基于BIM技术的装配式建筑成本管理研究

曾龙炜

（福建水利电力职业技术学院，福建 永安 366000）

0 引言

装配式建筑成本管理涉及设计、构件生产、运输及施工等诸多环节，其影响因素众多，管理难度和复杂性均较高。 基于建筑信息模型（building information model，BIM）技术构建信息管理平台，实现建设成本管理方案精细化，是企业提高经济效益的重要举措。装配式建筑设计如图1所示。

图1 装配式建筑设计示意图Fig.1 Prefabricated building design diagram

1 BIM技术与装配式建筑成本管理概述

BIM 通过整合项目数据信息来构建三维模型，在建筑项目设计、施工等全过程发挥管理价值，可提高建设管理工作的精细化、可视化与协同化水平。结合成本信息、施工进度信息与BIM 三维模型，可以形成具体建筑项目的BIM 5D 模型，该模型包含采购、设计及施工各个环节的具体信息。将BIM 5D 模型用于建筑项目建设，有利于提高施工管理工作的效率和成本管理工作的系统性，加快投资资金的周转，控制整体建筑项目的成本。

装配式建筑具有标准化设计、产业化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理及工业化生产等特征，同时具有施工进度快、施工周期短及环保性强等优势，因此推动装配式建筑的发展是解决建筑行业劳动力短缺问题和实现行业转型升级的重要措施。

虽然国内装配式建筑项目数量不断增加，但仍未有效发挥装配式建筑的应用优势，大多数装配式建筑项目的设计、构件生产与施工之间互相独立，相关单位之间缺乏良好的配合，极易出现资源浪费、工期延误等问题，最终导致整体建设成本增加。

将BIM 技术与装配式建筑技术结合使用（图2），进行成本管理控制，可以形成模块化建设，减少构件总类，降低建造成本，进而有效节省材料，节约能源。两项技术结合有助于提高成本管理工作的精细化和智能化水平，从而提升设计标准，有效控制建设成本。

图2 BIM技术与装配式建筑Fig.2 BIM technology and prefabricated building

2 基于BIM技术的装配式建筑成本管理实践

2.1 基于BIM技术的成本预测实践

成本预测是装配式建筑工程项目明确施工方案和利润目标、确定施工资源储备情况的重要前提。基于BIM 技术系统性开展成本预测工作，有利于合理确定装配式建筑的预制率。在实践应用中应注意以下几点：1） 正式进行成本预测工作之前，施工单位应对招标文件进行全面深入的研究，将待建项目材料、人力、工期和设备等基础数据录入BIM 平台，为后续成本预测工作的开展奠定数据基础。同时，施工单位要收集类似项目的资料数据，包括常用预制构件部位、尺寸和单位造价，以及不同预制率装配式建筑的单位造价、模板单位用量和价格等，构建BIM数据库，并持续进行数据更新。装配式建筑工程项目的施工复杂性较高，为降低成本预测难度，有必要提前梳理项目施工内容，了解施工技术、环境等项目信息。2） 单价是成本预测准确性的决定性因素，必须加强生产单价控制。装配式建筑项目的建设单价和整体成本受到诸多不确定性因素的影响，从BIM数据库中可以筛选出与拟建项目类似的成本信息，将其作为单价预测的参考依据。在数据筛选和单价预测过程中，需特别考量待建项目特点对单价的影响[1]。3） 预制率、运输效率和构件拆分状况是影响装配式建筑施工成本的重要因素，因此有必要对其进行对比分析，制定多种施工方案，择优选取。在施工方案的选择过程中，BIM 技术能够模拟施工过程，统计工程量，基于预测单价完成各施工方案的对比，从而确定最佳施工方案，并给出优化建议。在模拟演示施工方案的过程中，BIM技术具有显著的直观性和全方位性，从而可提高成本预测工作的精准性。

2.2 基于BIM技术的成本计划实践

事前计划成本是控制装配式建筑实际施工各阶段成本费用的重要参考，可根据技术方案和实施计划进行编制。编制事前计划成本的过程中，不仅要充分考虑到项目成本的影响因素和风险因素，还要结合设计施工方案、技术方案和运输方案，利用工作分解结构（work breakdown structure，WBS）对项目构成部分进行成本分配[2]。

