基于BIM技術的裝配式建筑成本控制研究

唐也茜 朱勝隆

（江西理工大學建筑與測繪工程學院 江西省贛州市 341000）

0 引言

隨著中國城市化進程的加快，建筑業已成為我國經濟支柱性產業。傳統建筑具有耗能高、噪音大、污染性強、效率低等問題，已不符合我國生態文明發展的要求。而裝配式建筑是具有資源利用率高、施工周期短、揚塵低等特點的綠色建筑[1-3]，因此而發展裝配式建筑是實現我國建筑業轉型升級的重要途徑。相比其他發達國家，我國引進裝配式建筑的時間較晚，在技術、管理、人員配備等方面經驗不夠，導致裝配式推廣進程較為緩慢。其中制約裝配式發展的一個重要因素就是其成本普遍高于傳統建筑[4-5]。面對高額的成本，業界各企業望而卻步。因此運用BIM技術與裝配式建筑相結合對裝配式建筑的建造過程實施動態化管理，控制成本提升裝配式建筑的競爭力，對我國實現建筑業產業模式的調整和升級具有重要意義。

1 裝配式建筑成本分析

1.1 傳統建筑與裝配式建筑的生產差異性

設計方面，傳統建筑的設計經驗豐富，施工過程中因設計不合理而導致工程變更的情況較少。而裝配式建筑結構相對復雜，在設計要求上會更高，這需要多種專業之間及時協作設計。且需要考慮構件的需求和拆分，考慮構件的連接點的抗震，吊裝構件之間的連接等問題，通常需要二次深化設計。因而裝配式建筑的設計費往往高于傳統建筑。

生產與運輸方面，裝配式建筑是需要在工廠預制構件，再通過運輸到達施工現場進行吊裝。但因現裝配式市場不夠成熟，預制構件往往信息失真或不標準化。傳統建筑是現場澆筑，需要搭設腳手架，支模板等。相比之下雖然裝配式建筑減少了搭設腳手架、支模板、砌體砂漿、人工等費用，但增加了運輸費用、制作預制構件和大型吊裝的費用。

在施工方面，傳統建筑施工工藝已相對完善，但裝配式建筑的工藝還不夠成熟。預制構件如何吊裝、安裝順序、工藝處理等不能合理化，則會耽誤工期增加成本。如何制定出優選方案，確定施工順序至關重要。

1.2 裝配式建筑成本的控制要點

通過上述對比，裝配式成本增量主要是因設計經驗不足、設計工程量大、設計困難，預制構件的信息失真、裝配式構件市場的不規范，運輸不合理，裝配式施工技術不成熟所導致的。因此在控制裝配式成本過程中，應著重從這些方面進行把控來解決裝配式建筑成本高于傳統建筑的問題。

2 BIM技術優勢概述

BIM技術作為建筑產業信息化的先進成果體現，它能建立起項目的龐大信息網絡，帶來傳統項目管理的革新，實現全生命周期的動態管理。它具有可視化和參數化特點，能建立三維模型，使項目更加立體直觀，相關人員也能準確獲得相關參數信息，更加方便快捷。同時它還能儲存大量信息并及時更新信息，加強各部門人員的溝通交流，使之協同合作突出共享化。另外還具有模擬性特點，能模擬項目現場情況，動態調整策略進行視線控制，更加智能化。BIM技術能全方位的提升建筑業的設計、生產、施工、運營等管理，對建筑業的發展具有重要作用。

3 BIM技術在裝配式建筑成本控制中具體應用

3.1 設計階段成本控制

設計階段是控制裝配式建筑成本的關鍵，合理的設計能減少返工次數，減少設計錯誤也能避免后期因設計變更而帶來的工程費用增加。在BIM的平臺下，能使建筑模型可視化、模數化、參數化，信息化。運用BIM進行建模分析，在三維視圖下更方便設計人員處理節點問題、合理布置預埋件位置，細化拆分構件、在空間上對綜合管線進行碰撞檢查，找出設計中的失誤以及時解決各構件之間的設計沖突。利用BIM平臺達到信息共享，使各專業工程師能快速獲得參數，及時溝通交流，打破孤島效應，避免重復返工以提高效率。通過BIM建立構件標準化族庫對構件的尺寸進行優化，能進一步使建筑標準化，減少預制構件的種類和數量，使構件成本最低化。運用BIM技術能動態的觀察設計的變化對成本的影響，及時調整結構方案控制成本。

3.2 生產運輸階段成本控制

裝配式構件要求外形和尺寸都要足夠的精準，這關系到后續的安裝工作是否能順利進行。利用BIM平臺能將構件幾何信息、專業屬性提供給生產商，生產人員通過模型參數能提取有效準確的信能嚴格按照設計標準進行生產。BIM的深化設計能更為準確的獲得項目資源的需求量，可根據資源用量制定合理的采購計劃避免材料的鋪張浪費。這些都有利于裝配式建筑設計、采購、加工的集成化管理。在運輸中，運輸距離、道路路線和場地布置都會影響運輸的成本。通過BIM和RFID相結合，預先合理的規劃好路線指定運輸方案，動態監管運輸過程中的構件，減少運輸風險，結合吊裝方案合理的安放構件，實現運輸成本的可控。

3.3 施工階段成本控制

BIM技術具有模擬性特點。在施工模擬下，通過對預制構件進行可視化安裝，預先掌握安裝中的技術難點和關鍵點，提前制定好應對措施規避風險。通過不同方案對比，能改善裝配式建筑的施工工藝，制定合理安裝順序，提高施工效率。運用BIM對施工范圍進行可視化管控，模擬行車路徑、吊車安裝范圍、材料的存放位置等，來尋找安裝構件最佳途徑。再運用BIM中的算量功能加上動態進度跟蹤形成5D技術，對資源進行合理分配，縮短施工周期，制定最優施工組織設計。在BIM動態監管下，實際施工過程中，能及時發現問題。可將實際的進度、成本與模型中情況進行對比糾偏，在模型中根據目標及時調整偏差，優化施工順序，調整進度，減少成本。結合BIM技術對裝配式建筑可實現裝配式成本精細化管理達到效益最佳。

4 結論

裝配式建筑是建筑產業的發展趨勢，結合BIM技術能有效的打破裝配式建筑高成本的僵局，實現成本可控。從設計，生產運輸到施工過程中利用BIM對裝配式建筑實施動態監管，使整個過程更具精細化、共享化和集成化。在我國深化改革的今天，裝配式建筑作為一種新型綠色環保建筑應值得大力推行。