BIM技术在老旧小区改造工程成本控制中的应用——以洛阳市某老旧小区改造为例

苏艳贞 付一鸣

（洛阳理工学院土木工程学院，河南 洛阳 471026）

0 引言

洛阳市政府积极推进城镇老旧小区改造，以2000年年底以前建成的老旧小区为主要改造对象，依据“组团连片、集散为整”的思路，共划分96 个片区，惠及109999户，最终达到“三入、两适、四通、九有”标准，即：电线、网线、缆线全部入地或入槽，适老化、适儿化，水、电、气、暖管路畅通，15min 生活圈内有便民服务中心、有养老服务设施、有医疗服务中心、有社区健身中心、有公共厕所、有快递收发点、有便民超市、有停车场地、有充电设施。但由于改造项目大多位于城市核心地段且需要随户施工，改造过程中不确定因素颇多，如居民意愿难统一、施工协调困难、物资运输不畅等，这些都会增加改造项目的成本管理难度。除此之外，老旧小区改造项目不同于房地产企业开发的商业住宅项目，属于非营利项目，大多改造资金是由居民出资或各级政府财政投入，因此，在改造项目中，优化成本至关重要。考虑到BIM 技术在建设项目成本管理中发挥了积极作用，将BIM 技术科学高效地应用到城镇老旧小区改造项目中，切实解决项目面临的实际困难，成为提升老旧小区改造项目成本控制水平的有效途径。

1 BIM技术在成本管理中的应用优势

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，通过建立虚拟仿真的三维建筑模型，利用计算机的数据共享和传递技术为项目策划、设计、施工、运行和后期维护等全生命周期的精细化项目管理提供了新的思路，并提高项目管理水平。具体体现如下：

（1）协同性。BIM 软件中的多专业协同平台可以集成整个工程项目中的全部数据，实现数据共享，彻底消除了不同专业工程师因建置习惯不一致造成的模型差异，不仅大大提高设计的效率，还减少了后期不必要的设计变更，从而降低成本。

（2）模拟性。利用模型模拟施工现场布置方案和施工方案，科学合理规划施工过程。

（3）碰撞检测。BIM 核心建模软件本身可以对BIM 模型进行最基本的碰撞检测，发现所存在的不恰当之处[1]。

（4）精准性。利用BIM 软件建立准确的三维模型，可精准提取各楼层、各构件的工程量，从而形成详细的工程材料明细表，以便于后期施工的物料提取和使用。

2 老旧小区改造项目成本控制中存在的问题

某老旧小区改造项目（以下简称J 项目）位于洛阳市西工区凯旋东路，属于公有住房房改项目，共包含17栋建筑，住户691 户，占地面积约5.6 万m2。涉及的改造项目包括：室外消防栓更换、楼道翻修、外立面提升改造、小区道路改造、通讯线桥架规整、雨污水管网提升改造、非机动车充电车棚改造、增设机动车充电车位、规划停车场、绿化提升、游园广场改造、垃圾分类、小区大门改造、加装电梯、围墙拆改与翻新等。

西工区凯旋东路老旧小区始建于20 世纪90 年代末，经历20多年的风雨洗礼，出现了小区路面硬化龟裂、损坏严重，道路狭窄，停车位紧张、占用消防通道，楼道内部墙面破损严重，未安装电梯，排水系统老化，室外强弱电布置杂乱无章等问题，不仅对小区居民生活造成困扰，还存在极大的安全隐患，升级改造迫在眉睫。在政府财政拨款支持下，目前该小区已成功改造，但同时在改造过程中，也凸显出不少成本管理的问题。

