基于BIM 的装配式建筑建造过程造价管理研究以柳州某项目为例

王万春 朱丽

0 引言

随着我国建筑行业的快速发展，给人们日常生活、工作带来了诸多便利，但环境问题、能源问题也逐渐显现，不符合我国可持续发展的战略目标。在此背景下，装配式建筑逐渐受到了广大的关注和认可，其具有高效、环保、节能等优势。装配式建筑是由预制部品部件在工地装配而成的建筑，当前国民经济发展速度加快，城市化发展规模越来越大，在城乡基础建设中规模与投资效益不断增大，建筑行业的发展进入快速发展时期。现国家标准为《装配式建筑评价标准》（GB/T 51129-2017），自2018 年2 月1 日起实施，该标准体现了现阶段装配式建筑发展的重点推进方向，大力发展装配式建筑，推动建立以标准部品为基础的专业化、规模化、信息化生产体系。但总的来说，我国装配式建筑仍然处于起步和探索阶段，尽管有良好的政策扶持，但由于成本高，限制了装配式建筑规模的扩张。为了克服这一状况，本文通过分析BIM 技术作用于装配式建筑建造过程造价管理所产生的效能指出，以期为促进装配式建筑发展提供参考。

1 装配式建筑的特点

1.1 优势

（1）节能环保。现场原始现浇作业极少，健康不扰民，同时钢模板等重复利用率提高，垃圾少、损耗小、节能环保，与绿色建筑的理念相符合。

（2）提高施工效率。建筑配件实现车间生产标准化，装配式建筑将部件直接运输至现场安装，节省了现场浇筑的时间，大大提高了工作效率。

（3）提高工程质量。装配式构件是在工厂里预制的，能最大限度地改善墙体开裂、渗漏等质量问题，并提高住宅整体安全等级、具有防火性和耐久性。

（3）人工成本降低。使用组合式施工，提高了机械化水平，人员成本降低。

（5）提高安全生产。装配式建筑的机械化手段可以明显降低施工人员的劳动时间和强度，减少了安全隐患，提高生产安全系数。

1.2 劣势

装配式建筑相较传统现浇结构工期更长不适用对工期要求很高的工程；装配率高的工程，梁、柱截面较大，用于住宅时住户接受度较差；构件厂处于起步阶段，投入大、成本回收期长、造成目前构件成本较高。此外，与传统建筑模式相比，装配式建筑的刚性相对较弱，抗破坏力相对较差。

2 装配式建筑“三板体系”与传统现浇建筑造价差异估算

近年来，装配式建筑在部分试点城市得到了大力推广，2019 年9 月，柳州市政府印发《关于在全市新建住宅项目推广装配式建筑“三板体系”的通知》，决定从9 月12 日起至2022 年12 月31 日，在全市新建住宅项目中分步推广应用装配式建筑“三板体系”。“三板体系”是指预制叠合楼板、预制内隔墙板、预制楼梯板。2020 年8 月20 日，南宁、柳州、玉林、贺州等四个自治区作为装配式建筑试点城市，自2020 年10 月1 日起取得土地使用权且属于实施范围内的新建项目，应全面推广应用“三板体系”，鼓励使用预制外墙板。

从现阶段试行情况来看，装配式建筑的造价普遍高于传统现浇筑的成本，以柳州某项目为例。

现以柳州市已经开工的装配式建筑工程作案例估算，估算方式：将同一栋建筑按经验将装配式形式转换为传统现浇形式，对比两者造价差异（如表1 所示）。某项目工程位于柳州，柳州市某住宅7#楼，地上建筑面积16 064.44m，地上18 层，建筑高度53.55m，结构形式框架剪力墙，装配率为31%，包括：预制内墙板＞50%、叠合楼板与预制楼梯＞80%，即三板体系。

表1 三板体系和传统现浇平方造价对比

（1）其中预制内墙板改为蒸压加气砌块减少成本32.55 元/m；（2）预制内墙板改为蒸压加气砌块后抹灰增加成本4.78 元/m；（3）叠合板、预制阳台板、楼梯板改为现浇板减少成本124.04元/m。

