1.徐明 2.鲁周静3.陈红
1.(广州城建职业学院) 2.(广州城建职业学院)3.(广东白云学院)
摘 要:目前建筑行业最先进的技术就是 BIM 技术,它区别于其他技术的明显优势在于,BIM 技术与装配式建筑技术的融合具有高效性,成本更好管控,实现精细、全程和协同发展,在成本控制水平上装配式建筑会获得更好的发展,花费的资金会相应减少许多,住宅品
质会相应提升不少,在和传统建筑竞争上表现出一定的优势。 本文面向成本控制,旨在把握 BIM 技术对装配式建筑在成本降低上的作用。 围绕 BIM 技术,最大程度地实现成本控制路径的合理化、精准化。 希望此次研究能够对装配式建筑行业在成本控制上的优化发展有一定的促进作用。
关键词:装配式建筑;BIM 技术;成本控制
1 前 言
简言之,装配式建筑本质上是一种快速建造模式,针对工业化生产的预制构件,进行施工现场的运输工作和连接工作,预制构件的连接分为干法和湿法两种。目前,装配式建筑凸显的优势主要包括以下两方面:
①装配式建筑适应绿色生态可持续发展的要求,手工操作大大减少,资源利用率大大提高,既节能又环保;
②装配式建筑适应广大人民对高质量住宅的要求,它的精细标准程度较高,保证了住宅品质。
2 相关问题概述
(1)装配式建筑的全生命周期有设计、制造、施工、维护及拆除[1]。
遵循的理念为绿色环保,借助先进科技,以科技化为特色贯穿装配式建筑全程,加快实现基于设计的制造、施工等阶段的技术进程,打造符合绿色发展理念、满足人民需求的高质量住宅。
(2)建筑信息模型(BIM)技术。
BIM 技术,从另一个层面来讲,也可以说是一套管理方法,是一种以建筑设计为基础,集施工管理、项目协同、运维等为一体的全生命周期的管理方法,更够让建筑节约能耗,减少污染等达到绿色节能的手段。
(3)成本管理。
一般情况下,所谓的成本管理指的是有效的规划和核算成本,并对其进行分析、控制、决策等系列操作。
(4)装配式建筑与 BIM 技术相结合的必要性。
众所周知,世界人口众多,住房需求一直都是广大人民群众生产生活需求中的重中之重,近年来,伴随着建筑行业领域的大力发展,以及BIM 技术的发展应用,结合 BIM 技术与建筑业高效整合的实例反馈,BIM 技术在建筑行业领域的优势越发明显,BIM 技术在建筑领域的应用逐渐深入,并不断发展。经调查研究发现,目前,在国外,工程建设公司越来越注重 BIM 技术的提供支持,很多公司在对制造商的验收标准中加入支持 BIM 的三维模型的提供,符合者将优先考虑。在国内,BIM 技术在建筑领域的发展应用为建筑行业注入了新鲜血液的力量,建筑业面貌焕然一新。为适应国内外市场对 BIM 技术日益增长的需求,BIM 技术不断发展并日渐成熟,BIM 技术拥有良好的发展前景。
①精密的工业化制造。
装配式建筑本质上是一种快速建造模式,其核心在于对工业化生产的预制构件进行施工现场的运输和连接工作,目前为止,装配式技术整体表现出的比较明显的两大特征在于机械化和信息化,装配式建筑的最大特色就是精确度较高,其工厂化生产部件的精确程度能达到毫米级,现场组装也要求精准精确,这样才能符合部品部件的安装精度标准,保证各种产品组件的安装进程高效进行。总而言之,建筑工业化最重要的一点就是要全面、全程把握“精密建造”,在基于设计的规范性的前提下,推进加工的产品化、装备的精密化[2]。BIM 技术与建筑业的高效整合,实现了 BIM 的优势与建筑工业化的“精密建造”的高效契合,有利于建筑领域的可持续发展。
②集成的建筑系统信息平台。
