基于BIM技術(shù)的裝配式建筑成本控制應用及案例分析

王天佑

（大連財經(jīng)學院工商管理學院 遼寧大連 116622）

0 前言

簡言之，裝配式建筑本質(zhì)上是一種快速建造模式，針對工業(yè)化生產(chǎn)的預制構(gòu)件，進行施工現(xiàn)場的運輸工作和連接工作，預制構(gòu)件的連接分為干法和濕法兩種。目前，裝配式建筑凸顯的優(yōu)勢主要包括以下兩方面：①裝配式建筑適應綠色生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的要求，手工操作大大減少，資源利用率大大提高，既節(jié)能又環(huán)保；②裝配式建筑適應廣大人民對高質(zhì)量住宅的要求，它的精細標準程度較高，保證了住宅品質(zhì)。

1 相關(guān)問題概述

（1）裝配式建筑的全生命周期有設(shè)計、制造、施工、維護及拆除。

遵循的理念為綠色環(huán)保，借助先進科技，以科技化為特色貫穿裝配式建筑全程，加快實現(xiàn)基于設(shè)計的制造、施工等階段的技術(shù)進程，打造符合綠色發(fā)展理念、滿足人民需求的高質(zhì)量住宅。

（2）建筑信息模型（BIM）技術(shù)。

BIM技術(shù)，從另一個層面來講，也可以說是一套管理方法，是一種以建筑設(shè)計為基礎(chǔ)，集施工管理、項目協(xié)同、運維等為一體的全生命周期的管理方法，更夠讓建筑節(jié)約能耗，減少污染等達到綠色節(jié)能的手段。

（3）成本管理。

一般情況下，所謂的成本管理指的是有效的規(guī)劃和核算成本，并對其進行分析、控制、決策等系列操作。

（4）裝配式建筑與BIM技術(shù)相結(jié)合的必要性。

眾所周知，世界人口眾多，住房需求一直都是廣大人民群眾生產(chǎn)生活需求中的重中之重，近年來，伴隨著建筑行業(yè)領(lǐng)域的大力發(fā)展，以及BIM技術(shù)的發(fā)展應用，結(jié)合BIM技術(shù)與建筑業(yè)高效整合的實例反饋，BIM技術(shù)在建筑行業(yè)領(lǐng)域的優(yōu)勢越發(fā)明顯，BIM技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應用逐漸深入，并不斷發(fā)展。經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，目前，在國外，工程建設(shè)公司越來越注重BIM技術(shù)的提供支持，很多公司在對制造商的驗收標準中加入支持BIM的三維模型的提供，符合者將優(yōu)先考慮。在國內(nèi)，BIM技術(shù)在建筑領(lǐng)域的發(fā)展應用為建筑行業(yè)注入了新鮮血液的力量，建筑業(yè)面貌煥然一新。為適應國內(nèi)外市場對BIM技術(shù)日益增長的需求，BIM技術(shù)不斷發(fā)展并日漸成熟，BIM技術(shù)擁有良好的發(fā)展前景。

①精密的工業(yè)化制造。

裝配式建筑本質(zhì)上是一種快速建造模式，其核心在于對工業(yè)化生產(chǎn)的預制構(gòu)件進行施工現(xiàn)場的運輸和連接工作，目前為止，裝配式技術(shù)整體表現(xiàn)出的比較明顯的兩大特征在于機械化和信息化，裝配式建筑的最大特色就是精確度較高，其工廠化生產(chǎn)部件的精確程度能達到毫米級，現(xiàn)場組裝也要求精準精確，這樣才能符合部品部件的安裝精度標準，保證各種產(chǎn)品組件的安裝進程高效進行?？偠灾?，建筑工業(yè)化最重要的一點就是要全面、全程把握“精密建造”，在基于設(shè)計的規(guī)范性的前提下，推進加工的產(chǎn)品化、裝備的精密化。BIM技術(shù)與建筑業(yè)的高效整合，實現(xiàn)了BIM的優(yōu)勢與建筑工業(yè)化的“精密建造”的高效契合，有利于建筑領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。

②集成的建筑系統(tǒng)信息平臺。

新型裝配式建筑的一大特色就是“五位一體”，五位指的是以下五方面的內(nèi)容：分別是設(shè)計、生產(chǎn)、施工、裝修和管理，這樣打造的建筑集中表現(xiàn)出兩個明顯特征，分別是系統(tǒng)化和集成化兩大特色，需要特別強調(diào)的一點就是，這種新型裝配式建筑不等同于所謂的“傳統(tǒng)生產(chǎn)方式+裝配化”建筑，對它的深入認知需要宏觀把控以下幾個基本要點，分別是：規(guī)范設(shè)計、集中生產(chǎn)、信息管理。最關(guān)鍵的一點是要把握“集成”這一核心內(nèi)容，其中BIM作貫穿建筑全過程的主線，建筑系統(tǒng)信息平臺的打造成為建筑企業(yè)大力發(fā)展的推動力。

