基于一體化建造模式下的裝配式建筑經(jīng)濟(jì)效益研究

一體化理論主要是建設(shè)在三個(gè)一體化標(biāo)準(zhǔn)下，其中包含建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、裝修一體化等。在實(shí)際一體化建造過(guò)程中，比較注重通過(guò)技術(shù)集成、協(xié)調(diào)管理等，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力與生產(chǎn)關(guān)系的有機(jī)結(jié)合，從而給我國(guó)建筑行業(yè)健康發(fā)展奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。在此過(guò)程中，通過(guò)把BIM與EPC工程總承包管理模式充分融合，能夠促進(jìn)我國(guó)裝配式建筑一體化更好發(fā)展。

一、一體化建造模式下的裝配式建筑相關(guān)內(nèi)容

（一）裝配式建筑。在裝配式建筑中，其建造流程包含了工廠進(jìn)行構(gòu)件制造生產(chǎn)，將生產(chǎn)完的構(gòu)件運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)，在施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)完成安裝，最后進(jìn)行混凝土澆筑。在整個(gè)過(guò)程中，能夠有效縮短施工期限，消耗的勞動(dòng)力相對(duì)比較小，并且在保證建筑工程質(zhì)量的同時(shí)，提高建筑施工效率，給我國(guó)建筑行業(yè)成功轉(zhuǎn)型提供條件。

（二）BIM技術(shù)。BIM技術(shù)作為一種新型新技術(shù)，得到了建筑行業(yè)的廣泛使用。在軟件平臺(tái)、模擬系統(tǒng)的作用下，能夠?qū)崿F(xiàn)施工圖紙科學(xué)設(shè)計(jì)，施工組織優(yōu)化，利用各種現(xiàn)代化技術(shù)，便于施工工作順利進(jìn)行，促進(jìn)施工信息之間傳遞和共享，及時(shí)找出施工建設(shè)中存在的問(wèn)題，如管線交叉問(wèn)題等。利用BIM技術(shù)，可以有效提升工程項(xiàng)目建設(shè)效率[1]。所以，BIM技術(shù)作為一種現(xiàn)代化技術(shù)，能夠有效提高工程管理水平。BIM信息中心作為一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)信息傳遞的共享平臺(tái)，通過(guò)將工程中各個(gè)信息及時(shí)記錄，利用BIM信息中心中的仿真功能，給工程項(xiàng)目決策、計(jì)劃制定提供數(shù)據(jù)參考。通常情況下，BIM技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)具體展現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.可視化。在建筑工程領(lǐng)域中，因?yàn)楣こ淘O(shè)計(jì)主要以平面設(shè)計(jì)為主，無(wú)法對(duì)工程項(xiàng)目施工情況進(jìn)行可視化處理，給工程決策制定和施工建設(shè)工作開展增添難度。而在BIM技術(shù)作用下，可以把簡(jiǎn)單工程設(shè)計(jì)圖紙通過(guò)三維立體模型進(jìn)行展示，給項(xiàng)目參與者提供直觀立體的圖形。在BIM技術(shù)使用過(guò)程中，可以將建筑施工過(guò)程進(jìn)行可視化處理，給工程設(shè)計(jì)、施工、竣工驗(yàn)收等工作開展提供依據(jù)，縮短施工期限，保證工程質(zhì)量[2]。

2.協(xié)調(diào)性。在工程項(xiàng)目管理過(guò)程中，因?yàn)槭艿叫畔鬟f等因素影響，設(shè)計(jì)部門、施工部門等部門之間信息交流不通暢，容易發(fā)生信息不對(duì)稱等問(wèn)題，特別是在多專業(yè)碰撞后，而在BIM技術(shù)的作用下，其具有協(xié)調(diào)功能，能夠?qū)⒃搯?wèn)題進(jìn)行處理。例如，在工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面檢查，做好數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作，及時(shí)找出問(wèn)題并處理。

3.模擬性。在BIM技術(shù)作用下，不但可以對(duì)工程具體施工情況進(jìn)行模擬，同時(shí)也能夠建設(shè)模擬工程圖，可以對(duì)工程施工進(jìn)度進(jìn)行模擬處理，對(duì)真實(shí)世界中無(wú)法操作的事物進(jìn)行模擬展示，如節(jié)能模擬、光照模擬等。