根据本地区所颁布的《装配式建筑工程消耗量定额》来看，当前的定额水平偏高，与本地区的人工、机械之间存在差距。定额说明规定装配式建筑垂直运输工程消耗量按传统现浇相应项目85%定额，而根据施工单位反映，因垂直运输使用的塔吊、施工电梯等均按月租赁，目前实际工期并未比传统现浇建筑有所缩短，反而还因为是装配式建筑，可能造成增加塔吊数量或提高塔吊规格，导致实际垂直运输费用不减反增。目前装配式建筑处于初级发展阶段，边深化边施工边修改的情况比较普遍，由此导致的返工或者是非常规做法导致成本的增加，责任难以鉴定。经收集各方资料，“三板体系”较传统现浇建筑提高造价120～200 元/m，50%装配率时较传统现浇建筑提高600 元/m。因装配式建筑施工过程不可预见因素较多，可能导致成本进一步增加，综合以上数据，建议前期做“三板体系”成本预测时，每平方米较传统现浇结构增加180～200 元。

3 基于BIM 的装配式建筑建造过程造价管理运用

国内造价是从设计施工图纸设计完毕之后开始计算，计算工程量、套定额、调价、编制施工图预算或者是设计变更、现场签证、竣工图纸编制等相关内容。传统管理方式能够在一定程度上控制工程造价，但是如果前期投资阶段施工设计方案出现问题，那么预结算人员在竣工阶段与竣工结算阶段都无法控制工程造价，就会造成无法挽回的损失。全过程造价管理则规避了出现这种损失的可能，在造价管理中，基于BIM 技术的全过程造价控制，使用BIM 软件参与全过程管理，让全过程造价更精准、科学、快速，让管理更科学。通过工程信息与资料在BIM 平台上存档方便项目管理使用，减少企业内部管理人员重复劳动，帮助更好的控制项目成本。

3.1 设计阶段

设计阶段是开展工程造价的关键，对工程建设项目的工程质量、建设工程、工程投资、建设后使用、建设经济效益存在直接联系。在工程造价管理中设计费用占3%，但是对整个项目工程的影响超过80%，在选择合理的设计单位基础上，设计费用不会受到影响，设计在任何一个环节进行创新，所节约的费用就超出了设计费用。装配式建筑增加了PC 构建的设计，PC 构件设计深化费6～8 元/m。装配式建筑技术要求高，拥有装配式建筑设计经验的机构不多，因此在设计阶段应尽量优先选择有过相关经验的设计单位或综合实力雄厚的单位。BIM 技术的主要特色是能够根据数据信息，建立仿真的三维模拟建筑物，便于设计师快速绘制出装配式建筑项目的施工图纸。基于BIM 的装配式建筑工程设计过程包括二阶段设计和三阶段设计，二阶段设计的工程造价管理内容是设计概算，进行三阶段设计过程的则是施工包工头预算。设计单位确定之后使用BIM 技术进行三维建模，通过模型导出工程量，根据区域情况导入市场价格，能够得到工程的分部价格，该价格与估算价格结合得到设计概算。BIM 技术还能够结合工程设计的建筑、结构，与机电安装工程等专业结合，检查专业之间的碰撞，及时发现设计问题处理问题，避免因为设计突变而提高工程造价。

3.2 生产阶段

生产阶段费用主要集中在构件生产厂的前期投资以及材料费用上面。构件生产厂前期工厂投入，材料、经营费用，模具及损耗等构成了构件的生产成本。其中材料方面已公布信息价的装配式新型建筑材料种类少，目前只有预制混凝土叠合板、楼梯、阳台板、空调板，其它材料暂未公布，未公布信息价的新型建筑材料价格认定有一定难度。在生产阶段应在保证建筑要求不变的情况下，通过确定合理的装配率，从而降低工程造价。装配率为单体建筑室外地坪以上的主体结构、围护墙和内隔墙、装修和设备管线等采用预制部品部件的综合比例，计算公式为：

式（1）中：p 为装配率 Q1 为主体结构指标实际得分值 Q2为围护墙和内隔墙指标实际得分值 Q3 为装修和设备管线指标实际得分值 Q4 为评价项目中缺少的评价项分值总和。

