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基于BIM技术下装配式建筑的造价控制研究
摘要：随着建筑行业的发展，装配式建筑作为一种高效节能、绿色环保的建筑方式逐渐开始被重视。文章基于BIM技术的应?，分析装配式建筑与BIM技术的关系与特点，同时解析了装配式建筑的造价构成。通过对装配式建筑的模型建构、信息采集、数据分析与造价优化等方面详细分析，揭示了装配式建筑中的BIM信息管理机制与路线。基于BIM技术的协同管理与造价控制，对装配式建筑的设计、运输、生产、安装各阶段展开解析，探讨装配式建筑项目中可靠有效的造价控制方法。最后，本文通过对BIM技术下全生命周期应?展开分析论证，发现BIM技术能够有效地提高装配式建筑项目的成本效益、质量管理、施工效率和风险管理水平，可为推动装配式建筑的发展提供理论与实践支撑。
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1、引言
随着“双碳”时代的来临,装配式建筑迎来新机遇,预计到2030年全国装配式建筑占新建建筑可达到40%｡住建部在《“十四五”建筑业发展规划》中也提出“绿色化､工业化､信息化的建造方式,加速推动新一代信息技术与建筑业深度融合发展”｡由于装配式建筑存在工艺特殊､工业集成化高等因素,传统的造价控制模式已很难适应｡通过BIM技术在装配式建筑中的应⽤,可更准确地估算材料需求､人力资源投入､施工所需时间等,减少投入以避免成本超支,以及提前发现潜在的经济风险｡因此,建筑工业化的高质量发展,不仅需深度了解装配式建筑工艺,还应合理借助BIM信息化手段,真正实现装配式建筑成本的合理控制｡
2、装配式建筑概述
2.1装配式建筑概念
装配式建筑是一种采⽤工厂预制构件和部件的方式,通过标准化和模块化设计,实现构件的批量生产,提高了施工效率和质量控制水平｡此外,装配式建筑因其高效的资源利⽤､减少现场浪费､缩短工期等特点,符合当下可持续发展的要求｡与传统现浇方式相比,具有更高的工业化程度､更快的施工速度､更严格的质量控制和更少的环境影响｡综上所述,装配式建筑在工程造价方面的作⽤,主要体现在成本降低､效率提高等多方面,增强了建筑项目的经济可行性和市场竞争力｡
2.2装配式建筑特征
装配式建筑的建设方式与传统现场施工相比,更加绿色经济､节约资源,符合国家“双碳”的发展目标｡其显著优势特点主要表现在几方面｡①工程标准统一｡构件的工业化生产与加工,可精准调控工程质量｡②绿色低碳环保｡建筑集约化程度高,减少施工的建筑垃圾､粉尘污染的产生｡③建设周期短｡工厂生产预制构件,便捷运输､施工安装,全过程的管理可缩短建设工期｡④人工成本节约｡装配式建筑的工业化手段,降低人力的直接投入,同时可提升施工作业的安全性[1]｡
2.3装配式建筑的造价构成
与传统现浇模式相比,装配式建筑增加了PC预制构件的生产､运输和安装吊装等费⽤｡装配式建筑的造价构成,其主要包括以下几方面｡①设计费｡相比于传统现浇模式,装配式建筑设计成本增加了深化设计阶段的费⽤｡深化设计需在施工图设计的基础上,充分考虑预制构件的拆分､吊装与安装方案,精确计算构件的尺寸重量､生产工艺､预留孔洞等,及BIM协同设计所增加的费⽤｡②构件生产费｡该部分费⽤主要来源于前期构件厂的投资费⽤,及后期生产的人工费､材料费､机械使⽤费､构件模具费､模具损耗费､摊销费､税金等[2]｡③构件运输费｡该费⽤金额主要取决于运输工具､距离､重量､构件类型尺寸,及装卸费､运输保险费等附加费⽤｡④安装施工费｡该费⽤主要是措施费､人工费､管理费等,而构件类型､安装工艺也会影响费⽤投入｡
3、BIM信息管理与造价控制
3.1BIM信息管理机制
在BIM技术的信息管理机制作⽤下,装配式建筑的造价成本得到动态管理与优化,使信息交互速度得到了全面提升｡在信息管理机制中,借助BIM技术采集项目信息､材料⽤量､构件单价､采购成本等数据,使装配式建筑全生命周期的造价得到优化与可控[3]｡