4.優(yōu)化性。在相關(guān)理論探究逐漸深入的環(huán)境下，建筑工程設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工、運(yùn)營(yíng)都具有現(xiàn)代化特點(diǎn)，但是從整體角度來(lái)說(shuō)，各個(gè)專業(yè)分布相對(duì)比較分散，而通過(guò)使用BIM技術(shù)，能夠?qū)⒎植荚诟鱾€(gè)區(qū)域的建筑工程信息進(jìn)行整合，保證信息的真實(shí)性和完整性，實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程優(yōu)化處理，給施工建設(shè)工作順利進(jìn)行提供便利條件[3]。

5.可出圖性。因?yàn)锽IM技術(shù)中包含各種信息，利用BIM技術(shù)中具有的可視化、模擬化等功能形成一個(gè)立體模擬圖，也可以根據(jù)實(shí)際需求形成二維施工圖，如綜合管線設(shè)計(jì)圖、主體結(jié)構(gòu)圖等。在BIM技術(shù)作用下，實(shí)現(xiàn)BIM信息中心優(yōu)化處理，讓各個(gè)圖紙更加規(guī)范和合理。

（三）EPC總承包。EPC模式主要是指在建筑工程項(xiàng)目承包商結(jié)合合同內(nèi)容對(duì)工程設(shè)計(jì)、施工材料采購(gòu)、施工建設(shè)等過(guò)程進(jìn)行承包處理，負(fù)責(zé)工程施工建設(shè)、施工管理等工作。和傳統(tǒng)項(xiàng)目分體承包模式比較，EPC總承包模式中設(shè)計(jì)、采購(gòu)與施工之間呈現(xiàn)出交叉狀況，能夠讓整個(gè)建設(shè)過(guò)程得到優(yōu)化處理，保證項(xiàng)目投資效益。在EPC模式作用下，建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)一般由承包方來(lái)承擔(dān)，業(yè)主承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)將明顯減少，并且，便于承包方與業(yè)主之間交流，增強(qiáng)承包方效益能力。因?yàn)镋PC模式在資源分配、組織優(yōu)化等方面發(fā)揮著重要作用，已經(jīng)成為當(dāng)前建筑領(lǐng)域中廣泛采取的工程發(fā)包方式。

二、一體化建造模式下裝配式建筑工程特征

（一）裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。在BIM技術(shù)作用下，總承包企業(yè)可以對(duì)裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，避免在設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)生不必要的問(wèn)題，造成工程返工。在工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，總承包企業(yè)需要建立信息系統(tǒng)，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的信息進(jìn)行整合，并在信息中心中保存，真正做到信息集成化處理。通過(guò)對(duì)預(yù)制構(gòu)件尺寸和規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)化處理，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑構(gòu)件科學(xué)設(shè)計(jì)，防止由于在設(shè)計(jì)過(guò)程中存在問(wèn)題而影響施工進(jìn)度和質(zhì)量[4]。與此同時(shí)，在BIM技術(shù)作用下，能夠?qū)崿F(xiàn)碰撞檢查，幫助相關(guān)人員及時(shí)找出施工設(shè)計(jì)圖紙中存在的問(wèn)題，真正做到設(shè)計(jì)協(xié)同性，減少設(shè)計(jì)問(wèn)題出現(xiàn)。

（二）改善項(xiàng)目溝通與管理。在EPC管理模式作用下，利用BIM信息中心信息傳遞優(yōu)勢(shì)，總承包企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)各方關(guān)系的協(xié)調(diào)和管理，促進(jìn)信息傳遞和共享。例如，在預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要在專業(yè)人員配合下完成，明確構(gòu)件設(shè)計(jì)要求，給各部門交流提供便利條件，保證工程整體質(zhì)量。

（三）促進(jìn)工程量統(tǒng)計(jì)與造價(jià)管理優(yōu)化。在裝配式建筑工程中，引進(jìn)BIM技術(shù)，總承包企業(yè)需要在信息技術(shù)的作用下對(duì)工程施工量進(jìn)行計(jì)算，有效提高工程量施工效率和質(zhì)量，保證數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果的真實(shí)性和精準(zhǔn)性。與此同時(shí)，通過(guò)使用BIM技術(shù)對(duì)工程造價(jià)進(jìn)行預(yù)算處理，能夠及時(shí)找出設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程造價(jià)的科學(xué)把控，給企業(yè)創(chuàng)造理想效益[5]。

