淺談BIM 技術(shù)在裝配式建筑成本控制中的應(yīng)用

摘?要：裝配式建筑是今后建筑業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，目前，我國(guó)的裝配式混凝土建筑比現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的成本要高，成為阻礙裝配式混凝土建筑發(fā)展的關(guān)鍵因素之一，因此降低其成本并得到普遍推廣具有重大意義。利用BIM信息化的優(yōu)勢(shì)針對(duì)不同階段制訂對(duì)應(yīng)的解決措施，可以為降低裝配式混凝土建筑構(gòu)件成本的實(shí)際應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;預(yù)制構(gòu)件;BIM技術(shù);成本控制

一、 引言

裝配式建筑是指在預(yù)制廠生產(chǎn)的各種預(yù)制構(gòu)件（Precast Concrete，簡(jiǎn)稱(chēng)PC構(gòu)件），通過(guò)一定的運(yùn)輸方式送達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)，工地建筑人員使用接頭組裝并用機(jī)械吊裝部件，形成的功能性建筑。與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆施工方法相比，裝配式建筑具有更高的工業(yè)化、低成本、高效率和低作業(yè)強(qiáng)度等優(yōu)勢(shì)?？紤]到了綠色環(huán)保對(duì)促進(jìn)建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)具有重要意義，因此近年來(lái)在我國(guó)得到大力推廣。

蔣勤儉的研究表明，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)仍處于起步階段。劉康針對(duì)我國(guó)裝配式建筑在住宅中未來(lái)的發(fā)展進(jìn)行了較為深入的探討，認(rèn)為預(yù)制裝配式建筑是推進(jìn)我國(guó)住宅產(chǎn)業(yè)化理想的住宅建筑體系。李浩分析了預(yù)制構(gòu)件的深化設(shè)計(jì)過(guò)程和要點(diǎn)，提出了深化設(shè)計(jì)過(guò)程的主要缺點(diǎn)。樊則森等人對(duì)裝配式建筑的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，更好地為預(yù)制裝配式建筑施工的進(jìn)行打下基礎(chǔ)。許遠(yuǎn)明提出了宅產(chǎn)業(yè)化成本高的影響因素。針對(duì)產(chǎn)業(yè)化住宅成本偏高這一制約因素，王濤發(fā)現(xiàn)，在相同的設(shè)計(jì)要求下，工業(yè)化住宅生產(chǎn)模式的成本會(huì)大于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆施工模式。齊寶庫(kù)針對(duì)我國(guó)預(yù)制裝配式建筑發(fā)展的瓶頸，提出了相應(yīng)的對(duì)策，指出預(yù)制裝配式建筑的成本還有很大的下降空間。賈宏俊分析了預(yù)制建筑和傳統(tǒng)現(xiàn)澆法成本管理的差異，并運(yùn)用層次分析法研究了預(yù)制建筑成本的影響因素。劉競(jìng)擇等人針對(duì)裝配式建筑成本控制進(jìn)行了分析。從近年來(lái)的研究可以看出，國(guó)內(nèi)學(xué)者的研究方向已經(jīng)逐漸從預(yù)制建筑設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向預(yù)制建筑成本控制。

綜上所述，為了降低裝配式混凝土建筑構(gòu)件的成本，簡(jiǎn)述了BIM 技術(shù)在裝配式建筑成本控制中的應(yīng)用，將BIM技術(shù)運(yùn)用到裝配式建筑的成本控制中可以有效降低裝配式建筑的成本，為降低裝配式混凝土建筑構(gòu)件成本的實(shí)際應(yīng)用提供參考。

二、 BIM 技術(shù)在裝配式建筑成本控制中的應(yīng)用

近年來(lái)，伴隨建筑工業(yè)化的加速，新技術(shù)被用來(lái)保證預(yù)制建筑的質(zhì)量。利用BIM技術(shù)在裝配式建筑的設(shè)計(jì)階段、構(gòu)件生產(chǎn)階段、構(gòu)件運(yùn)輸階段、施工階段實(shí)施全過(guò)程的成本控制，可以有效提高建筑質(zhì)量，降低成本。

