装配式住宅应用BIM技术成本管理的探究

2019-03-15张天明中建八局第一建设有限公司山东济南250100

安徽建筑 2019年2期

张天明（中建八局第一建设有限公司，山东济南 250100）

1 工程概况

本项目南京滨江鲁能硅谷公馆项目（NO.2016G90地块项目）位于南京市江宁区滨江开发区锦文大道与中元北路交叉口，由南京硅谷房地产开发有限公司开发，中建八局第一建设有限公司总承包施工建造。本项目的总建筑面积约为234733.6m2，由18栋住宅（其中17栋18层，1栋17层）及1栋幼儿园和2栋社区中心还有1栋物业中心组成，住宅的层高为3m；住宅建筑高度为57m。幼儿园的层高为3.9m；幼儿园的建筑高度为12m；社区中心的层高为4.5m；社区中心的建筑高度为18.4m。本工程住宅为预制剪力墙结构，预制率达30.58%，由预制内墙、预制叠合板、预制楼梯、预制阳台立板组成；社区中心、幼儿园为预制框架结构，预制率达32.43%，由预制柱、预制次梁、预制叠合板、预制楼梯组成。

2 装配式建筑与BIM技术的基本认知

2.1 装配式建筑与BIM技术的定于与发展

BIM是近年来出现的一个新概念。BIM的核心是计算机信息技术的应用，利用三维数字技术创建和管理一个或者多个建筑信息数据库，BIM也是工程建设管理的工具，可以将各种参数化的模型集成到相关的信息系统中，使工程和技术人员能够在规划，运营和维护期间共享和交流建筑信息，以便于工程师们正确理解和应用。BIM技术可以帮助工程建设各相关单位协同工作，不但可以提高工作效率，改变传统管理模式，还可以大大的节约工程的成本。

中国的预制建筑发展始于20世纪50年代，经历了20世纪80年代的高潮和20世纪90年代的低谷，进入了新世纪以后，随着中国政府的不断进步，装配式建筑的发展迎来了新的阶段。装配式建筑由板，柱，楼梯等部件组成。这些部件在工厂生产线上制造并在现场组装运输。该设计展现了当代建筑的工业化，现代化，多元化，并且促进了传统建筑的改造型向集节约，科技，环保，绿色等现代方式。

2.2 传统成本管理中存在的弊端

①传统成本控制存在消耗量和资金支付情况复杂的情况，在劳务分包和专业分包成本中，存在不同的支付条件。给成本管理造成很大的麻烦；在材料的管理上存在许多漏洞，比如没有实际的材料储存和出货记录，材料情况不甚明确；甚至由于公司制度的不完善，导致不同供应商的支付条件不一致，在使用过程中存在混乱的现象等。

②由于在建项目的工期长，规模大，涉及到各类施工人员的施工、各种专业分包工程以及各种建筑材料和设备、等各种费用数据量庞大。可是在传统的成本控制中，很难准确统计到各项费用。面对巨大的工作量，月、季度这种短周期的成本管理几乎是不可能完成的。

③项目成本管理过程中施工现场的进度、工作量的计算、材料的使用及库存与其他费用的支出等牵涉部门和岗位众多，这就考验各部门的联动情况，各部门必须将节点的数据汇总成实际成本，万一某个部门联动不好，这将导致成本核算的延迟和扭曲，这可以被描述为“一举无意，一切尽失。”

2.3 装配式与BIM技术结合的优势

①由于需要对装配式构件中的预留孔洞和预埋件进行严格的设计，所以各专业之间的沟通比现浇结构设计更为重要。通过BIM平台，排除了各个专业的设计人员之间的交流障碍，通过碰撞检查发现模型设计过程中的遗漏，这降低了设计变更的成本并提高了预制建筑设计的效率。

