基于BIM的装配式建筑模块化设计及其造价特点

朱江华

（南昌市政公用房地产集团有限公司，江西南昌 330038）

装配式建筑是指将工厂或施工现场加工、预制的建筑构件，在施工现场通过机械吊装和一定的连接手段装配而成的建筑物。装配式建筑能够顺利实施的前提是：建筑物的各类构件在设计时实现标准化设计，施工时实现精准化加工预制。只有达到了这两个条件，施工现场才能将建筑物的各类构件完美匹配，顺利装配成预定的工程实体。从装配式建筑近年来的发展趋势可以看出，模块化设计和施工是装配式建筑标准化发展的必然结果。

进入21世纪以来，计算机的功能越来越强大，促进了建筑行业在设计、施工、造价等管理方面的信息化发展。特别是近年来，BIM（Building Information Modeling）作为一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，为装配式建筑的发展提供了有利条件。该技术具备可视化、集成性、对象功能分类及识别、自定义参数等功能，可通过对建筑的数据化、信息化模型的整合，在项目策划、实施、运行和维护的全生命周期进行数据的管理、共享和传递，使工程技术人员能正确且高效地处理各种建筑信息。BIM技术与装配式建筑的结合，一方面可最大程度上完善装配式建筑的模块化设计；另一方面，当装配式建筑将现场浇筑的柱、梁、板、墙、楼梯、阳台板等各类构件转为能够直接购买的混凝土构件成品时，按照原有的分部分项工程套取定额子目的计价方式将不再适用，而会形成一种全新的以商品整套价格（如整体卫生间、整体厨房等）进行计算的方式。本文基于模块化设计的模块创建规则，以卫生间结构功能区为例，拟对装配式建筑的模块化设计及其造价特点进行探讨。

1 装配式建筑模块化设计准则

装配式建筑模块化设计是采用先按使用功能将建筑物分成几大分区，每个分区作为一个一级系统，再分别对一级系统的内部功能进行细分。例如，卫生间作为单位工程的基本功能区域，是构成建筑空间的基本功能模块之一，是整个装配式建筑系统的第一次分解结果，即一级模块。将一级模块按照单一功能模块的原则进行二次分解，又可得出卫生间通常需要的结构功能区、隔墙功能区、便溺功能区、盥洗功能区、电力功能区、暖通功能区以及具有装饰功能的一些独立模块。这些模块作为上一级模块的分解结果，即二级模块。而每个二级模块又由更小的部品构成，如结构功能区由柱、梁、板、墙等部品构成，便溺功能区由立式小便池、蹲厕、坐便器等部品构成，这些部品则为三级模块。以某卫生间的部分模块分级（表1）划分为例，可以查看三级模块之间的组配关系。

表1 卫生间部分模块分级划分

2 基于BIM模块化设计的造价特点

当建筑物的工业化生产发展到模块化生产阶段，原有的按照分部分项工程套取定额子目的计价方式不再适用。随着建筑部品的集成化设计的普及，建筑造价也将逐渐建立构件库、部品件库，进而将具有一定模数特征的部品，如整体卫生间、整体厨房逐渐发展成以整套价格计算的造价模式。下文以前面所举出的卫生间结构功能区为例,依据《装配式建筑工程消耗量定额》，探讨装配式建筑模块化计价的特点。

2.1 模块化计价的组合思路

如前所述，基于BIM技术创建三级模块时，除添加常用的三维信息外，还可赋予该三级模块的相应的造价信息。三级模块携带的造价信息即为组成该部品工作内容所对应的定额项，模块组合的过程即为造价的汇总过程，这是模块化计价的重要特点。

将造价信息通过模块重组进行累加时，除需累加构成该二级模块的三级模块所含的定额项，还需累加在构成该二级模块时，连接各三级模块的工作内容所对应的定额项。在创建了多个二级模块后，要组成一级模块的模块定额，通过同样的思路，除累加二级模块的各个模块定额，还需加上连接各二级模块所需的其他定额项。如要构成整体卫生间这个一级模块，可通过对便溺功能区、盥洗功能区、装饰功能区、暖通功能区、电力功能区等二级模块的组合装配实现。这种模块组合的过程也反向验证了系统模块—功能区模块—部品模块的分解思路是否合理。基于BIM软件平台，主要使用链接的方式将各二级模块进行组合，链接不同功能区的过程与重组二级模块的思路契合。

2.2 模块化计价的定额依据

应该注意的是，在赋予构成三级模块造价信息时，与《装配式建筑工程消耗量定额》中的定额项目相同的三级模块，采用 《装配式建筑工程消耗量定额》中的定额，如柱、梁、板、墙以及采用预制混凝土构件安装中柱的定额项。如果在现行《装配式建筑工程消耗量定额》的定额项中还没有涉及到的模块，如便溺功能区、盥洗功能区、暖通功能区、电力功能区所涵盖的三级模块，依旧执行《房屋建筑和装饰工程消耗量定额》《江西省安装工程消耗量定额及单位估价表》中相关定额项规定。这也符合《装配式建筑工程消耗量定额》的总说明第四条关于该定额作为现行《房屋建筑和装饰工程消耗量定额》的补充，与之配套使用的内容：“本定额仅包括符合装配式建筑项目特征的相关定额项目，对装配式建筑中采用传统施工工艺的项目，应根据本定额有关说明按《房屋建筑和装饰工程消耗量定额》的相应项目及规定执行”。

3 结论

基于BIM的模块化设计作为一种设计标准化、生产工业化、供应配套化、施工装配化的新型建筑技术得到了越来越广泛的应用。在高度产业化的建造模式下，越来越多的构件种类实现了标准化生产；BIM技术与装配式建筑技术的高度融合,也为造价管理模式带来了全新的变革。在传统造价模式下，工程造价是通过对分部分项工程下的各工序所对应的定额项进行多次累加得出；在装配式建筑的模式下，则是将定额项依据构件类型和工程实际需求进行合理组合，从而形成一个模块的定额。这种造价方式不仅大大提高了造价的工作效率，还能实现成本管控的可视化、标准化、协同化和精细化，是装配式建筑模块化设计的重要优势。