（一）設(shè)計(jì)階段

1. 實(shí)現(xiàn)裝配式預(yù)制構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

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。

2. 提高裝配式建筑設(shè)計(jì)效率

通過(guò)BIM平臺(tái)，便利了各專(zhuān)業(yè)之間的溝通，其設(shè)計(jì)人員能夠成功達(dá)到預(yù)想設(shè)計(jì)效果，通過(guò)仿真模擬可以找出設(shè)計(jì)過(guò)程中的錯(cuò)誤，從而降低設(shè)計(jì)變更的成本。

3. 降低裝配式建筑的設(shè)計(jì)誤差

利用BIM可以對(duì)構(gòu)件精確設(shè)計(jì)。在避免設(shè)計(jì)不合理及吊裝方案不合理造成成本增大。

（二）生產(chǎn)階段

1. 減少模具攤銷(xiāo)費(fèi)

擁有好的模具設(shè)計(jì)，不僅可以減少工作量、節(jié)約時(shí)間，更可以節(jié)省成本開(kāi)支。所以，利用BIM進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)三維精確化、可視化和參數(shù)化的優(yōu)勢(shì)，可以采用三維手段簡(jiǎn)化大量的腦力勞動(dòng)，并可以直接對(duì)構(gòu)件建模查看和修正。

2. 減少窩工和窩料情況

通過(guò)BIM設(shè)計(jì)，相關(guān)制造商可以直接獲取所制造部件的幾何形狀、材料、數(shù)量與工藝要求的詳細(xì)信息。根據(jù)需求制訂相應(yīng)的原材料采購(gòu)計(jì)劃和零部件生產(chǎn)計(jì)劃可以減少窩工與窩料情況。

（三）運(yùn)輸階段

1. 運(yùn)輸效率

將BIM技術(shù)運(yùn)用到預(yù)制構(gòu)件實(shí)際的運(yùn)輸和管理過(guò)程中，通過(guò)植入RFID芯片，能夠短時(shí)間內(nèi)迅速獲取車(chē)輛和構(gòu)件的信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)于運(yùn)輸車(chē)輛的準(zhǔn)確定位以及信息收集。

2. 運(yùn)輸空間合理化

通過(guò)BIM可以模擬構(gòu)件的裝卸順序以及相應(yīng)的倉(cāng)儲(chǔ)貨架和運(yùn)輸貨架，可以做出與現(xiàn)場(chǎng)施工高效工作的運(yùn)輸線路，提高滿載率，制訂運(yùn)輸方案，考慮高度限制，結(jié)合吊裝方案，降低現(xiàn)場(chǎng)堆放和運(yùn)輸成本。

（四）施工階段

1. 優(yōu)化吊裝方案

通過(guò)BIM建模，確定起重機(jī)械與預(yù)制構(gòu)件的放置位置;之后，根據(jù)建立的施工方案與施工組織設(shè)計(jì)，模擬現(xiàn)場(chǎng)吊裝預(yù)制構(gòu)件的整體過(guò)程;為施工人員提供技術(shù)指導(dǎo)，通過(guò)與施工人員及時(shí)溝通以選擇最合理的吊裝方案。

2. 施工模擬分析

采用BIM進(jìn)行施工模擬，并按需供應(yīng)材料，可以有效降低庫(kù)存和成本。根據(jù)BIM的進(jìn)度數(shù)據(jù)與成本控制軟件，可以對(duì)項(xiàng)目成本進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，真正實(shí)現(xiàn)成本實(shí)時(shí)控制。

三、 小結(jié)

在技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，計(jì)算機(jī)技術(shù)和大型數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)勢(shì)是顯而易見(jiàn)的。利用BIM信息化的優(yōu)勢(shì)，在不同階段制訂相應(yīng)的解決方案，從而有效提高預(yù)制混凝土建筑的生產(chǎn)效率和施工質(zhì)量，為降低預(yù)制混凝土建筑的成本提供有力支持。

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作者簡(jiǎn)介：張鵬，西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院。