基于BIM技術(shù)的裝配式建筑成本控制研究

唐也茜 朱勝隆

（江西理工大學(xué)建筑與測(cè)繪工程學(xué)院 江西省贛州市 341000）

0 引言

隨著中國(guó)城市化進(jìn)程的加快，建筑業(yè)已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)支柱性產(chǎn)業(yè)。傳統(tǒng)建筑具有耗能高、噪音大、污染性強(qiáng)、效率低等問(wèn)題，已不符合我國(guó)生態(tài)文明發(fā)展的要求。而裝配式建筑是具有資源利用率高、施工周期短、揚(yáng)塵低等特點(diǎn)的綠色建筑[1-3]，因此而發(fā)展裝配式建筑是實(shí)現(xiàn)我國(guó)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要途徑。相比其他發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)引進(jìn)裝配式建筑的時(shí)間較晚，在技術(shù)、管理、人員配備等方面經(jīng)驗(yàn)不夠，導(dǎo)致裝配式推廣進(jìn)程較為緩慢。其中制約裝配式發(fā)展的一個(gè)重要因素就是其成本普遍高于傳統(tǒng)建筑[4-5]。面對(duì)高額的成本，業(yè)界各企業(yè)望而卻步。因此運(yùn)用BIM技術(shù)與裝配式建筑相結(jié)合對(duì)裝配式建筑的建造過(guò)程實(shí)施動(dòng)態(tài)化管理，控制成本提升裝配式建筑的競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)模式的調(diào)整和升級(jí)具有重要意義。

1 裝配式建筑成本分析

1.1 傳統(tǒng)建筑與裝配式建筑的生產(chǎn)差異性

設(shè)計(jì)方面，傳統(tǒng)建筑的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)豐富，施工過(guò)程中因設(shè)計(jì)不合理而導(dǎo)致工程變更的情況較少。而裝配式建筑結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，在設(shè)計(jì)要求上會(huì)更高，這需要多種專(zhuān)業(yè)之間及時(shí)協(xié)作設(shè)計(jì)。且需要考慮構(gòu)件的需求和拆分，考慮構(gòu)件的連接點(diǎn)的抗震，吊裝構(gòu)件之間的連接等問(wèn)題，通常需要二次深化設(shè)計(jì)。因而裝配式建筑的設(shè)計(jì)費(fèi)往往高于傳統(tǒng)建筑。

生產(chǎn)與運(yùn)輸方面，裝配式建筑是需要在工廠預(yù)制構(gòu)件，再通過(guò)運(yùn)輸?shù)竭_(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝。但因現(xiàn)裝配式市場(chǎng)不夠成熟，預(yù)制構(gòu)件往往信息失真或不標(biāo)準(zhǔn)化。傳統(tǒng)建筑是現(xiàn)場(chǎng)澆筑，需要搭設(shè)腳手架，支模板等。相比之下雖然裝配式建筑減少了搭設(shè)腳手架、支模板、砌體砂漿、人工等費(fèi)用，但增加了運(yùn)輸費(fèi)用、制作預(yù)制構(gòu)件和大型吊裝的費(fèi)用。

在施工方面，傳統(tǒng)建筑施工工藝已相對(duì)完善，但裝配式建筑的工藝還不夠成熟。預(yù)制構(gòu)件如何吊裝、安裝順序、工藝處理等不能合理化，則會(huì)耽誤工期增加成本。如何制定出優(yōu)選方案，確定施工順序至關(guān)重要。

1.2 裝配式建筑成本的控制要點(diǎn)

通過(guò)上述對(duì)比，裝配式成本增量主要是因設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足、設(shè)計(jì)工程量大、設(shè)計(jì)困難，預(yù)制構(gòu)件的信息失真、裝配式構(gòu)件市場(chǎng)的不規(guī)范，運(yùn)輸不合理，裝配式施工技術(shù)不成熟所導(dǎo)致的。因此在控制裝配式成本過(guò)程中，應(yīng)著重從這些方面進(jìn)行把控來(lái)解決裝配式建筑成本高于傳統(tǒng)建筑的問(wèn)題。

2 BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)概述

BIM技術(shù)作為建筑產(chǎn)業(yè)信息化的先進(jìn)成果體現(xiàn)，它能建立起項(xiàng)目的龐大信息網(wǎng)絡(luò)，帶來(lái)傳統(tǒng)項(xiàng)目管理的革新，實(shí)現(xiàn)全生命周期的動(dòng)態(tài)管理。它具有可視化和參數(shù)化特點(diǎn)，能建立三維模型，使項(xiàng)目更加立體直觀，相關(guān)人員也能準(zhǔn)確獲得相關(guān)參數(shù)信息，更加方便快捷。同時(shí)它還能儲(chǔ)存大量信息并及時(shí)更新信息，加強(qiáng)各部門(mén)人員的溝通交流，使之協(xié)同合作突出共享化。另外還具有模擬性特點(diǎn)，能模擬項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)情況，動(dòng)態(tài)調(diào)整策略進(jìn)行視線控制，更加智能化。BIM技術(shù)能全方位的提升建筑業(yè)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、運(yùn)營(yíng)等管理，對(duì)建筑業(yè)的發(fā)展具有重要作用。