新型装配式建筑的一大特色就是“五位一体”,五位指的是以下五方面的内容:分别是设计、生产、施工、装修和管理,这样打造的建筑集中表现出两个明显特征,分别是系统化和集成化两大特色,需要特别强调的一点就是,这种新型装配式建筑不等同于所谓的“传统生产方式+装配化”建筑,对它的深入认知需要宏观把控以下几个基本要点,分别是:规
范设计、集中生产、信息管理。最关键的一点是要把握“集成”这一核心内容,其中 BIM 作贯穿建筑全过程的主线,建筑系统信息平台的打造成为建筑企业大力发展的推动力。
③全专业高效合作与协同。
BIM 技术可推出一个信息共享平台,在这个平台上聚集了各个专业、各个领域的设计工程师,可以实现共同建模,产生思维碰撞,最大程度地实现设计优化[3]。另外,平台可以实现工作的并行处理,分工合作能极大地提高工作效率,同时,设计精度也会有一定程度的提升。
2 装配式建筑的成本构成
(1) 建设阶段
此阶段的花费主要有[4]:
决策成本:主要有项目书、可行性报告、方案评选、招商规划等这些项目的成本。
设计成本:主要有项目书、相关案例、工艺、项目相关鼓励等。
运输、成产预制构件带来的成本:主要有人工费用、材料花费、设备花费、消耗的能源、管理花费等。
施工成本:主要有购置材料、安装设备及使用、农民工、装修、管理。
期间成本:这方面主要有三方面的成本:管理、财务和销售。
地皮费用:主要有购置、使用、开发、等其他相关成本。
税金:包括土地增值税、契税、企业所得税以及其他相关税务。
(2)使用阶段
这一阶段的成本主要有维修设备、能源消耗带来的成本、物业等相关三方面的成本。
(3)装配式建筑增量成本
这一方面的成本主要有正增量和负增量两种类型,它的含义就是建筑工业化建造成本相比于建筑传统化建造成本[5],两者之间的差值,正增量的意义就是装配式建筑相比于传统式建筑而言成本较高,负增量的意义就是装配式建筑相比于传统式建筑而言成本较低。
3 BIM 技术在某装配式建筑实施过程中成本控制的应用
3.1 案例概况
例如,国内某大学校园内的学生公寓,以工程总承包的模式和框剪装配式的结构为主,公寓占地面积高达 25000m2,共分为 A、B 两栋,两栋具体情况如下:A 栋占地面积为 4200m2,从负二层到七层,共九层;B 栋占地面积为 20800m2,有二十层、地下两层、地上是十八层。清单计价为计算其工程量为主,其合同也就是总价包干,受合同上明确标明的调整的影响,除此之外,不受其他因素变动的影响。
工程总承包是该项目的主要模式,方案设计、施工设计、工艺设计为设计阶段三大设计内容,在 BIM 平台的帮助下可以实现各个部门间工作上的协同、资源上的共享,参数的设计主要借助功能模块层来实现,对多套方案进行对比筛选,通过限额从各个要素、各个成员、各个阶段实现对造价的有效应用,在对发展进行不断优化的过程中把产业化、模块化、标
准化的住宅集中体现其中。初始计划中初步定为每平方米含 60kg 钢筋、0.3m3混凝土,限额的影响将各参数指标分别降至每平方米含钢筋 50kg、混凝土 0.45m3,BIM 模型通过对多套方案的对比实现对装配率的有效控制,装配率与造价成正比。模型优化使公寓装配率降低不少,A 栋直接由75%降至 50%,B 栋直接由 65%降至 40%,高达 240 万元的成本减少。
3.2 BIM 技术在各阶段的成本控制研究
(1) 设计阶段
精装修设计上的一体化可以利用 BIM 技术加以实现,户主单方面的个性化需求,如:电视墙的整体布局、厨房、厕所的整体布局等。借助 BIM平台,可以精准地得到满足。BIM 平台集设计与装修于一体,最大的优势就在于能有效降低二次装修率,省时省力省资源,绿色环保又安全。
(2) 建设阶段