③全專業(yè)高效合作與協(xié)同。

BIM技術(shù)可推出一個信息共享平臺，在這個平臺上聚集了各個專業(yè)、各個領(lǐng)域的設(shè)計工程師，可以實現(xiàn)共同建模，產(chǎn)生思維碰撞，最大程度地實現(xiàn)設(shè)計優(yōu)化。另外，平臺可以實現(xiàn)工作的并行處理，分工合作能極大地提高工作效率，同時，設(shè)計精度也會有一定程度的提升。

2 裝配式建筑的成本構(gòu)成

2.1 裝配式建筑成本構(gòu)成

2.1.1 建設(shè)階段

此階段的花費主要有：

（1）決策成本：主要有項目書、可行性報告、方案評選、招商規(guī)劃等這些項目的成本。

（2）設(shè)計成本：主要有項目書、相關(guān)案例、工藝、項目相關(guān)鼓勵等。

（3）運輸、成產(chǎn)預制構(gòu)件帶來的成本：主要有人工費用、材料花費、設(shè)備花費、消耗的能源、管理花費等。

（4）施工成本：主要有購置材料、安裝設(shè)備及使用、農(nóng)民工、裝修、管理。

（5）期間成本：這方面主要有三方面的成本：管理、財務(wù)和銷售。

（6）地皮費用：主要有購置、使用、開發(fā)、等其他相關(guān)成本。

（7）稅金：包括土地增值稅、契稅、企業(yè)所得稅以及其他相關(guān)稅務(wù)。

2.1.2 使用階段

這一階段的成本主要有維修設(shè)備、能源消耗帶來的成本、物業(yè)等相關(guān)三方面的成本。

2.2 裝配式建筑增量成本

這一方面的成本主要有正增量和負增量兩種類型，它的含義就是建筑工業(yè)化建造成本相比于建筑傳統(tǒng)化建造成本，兩者之間的差值，正增量的意義就是裝配式建筑相比于傳統(tǒng)式建筑而言成本較高，負增量的意義就是裝配式建筑相比于傳統(tǒng)式建筑而言成本較低。

3 BIM技術(shù)在某裝配式建筑實施過程中成本控制的應用

3.1 案例概況

例如，國內(nèi)某大學校園內(nèi)的學生公寓，以工程總承包的模式和框剪裝配式的結(jié)構(gòu)為主，公寓占地面積高達25000m2，共分為A、B兩棟，兩棟具體情況如下：A棟占地面積為4200m2，從負二層到七層，共九層；B棟占地面積為20800m2，有二十層、地下兩層、地上是十八層。清單計價為計算其工程量為主，其合同也就是總價包干，受合同上明確標明的調(diào)整的影響，除此之外，不受其他因素變動的影響。

工程總承包是該項目的主要模式，方案設(shè)計、施工設(shè)計、工藝設(shè)計為設(shè)計階段三大設(shè)計內(nèi)容，在BIM平臺的幫助下可以實現(xiàn)各個部門間工作上的協(xié)同、資源上的共享，參數(shù)的設(shè)計主要借助功能模塊層來實現(xiàn)，對多套方案進行對比篩選，通過限額從各個要素、各個成員、各個階段實現(xiàn)對造價的有效應用，在對發(fā)展進行不斷優(yōu)化的過程中把產(chǎn)業(yè)化、模塊化、標準化的住宅集中體現(xiàn)其中。初始計劃中初步定為每平方米含60kg鋼筋、0.3m3混凝土，限額的影響將各參數(shù)指標分別降至每平方米含鋼筋50kg、混凝土0.45m3，BIM模型通過對多套方案的對比實現(xiàn)對裝配率的有效控制，裝配率與造價成正比。模型優(yōu)化使公寓裝配率降低不少，A棟直接由75%降至50%，B棟直接由65%降至40%，高達240萬元的成本減少。