相关BIM信息管理机制主要由四个方面组成:模型建构､信息采集､数据分析与造价优化(见图1)｡①模型建构方面｡它需完善BIM模型中预制构件与造价成本的信息,同时,还需保证模型数据实时的动态调整｡采⽤BIM分级的编号,将BIM设计模型与工程计价信息的同步关联,保证方案设计阶段的造价最优化｡此外,BIM模型还应严格按照LOD标准创建,保证构件精确度与信息完整度｡②信息采集方面｡它依靠多专业的BIM团队成员,构建起数据采集平台与管理准则,为装配式建筑信息管理打下基础｡③数据分析方面｡借助RIBi-TWO计算软件对构件信息展开提取与分析,而布尔运算与扣减规则可精准计算工程量,同时,完成工程量的计算与成本分析[4]｡④造价优化方面｡运⽤BIM5D等分析软件对核心区域的构件成本､安装方案､运输路线､实际损耗展开论证分析,调整控制建设项目的资金投入｡
图1BIM信息管理流程图
3.2BIM造价控制模式
通过BIM技术的全面应⽤,采⽤“信息模型—分析预测—构件管理—资源控制—风险控制—成本优化”的模式,实现对建筑项目成本的全生命周期控制｡
①建筑信息模型管理:建立精确的BIM模型,包括建筑结构､构件尺寸､材料成本､工程量以及施工时间等信息,保证提供准确的建筑造价预估和成本控制依据｡②成本估算与预测:利⽤BIM软件进行实时成本估算和预测,以及BIM模型中的数据自动生成成本报告和预算,实现对建筑项目成本的实时监控和控制｡③构件生产与管理:在BIM模型中集成供应链信息,实现对构件生产和运输的数字化管理｡通过BIM模型中的准确信息,优化构件生产和采购计划,降低材料浪费和库存成本,从而控制建筑项目的总体成本｡④施工进度与资源管理:通过BIM模型的三维可视化,实时监控施工进度和资源使⽤情况,及时发现和解决施工中的问题,确保项目按时完成并控制成本｡⑤变更管理与风险控制:利⽤BIM模型进行变更管理和风险控制,及时记录和分析设计变更和施工变更对成本的影响,并采取相应的应对措施｡通过BIM模型的数据分析和可视化功能,帮助项目团队更好地管理变更和风险,避免成本增加和项目延误｡⑥成本优化分析:利⽤BIM模型进行成本优化分析,评估不同设计方案和施工方法对成本的影响,并提出相应的优化建议｡
4、BIM技术下装配式建筑造价控制策略
4.1设计阶段造价控制
设计阶段作为装配式建筑的重要环节,设计方案能直接影响工程项目的整体造价｡因此,在设计阶段应遵循“实⽤美观､经济适⽤”的基本原则,充分发挥BIM协同设计的优势,保证决策的经济性与安全性,继而实现造价成本的实时控制[5]｡
在BIM技术的应⽤中,装配式建筑设计阶段的造价控制涉及多个方面｡①设计模数化｡通过设计的模数控制,减少构件类型､分摊装配式深化设计成本,同时,可减少构件生产的成本｡②成本控制与优化｡利⽤BIM技术进行成本敏感性分析和优化,通过在设计模型中进行调整,比较不同设计方案的造价,从而在设计阶段就能够获取最经济和可行的解决方案｡③精细深化设计｡利⽤BIM技术促进设计团队的协同工作,实现各专业的数据共享和协同设计,减少设计变更对造价的影响｡例如,对预制柱的深化设计,可利⽤BIM软件自动生成工程量清单,避免传统手工编制的错误和烦琐,同时,也可充分发挥BIM三维可视化检查功能(见图2)｡④构件拆分与管理｡为了构件的标准化生产与安装,设计阶段应严格按照功能模块的尺寸和类别展开优化,实现部品部件的成本精细管理与控制(见图3)｡
图2BIM构件钢筋明细
图3装配式建筑构件拆分图
4.2生产阶段造价控制
①精细化生产计划｡利⽤BIM数字化管理制定生产计划,确保生产流程的高效执行,减少浪费和延误,提高生产效率｡此外,构件生产的品质主要源于技术人员的管理与操作,通过定期培训提升技术人员的理论知识与操作能力,保证构件部品生产全过程都满足材料定额控制与质量管理体系[6]｡
②质量管理与控制｡通过BIM模型进行质量管理,实现对构件生产过程的全面监控和质量控制,减少因质量问题引起的成本损失｡
③实时成本监控｡利⽤BIM技术实时监控生产过程中的成本情况,及时发现和解决成本偏差,确保生产成本控制在预算合理范围内｡
④供应链管理｡利⽤BIM技术优化供应链管理,确保材料和构件的及时供应,降低物流成本,提高生产效率｡⑤变更管理与风险控制｡通过BIM管理实现对变更和风险的及时识别和管理,减少因变更和风险导致的额外成本支出｡
4.3运输阶段造价控制
装配式建筑大部分构件是由工厂生产制作完成,由工厂到施工现场的运输成本继而也成为造价控制的关键环节｡由此,从BIM技术层面出发,针对装配式建筑运输阶段的造价控制提出策略如下｡
