基于BIM 技術(shù)的EPC 項(xiàng)目裝配式建筑增量成本應(yīng)用研究

朱明月

（浙江眾悅工程管理有限公司，浙江 紹興 312000）

裝配式建筑自身所具備的優(yōu)勢(shì)科學(xué)符合我國(guó)對(duì)建筑業(yè)發(fā)展的長(zhǎng)期需要，但因?yàn)槲覈?guó)尚且處在裝配式建筑發(fā)展的初期步驟，相應(yīng)的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)并不十分成熟，直接造成裝配式建筑的建造成本居高不下，產(chǎn)生大量增量成本，因此裝配式建筑成本的發(fā)展已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外研究重點(diǎn)。

1 裝配式建筑增量成本分析

1.1 裝配式建筑概述

裝配式建筑主要是指能夠?qū)⒔ㄖ牟糠謽?gòu)件在工廠提前制作完成，然后在施工現(xiàn)場(chǎng)可以進(jìn)行組裝的一種建筑形式。因此，裝配式建筑方式有了很大的進(jìn)步，能夠合理的減少工程費(fèi)用，節(jié)約人力、物力以及各項(xiàng)材料。更重要的是裝配式建筑屬于新型的環(huán)保建造方式，它能夠減少施工現(xiàn)場(chǎng)的噪音和灰塵，符合可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)理念。但是采用裝配式建筑模式不論是對(duì)構(gòu)件在PC 構(gòu)件廠的生產(chǎn)還是構(gòu)件在運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)裝配的過(guò)程中，要求和標(biāo)準(zhǔn)都是比較高的，這就需要施工單位加強(qiáng)對(duì)成本的控制。

1.2 裝配式建筑的特點(diǎn)

1.由于裝配式建筑獨(dú)有的特點(diǎn)，所采用的構(gòu)配件可以在工廠預(yù)制完成。構(gòu)配件在工廠生產(chǎn)的過(guò)程中可以做到流水作業(yè)，實(shí)現(xiàn)大批量機(jī)械化生產(chǎn)。因此，這種生產(chǎn)方式可以為裝配式建筑的構(gòu)配件提供良好的基礎(chǔ)條件，使構(gòu)配件在工廠生產(chǎn)的過(guò)程中，可以按照要求對(duì)外部的環(huán)境以及構(gòu)配件的養(yǎng)護(hù)等進(jìn)行不斷地優(yōu)化和調(diào)整，從而不斷提高構(gòu)配件的質(zhì)量，使構(gòu)配件符合裝配式建筑的實(shí)際需求。

2.裝配式建筑的構(gòu)配件在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中必須要保證運(yùn)輸?shù)木?xì)化管理。由于構(gòu)配件是在工廠中完成，因此在后期運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中要想保證構(gòu)配件不受損壞，就必須要對(duì)運(yùn)輸車輛以及裝置有比較高的要求。在運(yùn)輸過(guò)程中實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理，要詳細(xì)了解運(yùn)輸構(gòu)配件的車輛、運(yùn)輸路線、運(yùn)輸?shù)难b置并制定完善的運(yùn)輸時(shí)間等，要把運(yùn)輸過(guò)程中涉及到的每一個(gè)環(huán)節(jié)都考慮周全，這樣才能夠提高和保證構(gòu)配件的質(zhì)量。

3.裝配式建筑還具有科學(xué)信息化等管理特點(diǎn)。在現(xiàn)代建筑技術(shù)水平快速發(fā)展的時(shí)期，BIM 技術(shù)的發(fā)展也越來(lái)越受到建筑行業(yè)的青睞，在建筑領(lǐng)域得到了廣泛推廣和應(yīng)用。BIM 技術(shù)可以和裝配式建造模式進(jìn)行高度配合，建立科學(xué)信息化的管理平臺(tái)，使整個(gè)建筑工程在建造過(guò)程中實(shí)現(xiàn)可視化和模擬化操作。裝配式建筑所采取的設(shè)計(jì)生產(chǎn)施工體系，在很大程度上減少了資源的浪費(fèi)。施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)周邊環(huán)境的污染更少，建筑垃圾和噪音以及粉塵的污染都有減少，是環(huán)保性很強(qiáng)的一種建筑方式。

1.3 裝配式建筑的成本構(gòu)成及增量成本

一般來(lái)說(shuō)，裝配式建筑成本的構(gòu)成種類比較多，也比較復(fù)雜。增量成本是指為建設(shè)某一項(xiàng)目而增加的經(jīng)濟(jì)代價(jià)，裝配式建筑的增量成本主要是指與傳統(tǒng)的澆筑式建造模式相比所引發(fā)的成本差額。