②将不同建筑物的构件的尺寸和样式上传到族库中进行集成，并建立预制构件的标准化族库，可以进一步推进装配式建筑的规范化设计。

③与传统的现浇结构相比，预制建筑的构件由工厂加工，只需现场组装即可。大大缩短了施工周期，降低劳动力需求，提高了机械化程度，节约了项目建设周期。

④由于预制构件是在工厂里湿法作业完成的，所制造的部件减少了现场的用水和污水排放、噪音污染和扬尘污染，同时，它还可以减少夜间施工中的光污染，并扰乱周围居民。

⑤工厂化的流水线加工有利于机械和模具的重复利用，大大减少了模板的使用，而且在装配式结构组装过程中减少了现浇结构大量的脚手架搭设与拆除工序，节约了资源。

3 探索各阶段装配式建筑的成本控制

3.1 前期阶段成本控制

3 .1 .1 设计阶段

通过BIM技术拆分设计和构件深化是早期成本控制的核心环节，同时这也对设计者提出了更高的要求，设计师们必须熟悉装配式房屋的造价结构，了解每一个环节中装配式建筑的造价变化与现浇结构相比的变化，并通对比分析，从降低综合造价的角度出发，选择最佳的设计方案，同时可以利用BIM可视化的特点让建设单位更好的表达想要达到的效果。

3 .1 .2 协同工作及碰撞检查

BIM技术在同一平台上集成了不同专业的设计模型，使参与者和专业人员共同完成工作成为可能。BIM提供了一个三维设计信息交互平台，各专业人员将BIM模型导入碰撞软件，进行施工碰撞检查，认真分析并排除碰撞点，解决学科之间的设计冲突，减少不必要的设计变更和返工，节省成本。

3 .1 .3 工程量统计与造价管理

在以往的图纸时代，统计工程将耗费造价人员大部分的时间，而且准确性不高。由于BIM包含大量建筑信息，可根据BIM里的数据快速计算工程量。避免消耗造价人员大量的操作，减少了计算的误差。

3 .1 .4 构件生产制作

预制构件生产作为预制房屋建筑的重要组成部分，制造商可以通过BIM信息平台直接获取预制构件的材料和尺寸。制定组件生产计划并实施生产，并将生产信息反馈给BIM信息平台，以便施工可以了解组件的生产状态。制定相应的施工准备和计划。为保证构件生产的质量，使BIM技术和物联网RFID融合起来，对部件进行编码，实时了解构件信息，大大减少物料等待等不必要的损失，在整个施工过程中对预制构件的精细管理得到了很大的改进。

3.2 施工阶段成本控制

3 .2 .1 应用BIM技术进行平面管理

由于预制构件品种多数量大，施工过程中往往因错误使用或者缺失造成耽误的现象。此时就体现了BIM技术与RFID技术相结合的必要性，通过两种技术加强对预制构件的现场存放管理，实时跟踪预制构件的去向，当收到运输车辆的入场信息时，立即组织人员现场检查验收，确认预制构件的大小、尺寸的信息准确，然后，根据计划的路线，它被引导到指定的院子。标准化整个运营流程并提高生产力。

3 .2 .2 应用BIM技术实现可视化模拟施工

由于预制建筑具有施工机械化程度高，施工工艺复杂，安全防护要求高的特点，需要各方协调配合。因此可以利用BIM技术模拟预制构件安装的整个工艺流程，从而优化施工方案。保证预制构件的精准定位。也可以通过BIM技术规划施工现场，并安排大型机械，材料堆场，临时设施，临时道路和行车路线，提升效率，节省成本。此外，BIM技术还可以模拟安全应急计划，从而减少发生安全事故的概率。

3 .2 .3 应用BIM技术实现进度与成本的动态管理

在预制建筑施工过程中，装配建造和施工进度的融合，使BIM-3 D模型转换为BIM-4 D模型，起到对施工进度实时监控与跟踪的效果；将成本维度加入模型中，就变成了BIM-5 D模型，既实现了“动态建设规划”，又实现了进度和成本的动态管理。

3.3 竣工结算阶段成本控制

完工结算在成本控制过程中起着关键性的作用。按照传统的结算流程对CAD图纸进行计算工程量，工作量极大，BIM技术的引入则彻底改善了这种情况。通过BIM模型的建立跟随着项目进度逐渐到全部工程结束，几乎囊括了项目全部信息，过程中的工程变更、工程索赔、现场签证、技术核定单等都可以根据模型的改变及时核对出工程量的变动，为竣工结算带来了极大的便利。