基于BIM技术的装配式建筑成本管控研究

基于BIM技术的装配式建筑成本管控研究

方涛,1,徐琦,2,刘栋,3,周述朋,4,黄虎

中建五局第三建设有限公司    湖南省，长沙市 413000

摘要：装配式建筑由于在其建设过程中具有施工工期短、施工损耗小等优势，被广泛应用于建设领域，但是现阶段，我国装配式建筑在施工中成本较高，其对装配式建筑进一步的发展起到了限制作用，因此探究如何实现对装配式建筑成本的有效、高质量管理，降低和控制施工成本具有重要意义。随着信息技术、计算机技术的发展，具有可视化、标准化、精细化的BIM技术被提出，通过在装配式建筑成本管理中应用BIM技术，可为成本管理提供高效的信息化手段。

关键字：BIM技术；装配式建筑；成本管控

1装配式建筑的基本特点

(1)工程周期短。装配式建筑主要是指在正式步入施工现场之前，将所需的施工构建、施工材料等全部制作完成，然后将其运输至施工现场进行组装，如此一来，可以极大地降低工程施工时间，切实缩短施工周期。与传统现浇式建筑模式相比，装配式建筑的施工周期可以缩短40%。

(2)用工量减少，施工质量较高。随着中国人口老龄化问题日益严重，人工费用将会越来越高，而装配式建筑无需应用过多的人工，能够节约大量的劳动力。同时，在工厂统一加工生产的构件拥有更高的质量，所以工程整体施工质量也会更高。

(3)节能环保。对于装配式建筑而言，其所应用的施工技术均是新型节约能源技术，并不会产生资源浪费的问题。但是对于传统现浇式建筑而言，其在完工之后还需对施工现场进行养护，该方面将会浪费较多的水资源，而装配式建筑无需开展该方面工作。同时，工厂化生产构件的形式能够防止产生构件质量不达标问题，尤其是对于混凝土而言，在施工现场进行浇筑将会产生较为严重的浪费问题，此种方式不利于建筑产业实现健康高效化发展。而工厂化生产的装配式建筑则可以规避该方面问题，由于工厂生产环境均非常标准，所应用的建筑工艺、养护环境均比较严重，所以不会产生浪费问题，并且施工现场所应用的石灰、砖瓦等也不会对施工周边环境产生不良影响。

2  BIM技术在装配式建筑施工成本管理中的应用优势

2.1优化图纸设计

BIM技术本质的概念和应用的基础是通过设计图纸构建建筑的BIM模型。在装配式建筑施工中的水、电、空调、建筑物等各专业和工程根据施工设计图纸，针对不同的施工阶段生成相应的BIM模型，并采用工作集的方法实现各自独立模型之间对于位置、属性互换的要求，BIM技术通过将2D的图纸利用模型3D化展现，实现对图纸的优化和深化处理，可直观表达出图纸中的存在的问题，且还可通过建筑设计3D可视化，解决管道综合布置时存在的碰撞问题以及安装时由于工作面导致的冲突、错误等问题。

2.2强化施工管理

通过BIM技术创建施工现场模型，可实现对施工道路的优化，保证施工所需的机械和车辆在进入现场后运行畅通；可实现对功能分区的优化，保证施工现场运输中，减少至服务目标的运输路径距离，使运输成本经济高效，合理划分出物料的堆放和储存区域，降低物料因存放不当导致质量下降、出现火灾等风险；可根据在不同阶段的建筑的不同特点，对建筑的面积进行合理、科学的划分，提高对各职业、各工作面的管理协调水平。

2.3成本精细管控

利用BIM技术中软件的进度表统计功能，可实现对工程量精准、有效的计算。通过二维码和网页信息展示，结合BIM模型保证对物料的追踪，实现对物料进度信息、交付信息等信息的全面、动态的管理。并且通过BIM模式识别资源需求情况，并提供数据支撑，便于对材料的采购、分配提供帮助。在此基础上，同时对项目的进度进行跟踪，直观、清晰地对比出实际与计划数量的差异，为调整和纠正措施的提出提供引导作用，从而实现对成本的有效控制。