3 BIM技術(shù)在裝配式建筑成本控制中具體應(yīng)用

3.1 設(shè)計(jì)階段成本控制

設(shè)計(jì)階段是控制裝配式建筑成本的關(guān)鍵，合理的設(shè)計(jì)能減少返工次數(shù)，減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤也能避免后期因設(shè)計(jì)變更而帶來(lái)的工程費(fèi)用增加。在BIM的平臺(tái)下，能使建筑模型可視化、模數(shù)化、參數(shù)化，信息化。運(yùn)用BIM進(jìn)行建模分析，在三維視圖下更方便設(shè)計(jì)人員處理節(jié)點(diǎn)問(wèn)題、合理布置預(yù)埋件位置，細(xì)化拆分構(gòu)件、在空間上對(duì)綜合管線進(jìn)行碰撞檢查，找出設(shè)計(jì)中的失誤以及時(shí)解決各構(gòu)件之間的設(shè)計(jì)沖突。利用BIM平臺(tái)達(dá)到信息共享，使各專(zhuān)業(yè)工程師能快速獲得參數(shù)，及時(shí)溝通交流，打破孤島效應(yīng)，避免重復(fù)返工以提高效率。通過(guò)BIM建立構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化族庫(kù)對(duì)構(gòu)件的尺寸進(jìn)行優(yōu)化，能進(jìn)一步使建筑標(biāo)準(zhǔn)化，減少預(yù)制構(gòu)件的種類(lèi)和數(shù)量，使構(gòu)件成本最低化。運(yùn)用BIM技術(shù)能動(dòng)態(tài)的觀察設(shè)計(jì)的變化對(duì)成本的影響，及時(shí)調(diào)整結(jié)構(gòu)方案控制成本。

3.2 生產(chǎn)運(yùn)輸階段成本控制

裝配式構(gòu)件要求外形和尺寸都要足夠的精準(zhǔn)，這關(guān)系到后續(xù)的安裝工作是否能順利進(jìn)行。利用BIM平臺(tái)能將構(gòu)件幾何信息、專(zhuān)業(yè)屬性提供給生產(chǎn)商，生產(chǎn)人員通過(guò)模型參數(shù)能提取有效準(zhǔn)確的信能?chē)?yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)。BIM的深化設(shè)計(jì)能更為準(zhǔn)確的獲得項(xiàng)目資源的需求量，可根據(jù)資源用量制定合理的采購(gòu)計(jì)劃避免材料的鋪張浪費(fèi)。這些都有利于裝配式建筑設(shè)計(jì)、采購(gòu)、加工的集成化管理。在運(yùn)輸中，運(yùn)輸距離、道路路線和場(chǎng)地布置都會(huì)影響運(yùn)輸?shù)某杀?。通過(guò)BIM和RFID相結(jié)合，預(yù)先合理的規(guī)劃好路線指定運(yùn)輸方案，動(dòng)態(tài)監(jiān)管運(yùn)輸過(guò)程中的構(gòu)件，減少運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)合吊裝方案合理的安放構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸成本的可控。

3.3 施工階段成本控制

BIM技術(shù)具有模擬性特點(diǎn)。在施工模擬下，通過(guò)對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行可視化安裝，預(yù)先掌握安裝中的技術(shù)難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)，提前制定好應(yīng)對(duì)措施規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)不同方案對(duì)比，能改善裝配式建筑的施工工藝，制定合理安裝順序，提高施工效率。運(yùn)用BIM對(duì)施工范圍進(jìn)行可視化管控，模擬行車(chē)路徑、吊車(chē)安裝范圍、材料的存放位置等，來(lái)尋找安裝構(gòu)件最佳途徑。再運(yùn)用BIM中的算量功能加上動(dòng)態(tài)進(jìn)度跟蹤形成5D技術(shù)，對(duì)資源進(jìn)行合理分配，縮短施工周期，制定最優(yōu)施工組織設(shè)計(jì)。在BIM動(dòng)態(tài)監(jiān)管下，實(shí)際施工過(guò)程中，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。可將實(shí)際的進(jìn)度、成本與模型中情況進(jìn)行對(duì)比糾偏，在模型中根據(jù)目標(biāo)及時(shí)調(diào)整偏差，優(yōu)化施工順序，調(diào)整進(jìn)度，減少成本。結(jié)合BIM技術(shù)對(duì)裝配式建筑可實(shí)現(xiàn)裝配式成本精細(xì)化管理達(dá)到效益最佳。

4 結(jié)論

裝配式建筑是建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合BIM技術(shù)能有效的打破裝配式建筑高成本的僵局，實(shí)現(xiàn)成本可控。從設(shè)計(jì)，生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)绞┕み^(guò)程中利用BIM對(duì)裝配式建筑實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)管，使整個(gè)過(guò)程更具精細(xì)化、共享化和集成化。在我國(guó)深化改革的今天，裝配式建筑作為一種新型綠色環(huán)保建筑應(yīng)值得大力推行。