①运输路径规划与优化｡针对地方交管部门的规定,采⽤数字化模拟与分析,优化运输路径,采⽤最小化运输距离｡此外,合理的交通规划和配套设施分析,选择最优的运输方案,避免因交通拥堵等问题导致的额外费⽤｡
②模块化管理｡通过BIM模块化设计,将构件拆解成适于运输的标准尺寸,降低运输中的空间浪费,提高装载效率｡
③运输成本估算与控制｡借助数字化技术对运输过程中的成本进行实时估算和监控,确保运输成本控制在预算范围内,并及时采取措施应对潜在的超支问题｡
4.4安装阶段造价控制
装配式建筑顺利安装是确保项目按时完成的关键,构件､人员的调配与管理､安装实施计划､现场费⽤等因素都已成为造价控制的关键因素｡
①精细化设计与规划｡在安装阶段前,通过BIM技术进行精细化设计和场地布置,确保构件的准确尺寸和位置,最大程度减少现场调整和修整,降低额外成本｡
②严格的供应链管理｡BIM动态模拟与及时调控,确保所有构件和材料及时供应到位,避免因延迟而导致工期延误和额外成本｡
③数字化的人力资源管理｡合理规划和调配人力资源,确保安装队伍的合理配置和高效率作业,避免“窝工”现象而导致成本增加｡
④有效的项目管理｡引入项目管理工具和BIM技术,如进度计划､成本控制､风险管理等,确保项目按时､按预算完成｡
⑤现场安全与监督｡BIM施工现场监控,严格遵守安全规范,确保施工现场的安全,避免因安全事故而导致额外成本和工期延误｡
⑥供应商和承包商合作｡与供应商和承包商建立良好的合作关系,构建信息管理平台,确保沟通畅通､协作配合,避免因沟通不畅而导致误解和额外成本｡
⑦技术创新与提升｡持续关注行业技术创新,采⽤更先进的施工技术和装备,提高施工效率,降低成本｡
5、结语
综上,面对工程项目投资预算的不断攀升,造价控制已成为建筑全生命周期的核心｡基于此,本文以BIM技术为基础,结合装配式建筑的建造与工艺特点,对装配式建筑的造价控制展开研究,其结论可细分为如下几点｡
①在BIM技术应⽤下,“模型建构､信息采集､数据分析与造价优化”的BIM信息管理机制,可为装配式建筑造价控制提供理论方法与基础依据｡
②在BIM造价控制模式中,需遵守动态管理与调控的原则,才能真正发挥BIM技术的协同､集成与模拟等优势｡
③装配式建筑的造价控制应充分利BIM技术动态交互与信息集成功能,调控设计､生产､运输､安装等阶段,减少信息传递的误差和滞后｡
未来,造价控制不再是单一的数据核对优化,而是一个持续且动态管控的过程,可贯穿建筑的全生命周期｡只有利⽤信息化技术对项目模拟输出分析,才能保证资金的投入精确,实现工程项目造价控制的实时动态管理｡
参考文献:
[1]贺菲.基于BIM的装配式建筑的全过程造价管理研究[D].山东:山东建筑大学,2020.
[2]王爽,王春艳.装配式建筑与传统现浇建筑造价对比浅析[J].建筑与预算,2014(7):26-29.
[3]李世杰.基于BIM模型的装配式建筑工程全流程造价控制方法研究[J].中华建设,2024(1):39-41.
[4]彭丛栋,夏文静.BIM在设计阶段造价管理的应⽤研究[J].建筑技术,2019,50(7):815-817.
[5]贺随缘,石爽,林进,等.BIM技术下全生命周期造价控制策略研究[J].江西建材,2023(5):471-473.
[6]孙国林.装配式建筑成本控制关键影响因素研究[D].重庆:重庆大学,2018.
文章来源:吕慧芹,王永生.基于BIM技术下装配式建筑的造价控制研究[J].智能建筑与智慧城市,2025,(05):85-88.
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相比传统建筑方式,装配式建筑具有施工周期短､质量可控､环境污染小等诸多优势[1]｡然而,在装配式建筑中,电气安装工程具有复杂性和多样性,施工过程不仅要求设计和施工标准化､模块化,还需要与装配式建筑其他施工环节高度协调[2-3],否则会导致施工冲突､效率低下等问题,进而影响整个工程的施工进度和质量｡
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主管单位：辽宁省住房和城乡建设厅
主办单位：辽宁省建设工程造价管理总站
出版地方：辽宁
专业分类：建筑
国际刊号：1673-0402
国内刊号：21-1286/TU
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