2.1 改造设计方案难确定

设计阶段是建设项目付诸实施的龙头，也是影响工程造价最重要的环节，决定着成本控制成功与否。但是对于老旧小区改造项目来说，与新建项目最大的区别就是改造设计方案难确定。居民对设计方案的认可与否直接决定着小区改造是否顺利落地。对于小区的设计方案，首先需要征求居民的意见，而居民对小区的改造项目、改造方案等都有各自的想法和考虑，当改造项目损害了居民的既有利益时，难免会造成抵触甚至不满情绪，同时由于某些改造项目的设计方案比较抽象，居民难以理解，从而阻碍了改造项目的顺利推进，因此确定设计方案非常困难。在J 项目中，小区居民对于加装电梯、雨污水管网提升、绿化升级等项目的设计方案沟通时间最久，沟通难度最大。由于这些项目非常抽象，居民大多不具备识图能力，很难领会图纸上表达的设计方案，不仅浪费了很多不必要的时间，延误了工期，甚至还出现由于沟通失误导致的设计变更等问题，这些都会导致改造资金的浪费。

2.2 设计变更次数多

在建设工程项目施工过程中，设计变更是极为常见的。设计变更的频率很大程度能够影响整个项目的工程造价。设计变更次数越多，不仅成本浪费越多，而且给成本动态控制也带来了很大的挑战。而造成设计变更的因素颇多，如设计深化程度低，设计漏洞，外部因素等。在J 项目施工过程中，设计变更次数比较多，最主要的原因是在设计时对水电管网考虑不周，排布不合理，在施工时发现问题无法继续施工，只能进行设计变更之后才能继续施工，有的甚至需要拆除已经施工的部分再重新施工，这些不仅会直接增加改造成本，还会由于拖延项目工期间接增加工程造价。同时，由于涉及较多设计变更和拆改项目，就需要相应地在成本控制中进行动态调整，一旦出现遗漏，将会造成无法挽回的损失，这些大大增加了成本管理的难度。

2.3 施工现场布置困难

施工现场布置是否科学合理，将直接影响后续整个项目施工的正常运转，对项目的成本控制具有十分重要的意义。老旧小区改造项目一般处于城市核心区域，交通比较拥堵，如果施工场地没有合理规划，将在施工过程中导致物料准备不充分发生窝工现象，从而增加施工成本。J项目地处洛阳市西工区核心区域，小区周边交通环境比较恶劣、小区内建筑物比较密集，而且由于物业管理不到位，导致居民在小区内随意停放车辆、堆放杂物、违规圈占公共用地等，导致可用于存放施工物料、施工机械等的区域非常有限，给施工现场布置造成很大困扰。而J项目涉及的改造项目多且杂，需要的物料和机械种类也非常多样，不仅需要足够大的区域来存放，还需要对材料的存放区域进行科学合理的规划，这样才能在施工过程中及时供应物资，避免窝工现象。

2.4 施工人员综合素质低

在工程施工中，施工人员的综合素质是项目能否按时按质完成的关键，这是由于其不仅会影响工期，还会影响工程施工质量，综合素质低甚至会导致返工重建，因此施工人员的综合素质对项目的成本管理具有重大意义。由于大多数改造项目所涉及的施工内容比较简单且琐碎，施工单位为了压缩成本，不仅选择岗位技能水平不高的工人，也没做好施工人员上岗培训，大多工人没有持证上岗，在施工过程中，经常出现施工人员无法正确识图、施工操作有误等现象，从而给项目的成本管理带来很大麻烦。在J项目中，由于通讯线桥架规整、雨污水管网提升、强弱电改造、消防设施更新等项目图纸识读难度大，工人完全不能正确识读图纸上要表达的施工内容，只能不断询问、不断学习，大大地拖延了项目工期。此外，这些项目施工工序比较复杂，工人岗位技能较弱，在施工过程中都出现了不同程度的失误，有的失误甚至要返工才可以弥补，上述问题都会延长改造工期，增加改造成本。

2.5 施工协调难度大

改造项目是否能够顺利施工，很大程度上取决于小区居民的配合度。由于老旧小区改造项目与新建项目不同，老旧小区改造项目需要带户施工，一旦没有处理好居民情绪，必然会引起居民反抗，阻碍施工进度，导致拖延工期，从而造成成本浪费。就J 项目而言，居民违规圈占公共用地、私自占用消防通道、私拉电线、破坏绿化用地种植农作物、随意停车等情形高达上百起，一旦工程施工侵犯了这部分居民已获得的不法利益时，他们会在整个施工过程中百般阻挠，严重影响施工进度，此时需要耗费大量的人力、物力和财力来解决这些问题，从而给整个项目的推进带来不少困难。