裝配式建筑增量成本主要體現(xiàn)在PC 構(gòu)件試生產(chǎn)、安裝和運(yùn)輸這幾個(gè)方面，這一點(diǎn)已經(jīng)得到業(yè)內(nèi)人士反復(fù)的驗(yàn)證，屬于裝配式建筑增量成本最為主要的關(guān)鍵因素。相同的PC 構(gòu)件價(jià)格相近，其細(xì)微的差距主要是因?yàn)閺S房土地?cái)備N費(fèi)用和人工費(fèi)用產(chǎn)生了波動(dòng)，這主要和國(guó)內(nèi)城市的物價(jià)水平與具體發(fā)展程度有關(guān)。目前，PC 構(gòu)件價(jià)格居高不下的主要原因是因?yàn)檠b配式建筑并未在國(guó)內(nèi)大面積應(yīng)用普及，一旦裝配式建筑的普及達(dá)到一定水平，PC 構(gòu)件就會(huì)類似普通的快消品一樣成為大規(guī)模生產(chǎn)的普通商品，單價(jià)能夠大幅度跳水，這個(gè)時(shí)候，裝配式建筑的建造成本會(huì)低于傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑成本。

PC 構(gòu)件在生產(chǎn)和運(yùn)輸方面相對(duì)于傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑成本增加幅度較高，同時(shí)運(yùn)輸費(fèi)用占比較高。PC 構(gòu)件各子項(xiàng)目在PC 構(gòu)件總成本中的占比分別可以達(dá)到：材料費(fèi)30%，人工費(fèi)15%，措施費(fèi)和運(yùn)輸費(fèi)25%，管理費(fèi)5%-8%，稅金按增值稅13%，利潤(rùn)8%-12%。另外，PC 構(gòu)件作為大宗商品，需要收取高昂的稅費(fèi)，PC 構(gòu)件廠作為盈利性機(jī)構(gòu)，需要大額利潤(rùn)支撐廠房和機(jī)械的折舊和模具生產(chǎn)，多種原因綜合導(dǎo)致PC 構(gòu)件價(jià)格走高。

目前，國(guó)內(nèi)PC 構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化程度不足，構(gòu)件規(guī)格較多，對(duì)車輛的運(yùn)輸要求高。另外，PC 構(gòu)件通常屬于建筑公司，主要業(yè)務(wù)均是為了滿足裝配式建筑需求，對(duì)外業(yè)務(wù)量很少，很多施工單位為了追求裝配式建筑PC構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化，選擇不同廠家的構(gòu)件會(huì)造成運(yùn)輸費(fèi)用的大量增加，建廠選擇在郊區(qū)和城市邊緣的廠家會(huì)產(chǎn)生大幅度上升的運(yùn)輸費(fèi)用[2]。

2 基于BIM 技術(shù)的EPC 管理模式在裝配式建筑下的適用性分析

2.1 BIM 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及適用性

1.BIM 技術(shù)優(yōu)勢(shì)。BIM 技術(shù)可以將建筑信息進(jìn)行數(shù)字化的模型實(shí)現(xiàn)。數(shù)字化模型是一種數(shù)據(jù)化的體現(xiàn)，通過(guò)數(shù)據(jù)化建立起的數(shù)據(jù)庫(kù)，以BIM 技術(shù)作為連接點(diǎn)，與裝配式建筑融合起來(lái)，這樣就可以使實(shí)際的建筑物中的細(xì)節(jié)展現(xiàn)出來(lái)，使建筑項(xiàng)目中的每一個(gè)細(xì)節(jié)和步驟以及最終的結(jié)果都可以通過(guò)這一技術(shù)來(lái)呈現(xiàn)出來(lái)。同時(shí)，通過(guò)BIM 軟件可以有效地進(jìn)行碰撞檢測(cè)，這樣就能夠盡早發(fā)現(xiàn)不足之處，從而及早對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，使后期的施工順利進(jìn)行。并且通過(guò)BIM 技術(shù)可以將工作流程由抽象轉(zhuǎn)化為具體，施工項(xiàng)目管理工作實(shí)現(xiàn)云管理。通過(guò)云管理平臺(tái)，不同設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)云平臺(tái)分享自己的成果，最終可以將這些設(shè)計(jì)模型整合起來(lái)，然后進(jìn)行仿真模擬，再加入進(jìn)度和成本的維度，來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)建筑現(xiàn)場(chǎng)的模擬過(guò)程，提前將整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行了一次完美的演繹。

