裝配式住宅應用BIM技術成本管理的探究

張天明 （中建八局第一建設有限公司，山東 濟南 250100）

1 工程概況

本項目南京濱江魯能硅谷公館項目（NO.2016G90地塊項目）位于南京市江寧區濱江開發區錦文大道與中元北路交叉口，由南京硅谷房地產開發有限公司開發，中建八局第一建設有限公司總承包施工建造。本項目的總建筑面積約為234733.6m2，由18棟住宅（其中17棟18層，1棟17層）及1棟幼兒園和2棟社區中心還有1棟物業中心組成，住宅的層高為3m；住宅建筑高度為57m。幼兒園的層高為3.9m；幼兒園的建筑高度為12m；社區中心的層高為4.5m；社區中心的建筑高度為18.4m。本工程住宅為預制剪力墻結構，預制率達30.58%，由預制內墻、預制疊合板、預制樓梯、預制陽臺立板組成；社區中心、幼兒園為預制框架結構，預制率達32.43%，由預制柱、預制次梁、預制疊合板、預制樓梯組成。

2 裝配式建筑與BIM技術的基本認知

2.1 裝配式建筑與BIM技術的定于與發展

BIM是近年來出現的一個新概念。BIM的核心是計算機信息技術的應用，利用三維數字技術創建和管理一個或者多個建筑信息數據庫，BIM也是工程建設管理的工具，可以將各種參數化的模型集成到相關的信息系統中，使工程和技術人員能夠在規劃，運營和維護期間共享和交流建筑信息，以便于工程師們正確理解和應用。BIM技術可以幫助工程建設各相關單位協同工作，不但可以提高工作效率，改變傳統管理模式，還可以大大的節約工程的成本。

中國的預制建筑發展始于20世紀50年代，經歷了20世紀80年代的高潮和20世紀90年代的低谷，進入了新世紀以后，隨著中國政府的不斷進步，裝配式建筑的發展迎來了新的階段。裝配式建筑由板，柱，樓梯等部件組成。這些部件在工廠生產線上制造并在現場組裝運輸。該設計展現了當代建筑的工業化，現代化，多元化，并且促進了傳統建筑的改造型向集節約，科技，環保，綠色等現代方式。

2.2 傳統成本管理中存在的弊端

①傳統成本控制存在消耗量和資金支付情況復雜的情況，在勞務分包和專業分包成本中，存在不同的支付條件。給成本管理造成很大的麻煩；在材料的管理上存在許多漏洞，比如沒有實際的材料儲存和出貨記錄，材料情況不甚明確；甚至由于公司制度的不完善，導致不同供應商的支付條件不一致，在使用過程中存在混亂的現象等。

②由于在建項目的工期長，規模大，涉及到各類施工人員的施工、各種專業分包工程以及各種建筑材料和設備、等各種費用數據量龐大。可是在傳統的成本控制中，很難準確統計到各項費用。面對巨大的工作量，月、季度這種短周期的成本管理幾乎是不可能完成的。

③項目成本管理過程中施工現場的進度、工作量的計算、材料的使用及庫存與其他費用的支出等牽涉部門和崗位眾多，這就考驗各部門的聯動情況，各部門必須將節點的數據匯總成實際成本，萬一某個部門聯動不好，這將導致成本核算的延遲和扭曲，這可以被描述為“一舉無意，一切盡失。”

2.3 裝配式與BIM技術結合的優勢

①由于需要對裝配式構件中的預留孔洞和預埋件進行嚴格的設計，所以各專業之間的溝通比現澆結構設計更為重要。通過BIM平臺，排除了各個專業的設計人員之間的交流障礙，通過碰撞檢查發現模型設計過程中的遺漏，這降低了設計變更的成本并提高了預制建筑設計的效率。