3 BIM 技术在老旧小区改造工程成本控制中的应用

J 项目遇到的成本管理问题主要出现在项目的设计和施工两个阶段，因此，针对设计与施工阶段提出具体的成本控制策略，以提高J项目成本管理成效。

3.1 设计阶段

（1）设计方案可视化。利用Revit 软件建立全专业的三维模型，再通过Lumion 软件对三维模型进行渲染，最终输出的设计方案非常直观形象、简单明了。在确定设计方案时，即使不具备任何专业素养的小区居民也可以通过BIM 技术的3D 漫游功能清晰掌握设计内容，大大提高沟通效率。

（2）多专业协同设计。BIM 技术以项目中心文件为载体实现不同专业的数据共享，不同专业的负责人首先通过读取中心文件中的BIM 模型形成本专业所需的分专业中心文件，再由该专业负责人组织本专业设计人员进行分专业工作，最终形成不同的反馈文件对服务器中的中心文件进行修改[2]。由此BIM 软件能够实现多专业的协同设计，大大节约了时间，提高了设计效率，从而降低了成本。

（3）优化设计方案。BIM 软件可校核平面设计图纸中的问题，通过碰撞检测，筛检出建筑、结构、水电暖通等的设计漏洞，据此优化设计方案，减少设计变更。具体来说，利用Revit 软件实现碰撞检查，并高亮显示碰撞部位，方便工程师修改，同时也会显示修改后的设计方案，以利于查验。

3.2 施工阶段

（1）施工动画模拟。利用BIM 技术可以实现施工动画模拟，非常形象直观，能够直接指导工人现场施工。具体可以将Revit 软件建立的3D 模型直接导入到Navisworks 软件中，再利用Navisworks 软件制作仿真的施工动画，可供工人学习，以指导后续具体施工。

（2）优化施工现场。通过综合利用Auto CAD、广联达GTJ 以及Revit 三款BIM 软件建立三维模型，实现模拟实景的老旧小区改造项目现场布置。第一，制定人、材、机供应计划。在整个项目施工过程中，利用BIM 软件自动计算工程量的优势，定期输出阶段工程量，根据阶段工程量配置相应的人力、物料和机械等资源，制定科学合理的资源投入计划。第二，随机应变，动态调整。在制定人、材、机供应计划时，有必要设置一个扩大系数，如1.1，一旦项目发生设计变更，能够有多余施工资源及时跟进施工进度，不延误工期，达到动态调整的目的。第三，精准定位。为了减少措施费，降低材料和大型设备的二次搬运费，实现各工序之间的无缝衔接，利用GTJ 模型提取各构件、各工序的工程量，结合施工现场实时监测获得的一手信息，建立点对点的人、材、机供应机制。

（3）动态模拟施工进度。施工前，预先利用BIM 模型进行动态施工进度模拟，软件对滞后工序会作出预警，能够预判可能影响施工进度的因素。根据工期制约因素，提前调整，科学规划施工进度，最大程度规避拖延工期的可能因素。

4 结束语

目前，与新建住宅项目相比，BIM 技术在城镇老旧小区改造项目中的应用尚处于起步阶段。从成本控制的角度出发，洛阳市西工区某老旧小区改造项目中应用BIM 技术解决项目实施过程中面临的难题，为城镇老旧小区改造项目的数字化管理提供了方法思路。利用BIM 技术协同平台高效构建多专业的三维模型，通过碰撞检测筛查平面设计图纸中存在的设计漏洞，从而优化设计方案，规避设计变更，大大降低工程造价。同时，利用BIM 技术可实现仿真施工动画模拟，能够指导现场施工；利用BIM 技术可实现自动提量，施工进度动态模拟，为优化施工现场布置和施工进度提供有效途径。实践表明，BIM 技术有助于老旧小区改造项目的数字化管理，提高成本管理水平，具有广泛的应用前景。