的必然結(jié)果。

進(jìn)入21世紀(jì)以來，計(jì)算機(jī)的功能越來越強(qiáng)大，促進(jìn)了建筑行業(yè)在設(shè)計(jì)、施工、造價(jià)等管理方面的信息化發(fā)展。特別是近年來，BIM（Building Information Modeling）作為一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、建造、管理的數(shù)據(jù)化工具，為裝配式建筑的發(fā)展提供了有利條件。該技術(shù)具備可視化、集成性、對(duì)象功能分類及識(shí)別、自定義參數(shù)等功能，可通過對(duì)建筑的數(shù)據(jù)化、信息化模型的整合，在項(xiàng)目策劃、實(shí)施、運(yùn)行和維護(hù)的全生命周期進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理、共享和傳遞，使工程技術(shù)人員能正確且高效地處理各種建筑信息。BIM技術(shù)與裝配式建筑的結(jié)合，一方面可最大程度上完善裝配式建筑的模塊化設(shè)計(jì)；另一方面，當(dāng)裝配式建筑將現(xiàn)場(chǎng)澆筑的柱、梁、板、墻、樓梯、陽臺(tái)板等各類構(gòu)件轉(zhuǎn)為能夠直接購買的混凝土構(gòu)件成品時(shí)，按照原有的分部分項(xiàng)工程套取定額子目的計(jì)價(jià)方式將不再適用，而會(huì)形成一種全新的以商品整套價(jià)格（如整體衛(wèi)生間、整體廚房等）進(jìn)行計(jì)算的方式。本文基于模塊化設(shè)計(jì)的模塊創(chuàng)建規(guī)則，以衛(wèi)生間結(jié)構(gòu)功能區(qū)為例，擬對(duì)裝配式建筑的模塊化設(shè)計(jì)及其造價(jià)特點(diǎn)進(jìn)行探討。

1 裝配式建筑模塊化設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

裝配式建筑模塊化設(shè)計(jì)是采用先按使用功能將建筑物分成幾大分區(qū)，每個(gè)分區(qū)作為一個(gè)一級(jí)系統(tǒng)，再分別對(duì)一級(jí)系統(tǒng)的內(nèi)部功能進(jìn)行細(xì)分。例如，衛(wèi)生間作為單位工程的基本功能區(qū)域，是構(gòu)成建筑空間的基本功能模塊之一，是整個(gè)裝配式建筑系統(tǒng)的第一次分解結(jié)果，即一級(jí)模塊。將一級(jí)模塊按照單一功能模塊的原則進(jìn)行二次分解，又可得出衛(wèi)生間通常需要的結(jié)構(gòu)功能區(qū)、隔墻功能區(qū)、便溺功能區(qū)、盥洗功能區(qū)、電力功能區(qū)、暖通功能區(qū)以及具有裝飾功能的一些獨(dú)立模塊。這些模塊作為上一級(jí)模塊的分解結(jié)果，即二級(jí)模塊。而每個(gè)二級(jí)模塊又由更小的部品構(gòu)成，如結(jié)構(gòu)功能區(qū)由柱、梁、板、墻等部品構(gòu)成，便溺功能區(qū)由立式小便池、蹲廁、坐便器等部品構(gòu)成，這些部品則為三級(jí)模塊。以某衛(wèi)生間的部分模塊分級(jí)（表1）劃分為例，可以查看三級(jí)模塊之間的組配關(guān)系。

表1 衛(wèi)生間部分模塊分級(jí)劃分

2 基于BIM模塊化設(shè)計(jì)的造價(jià)特點(diǎn)

當(dāng)建筑物的工業(yè)化生產(chǎn)發(fā)展到模塊化生產(chǎn)階段，原有的按照分部分項(xiàng)工程套取定額子目的計(jì)價(jià)方式不再適用。隨著建筑部品的集成化設(shè)計(jì)的普及，建筑造價(jià)也將逐漸建立構(gòu)件庫、部品件庫，進(jìn)而將具有一定模數(shù)特征的部品，如整體衛(wèi)生間、整體廚房逐漸發(fā)展成以整套價(jià)格計(jì)算的造價(jià)模式。下文以前面所舉出的衛(wèi)生間結(jié)構(gòu)功能區(qū)為例,依據(jù)《裝配式建筑工程消耗量定額》，探討裝配式建筑模塊化計(jì)價(jià)的特點(diǎn)。

