基于BIM技术的装配式建筑成本控制研究

孙远霞，张缘君，何泉，瞿峰城

（中建二局第一建筑工程有限公司）

1 引言

近年来，国内经济发展较快，已迎来了信息化时代，对建筑行业来讲，信息化变革为必然方向。同时，建筑工业化进步较大，基于政府的大力推动，装配式建筑获得了不错的发展。实际上，该类建筑发展技术还不是很成熟，施工工艺较为复杂，需要投入更多的成本，从而影响了装配式建筑的进一步发展。怎样高效组织与改进、协调设计以及建设是加强该类建筑成本控制水平的关键所在。

2 装配式建筑成本概述

2.1 建筑的生产差异性

从设计方面来看，装配式建筑结构较为复杂，向设计提出了更高的要求，需各专业间第一时间协作设计。与此同时，应该加以分析构件需求以及拆分，综合考虑有关情况，是否开展二次深化设计。相比之下，装配式建筑设计费更高。从生产以及运输上来看，装配式建筑需预制构件，然后运输至现场吊装。由于市场不够成熟，构件的信息容易失真[1]。传统建筑属于现场浇筑，必须搭建脚手架。虽然装配式建筑降低了这方面的费用，却提高了运输以及吊装的费用。从建设上分析，传统建筑的工艺较为健全，相比之下，装配式的有待成熟。

根据以上比较，装配式成本增量一般是由以下原因造成的，即：设计经验不够丰富、工程量繁多、不易实施设计、市场有待规划、运输不科学，以及构件信息出现失真等。所以，在装配式成本控制方面，需要以这些方面为切入点，有效处理装配建筑成本超过传统建筑的情况。

2.3 BIM技术所具备的优势

在建筑技术领域，BIM是一项非常重要的技术，在工程建设发展过程中扮演着重要角色。建筑信息化是建筑行业发展的趋势，提出促进相关技术的运用，包括BIM技术、三维建模设置、可视化设计等，切实加强工程建设水平，节省所需要的耗资，以达到全程集成应用[2]。通过使用BIM技术，能够构建工程信息网络，推动工程控制的革新，达到动态控制的目标。BIM技术存在可视化以及参数化特征，可以构建三维模型，让工程变得更为直观，也可以精准掌握参数数据。与此同时，它还可以保存很多信息，且第一时间升级信息，强化部门之间的交流，使协同合作彰显共享化（见图1）。

图1 BIM技术的优势（图片来源：昊源建设监理）

3 基于装配式建筑成本控制，关于BIM技术的具体运用分析

3.1 建筑投标阶段

BIM技术在投标报价环节对成本控制起到的作用：借助软件精准化算量。通过BIM软件，根据工程进度计划，基于模型达到静态以及动态工程的精算。采用这一方式，可以快速完成对工程量的统计，同时能够确保精准度，相比手工计算，投标报价更为科学，助力进一步把控工程成本。对BIM模型来讲，它涉及二维图纸之中的诸多信息，例如位置以及长度等，该技术能够把这些信息精确至构件级。对几何以及物理信息的辨别，根据造价类软件，让估算的结果更精准，让决策更科学。该过程为：建模、碰撞检查、统计材料与构件、制定文件。通过该项技术的使用，进一步强化视觉效果，能够让投标文件变得相对直观，BIM模型见图2。

图2 BIM模型示意图

3.2 建筑深化设计环节

BIM运用中，搭建有关设备构件、实施管线综合是深化设计的关键点。根据图纸所含信息，搭建所有专业的管线，能够找到相关空间碰撞情况，比如撞梁穿柱间的碰撞，有效调整碰撞部位，给出设计图纸，能够降低后续建设中的变更，确保工程工期。不仅限于管线综合，在深化设计方面，该项技术的运用还包括借助BIM开展装饰深化以及出图等（见图3）[3]。

图3 深化设计的关键性示意图

3.3 施工采购阶段

通过模型深化，让需求计划变得更清楚，防止设计交底环节失误，进而导致成本浪费。该环节，BIM技术的价值体现在：降低预制件制造的时间成本，防止材料采购信息失真。相比于传统现场浇筑工程，对于装配式建筑来讲，它的核心区别为构件并不是现场制造，需要预制。针对构件和支吊架，落实好二者的材料清单，科学组织预制件的制造。这样能够有效处理用地紧张情况，同时能够节省劳动力成本。研究显示，施工成本多数源于采购成本，精准的采购计划能够显著降低施工成本。合理计算构件以及设备，根据工程量统计，能够获取更加精准的需求情况，防止因为采购物资信息失真，导致成本浪费。与此同时，通过使用BIM技术，还能够实现分包工程量审核。根据工程量以及预算量开展比较研究，达到审核控制分包工程量的目标。

3.4 施工阶段

在工程施工环节该技术对成本控制的作用体现为：通过借助施工模拟，促使成本使用更加明确，利用该项技术，进一步开展施工现场整合。基于该技术，借助施工模型，对工序开展模拟，工程管理者能够在执行前，事先测算工程施工中的所有核心工序的现场布局、设备与布置方案，还能结合上述预测所需的资金以及劳动力等优化方案。

使用该技术在建设中开展现场整合，能够让工程变得更为直观形象，一般包括指导、校验以及跟踪。通过引入BIM技术，能够实现工程的可预见，提前找到并处理缺陷，安装节点处理更加精准，降低由于施工误差导致的损失。处于施工环节，借助BIM模型，由三维图指导操作，能够降低误读图纸导致的施工质量下降。

3.5 竣工结算成本控制

工程竣工结算环节是明确总成本的核心环节，这一环节一般针对工程量以及价款，对二者开展最终分析以及核对。在此过程中，很多工程量都需要核对，基于传统的二维图纸进行核对是非常繁琐的，有时，还会因为图纸数据丢失，造成损失以及纠纷。基于BIM技术的竣工模型，使以往的被动局面得以变化。利用模型参数化特征，把构件信息集成以及结合，有助于获得多种信息，其中包括工程量以及材料清单等。在建设过程中，一直在持续升级模型数据，因此，完工时的模型即为工程竣工模型，能够直接用于交付。在信息采集以及保存上，BIM技术有着很强的功能，包括工程全程数据，让工程信息变更不复杂，有效避免因为结算数据导致的纠纷，促使工程竣工结算进度变得更快，显著降低时间成本。该项技术的运用，使成本控制更为有效（见图4）。

4 实例分析

某一工业化住宅示范工程，因为工程的设计在计划获批之后开始，所以工程设计需要基于原设计，进一步实施全部变更，对设计产生约束以及困难。此工程应用BIM技术，BIM建筑模型见图5，采取结构以及机电一体化设计，进而达到整个施工过程的把控。

图5 BIM建筑模型示意图

5 结语

总而言之，针对装配式建筑，在其施工成本控制方面，BIM技术存在较大的运用价值以及优势，能够让工程量计算更为精准，充分把控工程变更，支撑各个环节的成本控制，能够达到信息的共享以及积累。基于该技术的全程成本控制，能够有效优化装配式建筑的多项不足，包括装配建筑投入大、不易进行成本控制等难点，推动工程成本控制水平的提升，这些也会推动产业变革。