在施工阶段借助模型可保证工程消耗量计算的精准性,通过预算成本与实际成本间的对比,实现成本管控的科学化、合理化。BIM 作为目前为止建筑领域科,技性最强的技术,它的明显优势如下:数据存储功能强大、可实现全方位、立体化的 3D 施工模拟、还拥有 BIM5D 技术这对形成进度和成本有很大的帮助,实现的管理也比较有多个方面,如物资材料、商务成本、安全质量等等[6]。
除此之外,应用成本管理系统可以对计算合同的效率大大提升,保障其速度较高,指标的对比具有全方位、多层次、宽领域的特点,以确保建筑企业得到更好的发展,精细化程度更高。有效的结合广联达和 BIM技术,可以实现图像算量的速度更高,在计算规则的有效应用下,保障算量更加的快速,数据的共享、工作的协同、成本的降低、利润的增加等等
都已稳步进行。BIM 技术在建筑业中的应用对于定位预埋构件的节点位置十分有利,能尽量实现误差上的减小、尽量避免二次返工的出现,施工全程更加规范标准,使工程质量的把控难度系数大大降低,人工以及资源损耗大大降低。在施工阶段,把 BIM 技术中的 5D 可视化管理技术的应用其中,有效的整合相关资源,如材料设备、劳动力等,随时有效的对
比施工方案和现场实际,然后进行有效的调整和协调。为确保业主、施工、监理等等人员对项目情况有效且深入的了解,长时间的贮存建筑数据,这对后期管理建筑施工情况很有帮助。
4 总 结
综上所述:①在设计阶段,能有效管控成本的方法就是尽可能实现设计优化,最大限度地降低修改设计的频次,在设计阶段通过头脑风暴等等有效的优化和解决设计修改、变更率,设计全程及时通过思维碰撞与实践反馈将暴露的问题优化解决,这对后期施工变更率的降低保证后期施工进度的高效进行;②在部品部件生产运输阶段,力求精准化,打造高质量部件,最大限度优化成本控制,实现成本协同;③在施工安装阶段,保质保量,缩短工期,加大资金周转力度,实现创造效益的最大化。该项目配式建筑之中引入 BIM 技术,比对传统施工方式具有的优势如下:
(1)可以节约 70%的耗材、节约 36%的用水及节约 30%的能耗,工期上缩短 31%:可以把一些统一制作构建,在相关技术的帮助下在工厂中对标准的构件进行生产制造。
(2)集成性:整合是预制建筑的核心。REVIT 建筑结构机电一体化是设计师的设计内容,形成一体化的设计方案,全过程包括设计施工、生产运输等过程,同时我们还要对未来的拆除加以考虑[7]。建筑行业最先进的技术就是 BIM 技术,它区别于其他技术的明显优势在于,BIM 技术与装配式建筑技术的融合具有高效性,成本管控将朝着三个方向发展,及全程的可视化、管理的精细化、和协同化,在成本管理水平上装配式建筑将会获得更快的发展和进步。建造成本和居住品质更适应市场需求,在和传统建筑竞争上表现出一定的优势。
参考文献
[1]周书东,张益,张彤炜,等.广东省装配式建筑发展现状研究[J].城市住宅,2020,27(1):59-62.
[2]姜磊,蔡军,赵崇雄,等.基于 BIM 的装配式建筑技术在汉瑶民族建筑修建中调查研究[J].价值工程,2020,39(1):203-205.
[3]杨成龙.BIM 技术在装配式建筑全过程质量管理中的应用[J].科技风,2020(4):122.
[4]樊 军,杨嗣信.关于实现装配式建筑的思考及建议[J].建筑技术,2017,48(2):118-122.
[5]杨 闯,刘 香.我国装配式住宅现存问题及应对策略分析[J].建筑技术,2016,47(4):301-304.
[6]刘康宁,张守健,苏义坤.装配式建筑管理领域研究综述[J].土木工程与管理学报,2018,35(6):163-170,177.
[7]刘 畅.基于 BIM 的建设工程全过程造价管理研究[D].重庆:重庆大学,2014.
[8]申金山,华元璞,袁 鸣.装配式建筑精益成本管理研究[J].建筑经济,2019,40(3):45-49.