②將不同建筑物的構件的尺寸和樣式上傳到族庫中進行集成，并建立預制構件的標準化族庫，可以進一步推進裝配式建筑的規范化設計。

③與傳統的現澆結構相比，預制建筑的構件由工廠加工，只需現場組裝即可。大大縮短了施工周期，降低勞動力需求，提高了機械化程度，節約了項目建設周期。

④由于預制構件是在工廠里濕法作業完成的，所制造的部件減少了現場的用水和污水排放、噪音污染和揚塵污染，同時，它還可以減少夜間施工中的光污染，并擾亂周圍居民。

⑤工廠化的流水線加工有利于機械和模具的重復利用，大大減少了模板的使用，而且在裝配式結構組裝過程中減少了現澆結構大量的腳手架搭設與拆除工序，節約了資源。

3 探索各階段裝配式建筑的成本控制

3.1 前期階段成本控制

3 .1 .1 設計階段

通過BIM技術拆分設計和構件深化是早期成本控制的核心環節，同時這也對設計者提出了更高的要求，設計師們必須熟悉裝配式房屋的造價結構，了解每一個環節中裝配式建筑的造價變化與現澆結構相比的變化，并通對比分析，從降低綜合造價的角度出發，選擇最佳的設計方案，同時可以利用BIM可視化的特點讓建設單位更好的表達想要達到的效果。

3 .1 .2 協同工作及碰撞檢查

BIM技術在同一平臺上集成了不同專業的設計模型，使參與者和專業人員共同完成工作成為可能。BIM提供了一個三維設計信息交互平臺，各專業人員將BIM模型導入碰撞軟件，進行施工碰撞檢查，認真分析并排除碰撞點，解決學科之間的設計沖突，減少不必要的設計變更和返工，節省成本。

3 .1 .3 工程量統計與造價管理

在以往的圖紙時代，統計工程將耗費造價人員大部分的時間，而且準確性不高。由于BIM包含大量建筑信息，可根據BIM里的數據快速計算工程量。避免消耗造價人員大量的操作，減少了計算的誤差。

3 .1 .4 構件生產制作

預制構件生產作為預制房屋建筑的重要組成部分，制造商可以通過BIM信息平臺直接獲取預制構件的材料和尺寸。制定組件生產計劃并實施生產，并將生產信息反饋給BIM信息平臺，以便施工可以了解組件的生產狀態。制定相應的施工準備和計劃。為保證構件生產的質量，使BIM技術和物聯網RFID融合起來，對部件進行編碼，實時了解構件信息，大大減少物料等待等不必要的損失，在整個施工過程中對預制構件的精細管理得到了很大的改進。

3.2 施工階段成本控制

3 .2 .1 應用BIM技術進行平面管理

由于預制構件品種多數量大，施工過程中往往因錯誤使用或者缺失造成耽誤的現象。此時就體現了BIM技術與RFID技術相結合的必要性，通過兩種技術加強對預制構件的現場存放管理，實時跟蹤預制構件的去向，當收到運輸車輛的入場信息時，立即組織人員現場檢查驗收，確認預制構件的大小、尺寸的信息準確，然后，根據計劃的路線，它被引導到指定的院子。標準化整個運營流程并提高生產力。

3 .2 .2 應用BIM技術實現可視化模擬施工

由于預制建筑具有施工機械化程度高，施工工藝復雜，安全防護要求高的特點，需要各方協調配合。因此可以利用BIM技術模擬預制構件安裝的整個工藝流程，從而優化施工方案。保證預制構件的精準定位。也可以通過BIM技術規劃施工現場，并安排大型機械，材料堆場，臨時設施，臨時道路和行車路線，提升效率，節省成本。此外，BIM技術還可以模擬安全應急計劃，從而減少發生安全事故的概率。

3 .2 .3 應用BIM技術實現進度與成本的動態管理

在預制建筑施工過程中，裝配建造和施工進度的融合，使BIM-3 D模型轉換為BIM-4 D模型，起到對施工進度實時監控與跟蹤的效果；將成本維度加入模型中，就變成了BIM-5 D模型，既實現了“動態建設規劃”，又實現了進度和成本的動態管理。

3.3 竣工結算階段成本控制

完工結算在成本控制過程中起著關鍵性的作用。按照傳統的結算流程對CAD圖紙進行計算工程量，工作量極大，BIM技術的引入則徹底改善了這種情況。通過BIM模型的建立跟隨著項目進度逐漸到全部工程結束，幾乎囊括了項目全部信息，過程中的工程變更、工程索賠、現場簽證、技術核定單等都可以根據模型的改變及時核對出工程量的變動，為竣工結算帶來了極大的便利。

4 結束語

本文通過BIM技術探索成本的管理，介紹了BIM技術在裝配式住宅整個生命周期中的成本控制。為了不斷適應國內大力推行裝配式建筑的局面，應該更加深入的探索BIM技術能給我們成本管理帶來的效益。裝配式建筑與BIM技術如何能更好的完美融合，還需我們在實踐中逐步的完善。