2.BIM 技術(shù)的適用性。可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)信息進(jìn)行優(yōu)化，由于建筑工程在實(shí)際施工過(guò)程中會(huì)涉及大量的工程數(shù)據(jù)，這必然會(huì)浪費(fèi)許多的人力。運(yùn)用BIM 技術(shù)，可以將大量的工程數(shù)據(jù)進(jìn)行有效整合，使每一個(gè)階段的工程數(shù)據(jù)通過(guò)BIM 信息平臺(tái)形成資源共享的數(shù)據(jù)庫(kù)，以便于每個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)人員實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，而且能夠提升工程量和造價(jià)信息的精確性。設(shè)計(jì)人員可以收集到工程項(xiàng)目在每一個(gè)階段的工程量以及造價(jià)數(shù)據(jù)，從而能夠促進(jìn)資源的合理分配，同時(shí)，通過(guò)BIM 技術(shù)還可以確保信息的準(zhǔn)確性和完整性。

2.2 EPC 管理模式的特點(diǎn)以及優(yōu)勢(shì)

1.EPC 管理模式特點(diǎn)。EPC 是指公司中標(biāo)后受業(yè)主委托根據(jù)合同的約定對(duì)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工和試運(yùn)行等實(shí)行承包管理的過(guò)程。

2.EPC 管理模式的優(yōu)勢(shì)。裝配式建筑如果能夠跟EPC 管理模式相結(jié)合，就能夠?qū)⒓夹g(shù)與管理緊密地結(jié)合起來(lái)。可以使工程建設(shè)形成組織化的管理模式，有效地實(shí)現(xiàn)資源整合和效益的最大化。EPC 管理模式可以有效的節(jié)約建筑工程工期，能夠?qū)⒐こ讨械脑O(shè)計(jì)和施工有機(jī)結(jié)合起來(lái)，使整個(gè)工程進(jìn)度的管理得到有效提升，保證了施工進(jìn)度。并且EPC 管理模式還可以優(yōu)化和整合整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上的資源，為施工項(xiàng)目在設(shè)計(jì)采購(gòu)等方面實(shí)現(xiàn)一體化的管理。這也有利于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)人員可以隨時(shí)針對(duì)設(shè)計(jì)存在的問題進(jìn)行優(yōu)化，保證了工程的質(zhì)量并實(shí)現(xiàn)了成本的管控。在EPC 總承包管理實(shí)施的過(guò)程中，有利于簡(jiǎn)化企業(yè)團(tuán)隊(duì)的管理，提高各部門的協(xié)調(diào)和溝通，從而促進(jìn)工作效率進(jìn)一步提升。

2.3 基于BIM 技術(shù)的EPC 管理模式在裝配式建筑下的適用性

通過(guò)BIM 技術(shù)能夠?qū)⑿畔?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化，有利于加強(qiáng)EPC 管理模式的管理能力。利用BIM 技術(shù)和EPC 管理模式的高度匹配，可以使裝配式建筑的施工工藝得以進(jìn)一步發(fā)展。EPC 模式的總包單位能夠?qū)崿F(xiàn)BIM 模型在全過(guò)程的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝配式建筑在結(jié)構(gòu)、水電以及設(shè)計(jì)、生產(chǎn)等施工工序的信息化和數(shù)據(jù)化，并能夠保證模型的準(zhǔn)確性，有效的提升了工作效率，做到了信息的有效整合。通過(guò)BIM 信息管理平臺(tái)，可以對(duì)整個(gè)裝配式建筑的資源分配和管理周期進(jìn)行科學(xué)有效的配置和運(yùn)維[3]。

3 基于BIM 技術(shù)的EPC 管理模式控制裝配式建筑增量成本的應(yīng)用

3.1 設(shè)計(jì)階段

通過(guò)BIM 技術(shù)可以對(duì)設(shè)計(jì)的構(gòu)件進(jìn)行預(yù)設(shè)安裝，而且工作人員可以通過(guò)BIM 技術(shù)管理平臺(tái)，運(yùn)用EPC總承包管理模式將設(shè)計(jì)人員以及現(xiàn)場(chǎng)施工的技術(shù)人員有效的聯(lián)系起來(lái)，對(duì)BIM 模型進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。并且還可以提前進(jìn)行碰撞檢查，在施工技術(shù)人員豐富經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上不斷對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化和查漏補(bǔ)缺，從而減少在后期出現(xiàn)圖紙變更的現(xiàn)象，為PC 構(gòu)件的質(zhì)量提供了可靠保障。