2.1 模塊化計(jì)價(jià)的組合思路

如前所述，基于BIM技術(shù)創(chuàng)建三級(jí)模塊時(shí)，除添加常用的三維信息外，還可賦予該三級(jí)模塊的相應(yīng)的造價(jià)信息。三級(jí)模塊攜帶的造價(jià)信息即為組成該部品工作內(nèi)容所對(duì)應(yīng)的定額項(xiàng)，模塊組合的過程即為造價(jià)的匯總過程，這是模塊化計(jì)價(jià)的重要特點(diǎn)。

將造價(jià)信息通過模塊重組進(jìn)行累加時(shí)，除需累加構(gòu)成該二級(jí)模塊的三級(jí)模塊所含的定額項(xiàng)，還需累加在構(gòu)成該二級(jí)模塊時(shí)，連接各三級(jí)模塊的工作內(nèi)容所對(duì)應(yīng)的定額項(xiàng)。在創(chuàng)建了多個(gè)二級(jí)模塊后，要組成一級(jí)模塊的模塊定額，通過同樣的思路，除累加二級(jí)模塊的各個(gè)模塊定額，還需加上連接各二級(jí)模塊所需的其他定額項(xiàng)。如要構(gòu)成整體衛(wèi)生間這個(gè)一級(jí)模塊，可通過對(duì)便溺功能區(qū)、盥洗功能區(qū)、裝飾功能區(qū)、暖通功能區(qū)、電力功能區(qū)等二級(jí)模塊的組合裝配實(shí)現(xiàn)。這種模塊組合的過程也反向驗(yàn)證了系統(tǒng)模塊—功能區(qū)模塊—部品模塊的分解思路是否合理?；贐IM軟件平臺(tái)，主要使用鏈接的方式將各二級(jí)模塊進(jìn)行組合，鏈接不同功能區(qū)的過程與重組二級(jí)模塊的思路契合。

2.2 模塊化計(jì)價(jià)的定額依據(jù)

應(yīng)該注意的是，在賦予構(gòu)成三級(jí)模塊造價(jià)信息時(shí)，與《裝配式建筑工程消耗量定額》中的定額項(xiàng)目相同的三級(jí)模塊，采用 《裝配式建筑工程消耗量定額》中的定額，如柱、梁、板、墻以及采用預(yù)制混凝土構(gòu)件安裝中柱的定額項(xiàng)。如果在現(xiàn)行《裝配式建筑工程消耗量定額》的定額項(xiàng)中還沒有涉及到的模塊，如便溺功能區(qū)、盥洗功能區(qū)、暖通功能區(qū)、電力功能區(qū)所涵蓋的三級(jí)模塊，依舊執(zhí)行《房屋建筑和裝飾工程消耗量定額》《江西省安裝工程消耗量定額及單位估價(jià)表》中相關(guān)定額項(xiàng)規(guī)定。這也符合《裝配式建筑工程消耗量定額》的總說明第四條關(guān)于該定額作為現(xiàn)行《房屋建筑和裝飾工程消耗量定額》的補(bǔ)充，與之配套使用的內(nèi)容：“本定額僅包括符合裝配式建筑項(xiàng)目特征的相關(guān)定額項(xiàng)目，對(duì)裝配式建筑中采用傳統(tǒng)施工工藝的項(xiàng)目，應(yīng)根據(jù)本定額有關(guān)說明按《房屋建筑和裝飾工程消耗量定額》的相應(yīng)項(xiàng)目及規(guī)定執(zhí)行”。

3 結(jié)論

基于BIM的模塊化設(shè)計(jì)作為一種設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)工業(yè)化、供應(yīng)配套化、施工裝配化的新型建筑技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在高度產(chǎn)業(yè)化的建造模式下，越來越多的構(gòu)件種類實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)；BIM技術(shù)與裝配式建筑技術(shù)的高度融合,也為造價(jià)管理模式帶來了全新的變革。在傳統(tǒng)造價(jià)模式下，工程造價(jià)是通過對(duì)分部分項(xiàng)工程下的各工序所對(duì)應(yīng)的定額項(xiàng)進(jìn)行多次累加得出；在裝配式建筑的模式下，則是將定額項(xiàng)依據(jù)構(gòu)件類型和工程實(shí)際需求進(jìn)行合理組合，從而形成一個(gè)模塊的定額。這種造價(jià)方式不僅大大提高了造價(jià)的工作效率，還能實(shí)現(xiàn)成本管控的可視化、標(biāo)準(zhǔn)化、協(xié)同化和精細(xì)化，是裝配式建筑模塊化設(shè)計(jì)的重要優(yōu)勢(shì)。