3  BIM技术在装配式建筑施工成本管控中的应用

3.1设计策划阶段的成本管控

为生产每个高精度、高质量组件而装配的建筑，可以使用BIM技术，根据专家制作的图纸，在充分考虑每个组件一致性的情况下，模拟成品效果。以三维空间方式渲染整个建筑时，建筑的原始形状可以有效地控制由于视觉体验而产生的资本损失。此外，设计人员可以及时发现设计偏差，减少生产过程中资源浪费造成的设计错误，同时利用该技术可以提供丰富的信息。

3.2生产阶段的成本管控

（1）生产阶段的成本控制。在传统的配件组装和制造过程中，由于员工的知识水平较低，因此很难理解设计人员在装配和制造传统零件时的设计图纸，这可能会导致产品尺寸差异很大。BIM技术则能够提供更真实的三维模型，通过直接视觉体验提高生产精度和减少资源浪费，并且BIM技术可以减少设计人员生产过程和成品制造的沟通效果，减少不必要的生产实践，还可以更准确地捕捉生产材料要求，减少融资浪费。

（2）运输过程中的成本控制。对于相关预制构件的运输环节，无论是运输时间延长还是运输时构件损坏，都会延误工期并造成经济损失。而传统装配线的运输经常会有运输路线出错误的情况，因此相关单位在运输之前应规划好运输路线。由于预制构件体积大，在运输路程中容易出现轻微变形、损坏等现象，而一些工厂同时有多个工程的构件需要运输，在某个时间点，可能会导致预制构件在不同施工地点的运输高峰。工作人员应选择离施工现场最近的运输单位，将运输距离缩至最短。因此，在进行整个运输过程之前，工作人员可以采用BIM技术，对从工厂到施工现场的运输路线进行规划分析，选择出最优的运输路线，减少运输过程出现的误差。此外，运输单位将预制构件完好无损地运输到施工地点，施工人员也需要对构件进行合理的摆放，尽量减少二次运输。可采用BIM技术与物流相结合的方式，形成数字化物流，将运到施工现场的预制构件按照一定的顺序合理摆放，贴上二维码或者置入芯片，其含有的内容与BIM模型相对应，这样工作人员就能够通过BIM模型了解到每天需要的相关构件，减少二次运输对构件造成损害。

（3）施工现场的成本控制。传统预制建筑生产过程中各部件之间的连接比较复杂，完成优质预制建筑需要很长时间，双方负责人应事先沟通。如果一个零件发生连接错误，整个设计可能会混乱，需要再次拆除，这不仅会导致工期延误，还会造成预制零件损坏甚至造成更大的经济损失。相反，如果使用BIM来预先展示已连接组件的3D模型，工作人员可以更直观、更容易地组合组件，从而减少构件连接错误现象的发生。此外，建筑工地通常占地面积较大，必须综合考虑建筑的总体设计、员工人数和施工成本，然而建筑的总体设计需要工作人员对场地进行优质的规划，并且在此过程中需要人力对整个场地进行详细的测量和计算，既延长了工期又消耗了大量财力。

BIM技术还可以计算工作负载统计信息、合理分配工作区、准确计算员工需求，同时还可以准确计算材料量并减少波动，降低运营成本。

结束语：BIM技术在装配式施工阶段成本管控的应用中发挥着举足轻重的作用。其继承并填补了CAD技术的缺陷，为建筑行业带来了巨大而又深远的影响。装配式建筑作为建筑工业化的必然形式，通过BIM技术的运用，在施工阶段对前期准备中优化项目施工组织设计，包括场地布置、吊装设备的选型、运输路线及车辆的规划，到具体施工安装过程中的吊装方案、构件跟踪、过程管理都起到了关键作用，使得装配式建筑成本管控得到有效完善。

参考文献：

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