（四）輔助實(shí)現(xiàn)裝配式建筑項(xiàng)目全壽命周期管理。在EPC總承包模式中，利用BIM技術(shù)，可以在工程設(shè)計(jì)、工程施工建設(shè)、工程運(yùn)行等環(huán)節(jié)中實(shí)現(xiàn)信息傳遞和共享，有效提升項(xiàng)目承包企業(yè)與運(yùn)營(yíng)企業(yè)之間信息傳遞水平。例如，在工程施工建設(shè)過(guò)程中，施工企業(yè)需要把實(shí)際施工進(jìn)度情況如實(shí)反饋給項(xiàng)目設(shè)計(jì)部門，工程設(shè)計(jì)部門在獲取信息以后，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，同時(shí)將信息反饋給施工企業(yè)。再例如，在工程交付運(yùn)營(yíng)以后，總承包企業(yè)把BIM信息反饋給運(yùn)營(yíng)企業(yè)，便于運(yùn)營(yíng)企業(yè)對(duì)工程設(shè)計(jì)、建設(shè)情況有深入了解。在BIM信息模型作用下，能夠給項(xiàng)目全壽命周期信息管理提供條件，打破專業(yè)限制，實(shí)現(xiàn)工程資源科學(xué)分配，給項(xiàng)目全壽命周期管理工作開展提供條件。

三、一體化建造模式下的裝配式建筑經(jīng)濟(jì)效益分析

（一）成本分析。因?yàn)樵诮ㄖ椒?、施工工藝等方面存在明顯差異，在裝配式建筑中，和傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑比較，兩者在全生命周期成本中也會(huì)有所差異，具體展現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。首先，在建造成本中，主要包含決策成本、開發(fā)設(shè)計(jì)成本、建筑裝飾成本等。其中，裝配式建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑在決策成本中的差異處于持平狀態(tài)；而在開發(fā)設(shè)計(jì)成本中，裝配式建筑設(shè)計(jì)成本中包含了專項(xiàng)設(shè)計(jì)費(fèi)用；在建筑安裝成本中，因?yàn)楫?dāng)前裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝成本相對(duì)較高，使得裝配式建筑建造成本投放量多。其次，在使用成本中，包含物業(yè)管理成本、能源消耗成本、維護(hù)成本中。其中，在物業(yè)管理成本上，兩者之間差異并不明顯；在能源消耗成本上，裝配式建筑作為能源節(jié)約型建筑，能源消耗量相對(duì)較低；在維護(hù)成本中，由于裝配式建筑采用一體化設(shè)計(jì)理念，能夠有效減少運(yùn)維成本。

（二）工期對(duì)比分析。和傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑比較分析，裝配式建筑構(gòu)件一般采取的是工廠流水線生產(chǎn)模式，經(jīng)過(guò)工程高效率生產(chǎn)，能夠減少現(xiàn)場(chǎng)操作人員數(shù)量，保證施工效率。特別是在一體化建造背景下，通過(guò)使用BIM技術(shù)和 EPC總承包管理模式，能夠?qū)ㄖこ淌┕こ杀?、施工質(zhì)量、施工期限等進(jìn)行科學(xué)把控。其中，以30層建筑為例，采取裝配式建筑工藝的項(xiàng)目與采取傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑施工工藝的項(xiàng)目，在工期上相對(duì)較短，其中主體施工中，傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑施工期限為5天左右，裝配式建筑施工期限為3天左右；在外裝施工中，傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑施工期限為200天左右，裝配式建筑施工期限為60天左右[6]。

（三）質(zhì)量對(duì)比分析。和傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑比較分析，裝配式建筑結(jié)構(gòu)部件通常由工廠直接生產(chǎn)，并在現(xiàn)代化生產(chǎn)設(shè)備作用下，生產(chǎn)構(gòu)件精度比較高，現(xiàn)場(chǎng)裝配施工局采取機(jī)械化手段，能夠有效減少人工作業(yè)，保證操作質(zhì)量，施工過(guò)程更加安全。裝配式建筑質(zhì)量控制通常以預(yù)制偏差、節(jié)點(diǎn)控制為主，隨著科技水平的不斷提高，在一體化建造模式下，裝配式建筑質(zhì)量能夠?qū)崿F(xiàn)全過(guò)程控制，并且有效避免不必要質(zhì)量問(wèn)題出現(xiàn)，如混凝土空鼓、墻體開裂等。

四、結(jié)語(yǔ)

總而言之，在一體化建造模型下，從建筑全生命周期管理角度入手，對(duì)裝配式建筑和傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑經(jīng)濟(jì)效益比較分析，能夠全面展現(xiàn)出裝配式建筑在一體化造價(jià)模式下的價(jià)值，可以減少建筑成本投放，縮短施工期限，保證工程施工質(zhì)量，給裝配式建筑一體化建造發(fā)展提供支持。