首先，要基于BIM 数据库中类似的项目信息和成本预测情况，制定资源计划和进度计划；然后，将进度计划与BIM 三维模型结合，利用WBS 进行工作分解，明确施工工序和所需时间，形成相应的BIM 4D 模型；最后，结合企业定额信息和施工平面图完成施工资源的空间布置，实现建筑构件与成本资料的关联，完成BIM 5D 模型的构建（图3）。BIM 5D 模型能够帮助预制构件生产工厂快速明确预制构件的工程量，精准预测所需生产资源和人力投入；物流人员可以基于BIM 5D 模型的数据信息，制定相应的装车运输方案，估算和构建运输成本；施工现场管理工作人员可以利用BIM 技术模拟施工过程和施工进度，对各工种所需人数和施工材料使用量等进行估算。BIM 平台能够对各环节的成本计划信息进行整合和专业评审，保证整体成本计划的合理性。

图3 BIM技术过程控制性质量与成本管理的运用Fig.3 Application of bim technology process control quality and cost management

2.3 基于BIM技术的成本控制实践

成本控制是装配式建筑项目成本管理工作的核心，在设计阶段、生产阶段、运输阶段及施工阶段均要开展相应的成本控制工作，BIM 技术在以上各阶段成本控制工作中均能够发挥巨大作用[3]。

在设计阶段，利用BIM 技术模拟施工过程，可以针对设计方案进行碰撞检查，排除构件之间、现浇与预制构件之间以及构件内部的碰撞冲突问题，对设计方案进行调整优化，避免后期设计变更，提高后续成本投入的合理性；BIM 软件能够快速出结构图、建筑图和节点详图等，且整体图纸可以随着模型的调整而自动更新；BIM技术能够提高装配式建筑设计的标准性和独特性，其不断丰富的预制构件库也有利于提高图纸设计效率。

在生产阶段，在BIM 平台上可以对预制构件的生产数量和种类进行精确统计，从BIM 软件上可以查看具体材料用量，制定材料采购计划；对比BIM 数据库存储的供应商信息，可以快速选择高性价比的材料，同时高效完成盈亏分析，实现对预制构件生产成本和建造进度的有效控制；管理人员在BIM 平台上还可以直接管理预制构件，通过射频识别技术（RFID）检索读取预制构件信息和实时状态，加强对预制构件的质量监督力度[4]。

在运输阶段，应用BIM 对运输过程进行模拟，可明确最佳运输路线，并基于BIM 模型提供的各类构件的具体特征以及BIM 平台显示的施工进度和构件生产进度，制定装车运输方案，避免出现二次搬运或窝工问题。

在施工阶段，可将BIM 三维模型与施工进度计划进行关联，管理人员可实时查询施工材料的供应情况和实时状态；管理人员还可以利用BIM 5D 模型随时查询某一阶段的工程量、施工材料计划和实际使用情况，并第一时间进行相应调整，保障施工材料的供应；将BIM 模型与挣值法相结合，可以对施工过程中的成本发生情况进行全面控制；在进行施工变更时，可基于具体变更要求修改BIM 模型，模型可直观地展示建筑项目变更前、后的差异，且能清晰地呈现因施工变更而造成的成本变化，这有利于及时结算变更的工程款，确认实际成本支出是否超支。

2.4 基于BIM技术的成本核算与分析实践

利用BIM技术进行成本核算，能够有效解决传统成本核算过程中存在的易错漏、计算量大和单据多等问题。在BIM平台上支付工程进度款，后续进行统计核算时从BIM 平台上拉出支付信息记录即可。BIM模型可以存储装配式建筑项目的工程量信息、施工资源使用信息和变更信息等，在整体建筑施工结束后，可利用BIM 5D 模型中的信息直接进行成本核算，提高成本核算效率，避免各类核算问题的发生[5]。

3 结语

相较于传统的现浇建筑，装配式建筑的建设成本普遍偏高，不利于装配式建筑的规模化发展，进一步控制装配式建筑的建设成本，其市场竞争力和市场占比才能得到提高。装配式建筑是建筑行业响应节能降耗战略的重要发展途径，建筑企业应加强成本管理改革，切实发挥BIM技术的应用优势。