装配式建筑施工阶段是从构件厂开始的，构件厂生产的构件质量直接影响到之后现场装配的质量。利用BIM 协同管理平台，结合RFID 技术，对构件生产环节进行逐一扫码确认及资料挂接，包含原材料合格证明、隐蔽验收资料、出厂资料等进行管理，确保了生产过程可溯源。同时利用BIM 深化设计图，建立模型，可更加全面了解构件所需的原材料和技术支持，实现构件生产的精准化。

3.3 运输阶段

运输阶段是装配式建筑一个重要环节，提高运输效率，降低运输成本对造价管理影响重大。在运输阶段，应在运输前期设计合理的吊装运输方案，设计合适的运输方案路线，避免构件的损害以及减少运输费用。综合考虑构件的安装卸货的顺序，合理摆放构件的位置，针对构件的不同种类尺寸，设置合理的放置吊装方法，降低装卸成本。BIM 技术的可视化、可通过对构件规格信息，运输路面信息等因素的综合分析，制定出高效的运输及装卸线路。

3.4 施工阶段

项目施工周期比较长，在施工中消耗资源较多，在施工中以设计图纸为依据，结合BIM 三维模型、施工条件、当地价格信息、工程合同等文件综合做好造价管理。在施工中以设计图纸为依据，结合BIM 三维模型、施工条件、当地信息价格、工程合同等文件综合做好造价管理。施工阶段的造价控制主要体现在：（1）施工阶段的进度款审核、资金定向使用管理非常重要。可以根据BIM 技术提取不同进度阶段不同区域不同构件量，根据区域市场价格与合同文件来进行工程计价，从而判断款项的进度。BIM 具备可视化特征，可以根据施工进度与不同时间点的人工、材料、消耗量形成材料资源使用计划，制定项目资金使用计划 。BIM 能够动态展示各个阶段资源使用情况，避免资金短缺。（2）施工过程供应材料管理很重要，施工之前使用BIM 技术制定施工阶段的材料用量与规格，针对性制定采购计划，包括材料名称、数量、到场时间等，避免占用同时减少资源材料的消耗。

基于BIM 的造价控制是工程造价管理的新思维、新概念、新方法，它不仅解决了海量数据处理的难题而且将造价管理流程升级，把造价管理从点扩展到面，使得造价管理更精确和高效。其优势主要体现在以下几个方面：（1）打破了工程造价管理的条块分割状况，使造价管理实现了实时、动态、精准分析，提高了工程项目参与方对成本控制的能力，有效地提高了建筑市场的透明度。（2）提高了工程量计算的准确性和效率。工程量是造价管理的关键要素，BIM 技术通过精准的运算和实体扣减，其工程量精准度远远优于传统计算方式。（3）提高了资源计划管理水平。BIM 通过动态实时监控，可以更加合理地安排资金、人员、材料和机械等，对项目各阶段信息实时把控核算，更加准确的制定派工和资金计划，以实现精细化造价管理。（4）改变传统的设计变更，多算对比的落后状况。BIM技术直接将设计变更的内容与模型关联，实时进行调整。每个构件都被赋予参数化信息，通过任意组合各构件信息，为工程项目的多算对比提供了相应技术支持。

4 结语

建筑业是我国的主要支柱产业之一，转型发展具有重要的战略意义。以装配式建筑为主要执行点，结合BIM 技术实施装配式建筑的全过程造价管理可以更好地推动我国建筑发展方式的转变。目前装配式建筑与传统现浇注建筑相比，成本高于现浇注建筑，用发展的眼光来看，随着装配式建筑在技术上日益成熟、市场逐渐完善、上下游产业配套全面跟上，同时随着人工成本的日益上升，装配式建筑在人工用量上的集约和节省优势将得到充分体现，其建造成本必会低于传统建筑。相信随着国家的大力支持，装配式建筑行业的竞争力会逐步显现。

综上，基于BIM 全过程造价管理倡导全时间段、全方位、全员参与的整体造价管理控制。在建筑施工中，对项目全过程各阶段进行造价控制，分析建筑施工的各种指标，对各阶段的造价发生额与预期的目标进行控制，一旦存在偏差能够及时纠正，保证项目工程造价控制在既定范围之内。同时，本文结合案例，明确了BIM 技术在装配式建筑全过程造价管理方面的优势，从设计、生产、运输、施工等方面提出管理措施，具有一定的参考价值。