3.2 采購(gòu)階段

在項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程當(dāng)中，采購(gòu)階段對(duì)于一個(gè)項(xiàng)目的物質(zhì)保證是非常重要的，且費(fèi)用比例也是比較大的，因此必須要對(duì)采購(gòu)的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。通過(guò)利用BIM技術(shù)建立起EPC 協(xié)同管理平臺(tái)，就可以使整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、采購(gòu)以及施工進(jìn)行更加合理的協(xié)調(diào)運(yùn)作，節(jié)省采購(gòu)所用的時(shí)間，并且減少了相應(yīng)的費(fèi)用支出。采購(gòu)人員可以根據(jù)BIM 模型，準(zhǔn)確快速地了解項(xiàng)目所需要采購(gòu)的材料設(shè)備的數(shù)量和種類，并且可以在BIM 信息管理平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)采購(gòu)信息的交流和共享。同時(shí)，采購(gòu)的時(shí)候如果想要做到實(shí)事求是，就需要利用BIM 技術(shù)創(chuàng)建相應(yīng)的模型，通過(guò)模型把收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄，然后利用相關(guān)軟件進(jìn)行自動(dòng)化的匯總計(jì)算，從而提取出任意施工階段的所有信息，以此來(lái)提高采購(gòu)的效率，使采購(gòu)的物資得到更加有效管理。并且EPC總承包商可以通過(guò)BIM 技術(shù)，在設(shè)計(jì)初期就全面地了解到整個(gè)項(xiàng)目需要的所有材料和設(shè)備，從而能夠做到精細(xì)化的采購(gòu)計(jì)劃，保證了采購(gòu)的實(shí)效性和可靠性，減少了采購(gòu)的費(fèi)用[4]。

3.3 生產(chǎn)運(yùn)輸階段

通過(guò)BIM 模型可以將構(gòu)件進(jìn)行拆分和優(yōu)化設(shè)計(jì)，使PC 構(gòu)件能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)要求，科學(xué)控制PC構(gòu)件生產(chǎn)周期，結(jié)合EPC 協(xié)同管理平臺(tái)，就能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工進(jìn)度提前對(duì)構(gòu)件的生產(chǎn)進(jìn)行安排，保證項(xiàng)目的施工進(jìn)度并節(jié)約生產(chǎn)成本。在PC 構(gòu)件運(yùn)輸過(guò)程中，必須要充分考慮到PC 構(gòu)件的數(shù)量、編碼、裝車順序和生產(chǎn)計(jì)劃等方面，以便于配合具體的配送方案來(lái)詳細(xì)制定運(yùn)輸計(jì)劃。通過(guò)BIM_EPC 協(xié)同管理平臺(tái)，能夠?qū)?gòu)建的詳細(xì)信息充分考慮進(jìn)去，從而使運(yùn)輸計(jì)劃做到更加科學(xué)合理的安排，保證了構(gòu)件在運(yùn)輸過(guò)程中的質(zhì)量。

3.4 施工階段

在整個(gè)項(xiàng)目施工的過(guò)程中，會(huì)涉及到許多構(gòu)件的種類，主要包含預(yù)制墻、預(yù)制陽(yáng)臺(tái)、空調(diào)板、預(yù)制樓梯、預(yù)制疊合板等等，而且數(shù)量十分龐大。一般豎向的構(gòu)件在進(jìn)行裝配的過(guò)程中需要根據(jù)樓棟的具體高度進(jìn)行裝配，利用BIM 模擬技術(shù)，就可以提前對(duì)施工工藝以及設(shè)備的運(yùn)行等進(jìn)行模擬，提前發(fā)現(xiàn)和解決施工過(guò)程中可能遇到的問題，針對(duì)性地提出相應(yīng)的預(yù)演和方案設(shè)計(jì)，進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)可視化技術(shù)交底，完整交代施工步驟和施工工序，直觀展示邏輯關(guān)系，避免裝配施工過(guò)程中產(chǎn)生一系列的質(zhì)量安全事件，成功做到控制裝配施工工期和裝配成本的核心目的?？梢蕴崆皩?duì)項(xiàng)目的施工工序進(jìn)行預(yù)設(shè)，使復(fù)雜的工藝變得簡(jiǎn)單明了，這樣也有利于工作人員在實(shí)際施工過(guò)程中更容易把握關(guān)鍵環(huán)節(jié)和步驟，避免了在施工過(guò)程中由于質(zhì)量安全問題而影響工期和成本的管控[5]。

4 總結(jié)

增量成本最高的組成部分是PC 構(gòu)件生產(chǎn)階段，大約占到全部增量成本的81%左右，是重要的控制環(huán)節(jié)。根據(jù)本文分析，必須采取相應(yīng)的科學(xué)對(duì)策降低增量成本，從設(shè)計(jì)、采購(gòu)、生產(chǎn)和施工環(huán)節(jié)的優(yōu)化方案對(duì)增量成本進(jìn)行減負(fù)。裝配式建筑的發(fā)展符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的理念，而BIM 技術(shù)和EPC 總承包管理模式也為裝配式建筑的發(fā)展提供了更好的發(fā)展平臺(tái)。創(chuàng)新了管理模式，提高了管理效率，減少了裝配式建筑的成本，推動(dòng)裝配式建筑向綠色可持續(xù)發(fā)展又邁進(jìn)一步[6]。