3.2 BIM技術(shù)在各階段的成本控制研究

3.2.1 設(shè)計階段

精裝修設(shè)計上的一體化可以利用BIM技術(shù)加以實現(xiàn)，戶主單方面的個性化需求，如：電視墻的整體布局、廚房、廁所的整體布局等。借助BIM平臺，可以精準地得到滿足。BIM平臺集設(shè)計與裝修于一體，最大的優(yōu)勢就在于能有效降低二次裝修率，省時省力省資源，綠色環(huán)保又安全。

3.2.2 建設(shè)階段

在施工階段借助模型可保證工程消耗量計算的精準性，通過預算成本與實際成本間的對比，實現(xiàn)成本管控的科學化、合理化。BIM作為目前為止建筑領(lǐng)域科，技性最強的技術(shù)，它的明顯優(yōu)勢如下：數(shù)據(jù)存儲功能強大、可實現(xiàn)全方位、立體化的3D施工模擬、還擁有BIM5D技術(shù)這對形成進度和成本有很大的幫助，實現(xiàn)的管理也比較有多個方面，如物資材料、商務(wù)成本、安全質(zhì)量等等。

除此之外，應用成本管理系統(tǒng)可以對計算合同的效率大大提升，保障其速度較高，指標的對比具有全方位、多層次、寬領(lǐng)域的特點，以確保建筑企業(yè)得到更好的發(fā)展，精細化程度更高。有效的結(jié)合廣聯(lián)達和BIM技術(shù)，可以實現(xiàn)圖像算量的速度更高，在計算規(guī)則的有效應用下，保障算量更加的快速，數(shù)據(jù)的共享、工作的協(xié)同、成本的降低、利潤的增加等等都已穩(wěn)步進行。BIM技術(shù)在建筑業(yè)中的應用對于定位預埋構(gòu)件的節(jié)點位置十分有利，能盡量實現(xiàn)誤差上的減小、盡量避免二次返工的出現(xiàn)，施工全程更加規(guī)范標準，使工程質(zhì)量的把控難度系數(shù)大大降低，人工以及資源損耗大大降低。在施工階段，把BIM技術(shù)中的5D可視化管理技術(shù)的應用其中，有效的整合相關(guān)資源，如材料設(shè)備、勞動力等，隨時有效的對比施工方案和現(xiàn)場實際，然后進行有效的調(diào)整和協(xié)調(diào)。為確保業(yè)主、施工、監(jiān)理等等人員對項目情況有效且深入的了解，長時間的貯存建筑數(shù)據(jù)，這對后期管理建筑施工情況很有幫助。

4 總結(jié)

綜上所述：①在設(shè)計階段，能有效管控成本的方法就是盡可能實現(xiàn)設(shè)計優(yōu)化，最大限度地降低修改設(shè)計的頻次，在設(shè)計階段通過頭腦風暴等等有效的優(yōu)化和解決設(shè)計修改、變更率，設(shè)計全程及時通過思維碰撞與實踐反饋將暴露的問題優(yōu)化解決，這對后期施工變更率的降低保證后期施工進度的高效進行；②在部品部件生產(chǎn)運輸階段，力求精準化，打造高質(zhì)量部件，最大限度優(yōu)化成本控制，實現(xiàn)成本協(xié)同；③在施工安裝階段，保質(zhì)保量，縮短工期，加大資金周轉(zhuǎn)力度，實現(xiàn)創(chuàng)造效益的最大化。該項目配式建筑之中引入BIM技術(shù)，比對傳統(tǒng)施工方式具有的優(yōu)勢如下：

（1）可以節(jié)約70%的耗材、節(jié)約36%的用水及節(jié)約30%的能耗，工期上縮短31%：可以把一些統(tǒng)一制作構(gòu)建，在相關(guān)技術(shù)的幫助下在工廠中對標準的構(gòu)件進行生產(chǎn)制造。

（2）集成性：整合是預制建筑的核心。REVIT建筑結(jié)構(gòu)機電一體化是設(shè)計師的設(shè)計內(nèi)容，形成一體化的設(shè)計方案，全過程包括設(shè)計施工、生產(chǎn)運輸?shù)冗^程，同時我們還要對未來的拆除加以考慮。

建筑行業(yè)最先進的技術(shù)就是BIM技術(shù)，它區(qū)別于其他技術(shù)的明顯優(yōu)勢在于，BIM技術(shù)與裝配式建筑技術(shù)的融合具有高效性，成本管控將朝著三個方向發(fā)展，及全程的可視化、管理的精細化、和協(xié)同化，在成本管理水平上裝配式建筑將會獲得更快的發(fā)展和進步。建造成本和居住品質(zhì)更適應市場需求，在和傳統(tǒng)建筑競爭上表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢。