胡林

（蘭州市地鐵置業(yè)有限公司）

1 引言

裝配式建筑是一種新型建筑，與傳統(tǒng)建筑不同，其是按照圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，先生產(chǎn)預(yù)制結(jié)構(gòu)，然后將預(yù)制結(jié)構(gòu)運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，通過拼接及各種加固技術(shù)來完成施工的。相比之下，裝配式建筑施工效率更快，故得到了廣泛推廣，但因?yàn)槠渑c傳統(tǒng)建筑施工有很大不同，所以傳統(tǒng)建筑成本控制方法在裝配式建筑中并不適用，導(dǎo)致裝配式建筑施工成本控制成為難題，其中最主要的問題就是控制結(jié)果精確性不足。針對該問題，BIM 技術(shù)能幫助人們更清楚地了解裝配式建筑施工成本變化過程，由此做到精確控制，因此為了發(fā)揮技術(shù)作用，解決當(dāng)前難題，有必要展開相關(guān)研究。

2 BIM技術(shù)基本概念與應(yīng)用基本要求

2.1 基本概念

BIM 技術(shù)是三維建模技術(shù)，核心功能是根據(jù)輸入的信息建立三維模型結(jié)構(gòu)。三維模型具有兩大特征。

①三維模型有立體化特征，能夠?qū)⒛Ｐ偷拿總€(gè)平面以立體的形式呈現(xiàn)出來，使得人們可以更加直觀地了解模型所代表的情況，便于找出其中問題。

②三維模型有透視化特征，不僅能展示表面平面情況，還能展現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況。除此以外，現(xiàn)代BIM 技術(shù)軟件普遍搭載了計(jì)算功能，能依靠各種算法幫助人們對模型進(jìn)行調(diào)整，或計(jì)算出模型中存在的問題，同時(shí)支持參數(shù)化調(diào)整，因此使用該項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)κ挛镞M(jìn)行精確控制[1]?；诖?，BIM技術(shù)在裝配式建筑施工成本控制中具有良好應(yīng)用價(jià)值，通過該項(xiàng)技術(shù)，結(jié)合成本單價(jià)等資料，能對成本發(fā)展過程進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)問題可進(jìn)行合理調(diào)整，達(dá)到成本控制目的，可避免成本過高或過低問題的發(fā)生。

2.2 基本要求

雖然BIM技術(shù)在裝配式建筑施工成本控制中具有良好應(yīng)用價(jià)值，但要充分發(fā)揮其作用，就要滿足技術(shù)應(yīng)用的一些基本要求。首先因?yàn)锽IM技術(shù)是根據(jù)輸入信息進(jìn)行建模的，所以輸入信息的準(zhǔn)確性、完整性直接影響到建模成果，即假設(shè)信息與實(shí)際不符，那么模型中對應(yīng)結(jié)構(gòu)也會(huì)失準(zhǔn)，而根據(jù)失準(zhǔn)結(jié)構(gòu)做出的判斷自然是錯(cuò)誤的，同時(shí)如果缺失了部分信息，就代表模型不完整，容易在施工成本控制中引發(fā)漏項(xiàng)問題。針對這種現(xiàn)象，BIM 技術(shù)應(yīng)用前必須做好信息采集工作，確保信息足夠準(zhǔn)確、完整。其次，BIM技術(shù)本身僅具備搭載算法程序的能力，并不直接提供算法服務(wù)，因此在施工成本控制中要合理選擇算法，再將算法程序完整地載入BIM技術(shù)系統(tǒng)，這樣才能讓BIM 技術(shù)充分融入到施工成本控制工作中，以便其發(fā)揮應(yīng)有作用。

3 裝配式建筑施工成本控制策略

依托BIM技術(shù)，在基本要求被滿足的前提下，裝配式建筑施工成本控制策略如下。

3.1 前期控制

因裝配式建筑前期一系列準(zhǔn)備工作對后期施工過程有直接影響，所以要做好成本控制工作，就必須從前期著手。前期成本控制主要側(cè)重幾個(gè)要點(diǎn)。

①業(yè)主方要在前期對工程項(xiàng)目成本進(jìn)行可行性研究，過程中可以依靠BIM 技術(shù)分析后期施工涉及的所有經(jīng)濟(jì)因素，例如，搜集裝配式建筑規(guī)模相關(guān)資料，再充分分析建筑建設(shè)施工時(shí)生態(tài)環(huán)境保護(hù)、占地面積、投資目標(biāo)、資源及能源消耗等經(jīng)濟(jì)因素，最終從綜合角度出發(fā)對裝配式建筑的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析，如果經(jīng)濟(jì)效益良好，高于預(yù)估成本，就代表施工成本可行，可以考慮施工。另外，在可行性良好的前提下，業(yè)主方應(yīng)當(dāng)積極配合、開展資源分配、調(diào)動(dòng)等工作，以便后續(xù)成本控制工作能順利開展。

②業(yè)主方必須做好設(shè)計(jì)圖紙把關(guān)工作，即業(yè)主可以依照規(guī)范化設(shè)計(jì)招投標(biāo)制度，在合同中清楚表明自身有權(quán)把關(guān)圖紙。然后結(jié)合圖紙，業(yè)主方可以利用BIM技術(shù)得到對應(yīng)的模型，根據(jù)模型進(jìn)行觀察、分析，可以初步了解裝配式建筑施工需求，從中分析是否存在不必要工序等問題，此類問題會(huì)導(dǎo)致施工成本虛高，因此，業(yè)主可以要求設(shè)計(jì)單位做出調(diào)整。例如，通過設(shè)計(jì)圖的BIM模型了解到，裝配式建筑中部分樁基并未起到實(shí)際作用，因此樁基對應(yīng)的填挖施工屬于不必要工序，要求設(shè)計(jì)單位調(diào)整后即可避免對應(yīng)的成本產(chǎn)生，起到事前成本控制作用[2]。

③業(yè)主在招投標(biāo)環(huán)節(jié)中，要利用BIM 技術(shù)對若干投標(biāo)方的投標(biāo)資料（主要為設(shè)計(jì)圖紙）進(jìn)行建模分析，原則上先排除所有質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或其他問題的標(biāo)書，后續(xù)再從質(zhì)量達(dá)標(biāo)、沒問題的資料中，選擇施工成本最低的一方作為承包方。

④業(yè)主要協(xié)同其他單位，利用BIM 技術(shù)嚴(yán)格執(zhí)行預(yù)算管理法，即通過BIM技術(shù)進(jìn)行建模，能夠確認(rèn)裝配式建筑施工一共包含了多少個(gè)結(jié)構(gòu)，每個(gè)結(jié)構(gòu)需要使用哪些材料、每種材料用量多少，根據(jù)結(jié)果結(jié)合單價(jià)進(jìn)行計(jì)算，可確認(rèn)每個(gè)施工成本項(xiàng)目的大體資金需求，按照該需求編制預(yù)算方案，并要求承包方嚴(yán)格找方案執(zhí)行預(yù)算就能很好地對施工成本進(jìn)行提前控制。

關(guān)于前期控制中，利用BIM 技術(shù)進(jìn)行施工成本控制方式有很多，每一種方式都有不同的思路，本文列舉其一以供參考：業(yè)主可以通過BIM 模型判斷裝配式建筑的兩個(gè)平面是否對稱，假設(shè)兩個(gè)平面應(yīng)當(dāng)對稱；如果不對稱，就代表按照當(dāng)前圖紙進(jìn)行施工會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題，間接引發(fā)返工，而返工會(huì)造成不必要成本，因此可以要求設(shè)計(jì)人員對設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行改進(jìn)。

總體而言，BIM 技術(shù)的三維模型能給前期階段裝配式建筑施工成本控制提供有效幫助，使成本控制難度降低，即三維模型能擺脫二維視角限制，更加直觀、完整地將裝配式建筑情況呈現(xiàn)出來，便于業(yè)主等主體進(jìn)行觀察、分析，其中任何問題都無所遁形。

3.2 中期控制

裝配式建筑的中期階段又可分為預(yù)制結(jié)構(gòu)生產(chǎn)、現(xiàn)場施工兩個(gè)環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)中的成本控制方式不同。

3.2.1 預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)運(yùn)輸階段

在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段，應(yīng)該積極與構(gòu)件生產(chǎn)廠商共享BIM模型，可以直接從構(gòu)件BIM模型中提取所需要的構(gòu)件生產(chǎn)信息，比如構(gòu)件形狀、預(yù)留尺寸、鋼筋用量等，這樣能夠提高溝通效率和共享水平，同時(shí)，依托BIM技術(shù)對構(gòu)件生產(chǎn)過程進(jìn)行管控，更好地指導(dǎo)各環(huán)節(jié)作業(yè)，減少圖紙理解錯(cuò)誤，降低構(gòu)件生產(chǎn)成本。利用BIM 模型，可以快速生成構(gòu)件生產(chǎn)所需要的材料清單，全面掌握生產(chǎn)階段所需要的材料種類和用量，方便構(gòu)件生產(chǎn)商制定物資采購計(jì)劃和存儲方案，降低原材料成本波動(dòng)造成的影響。預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)完畢后，需要按規(guī)范要求堆放，設(shè)置支撐物，保證堆放平穩(wěn)，避免出現(xiàn)底層構(gòu)件破壞或構(gòu)件傾覆的問題，對重要構(gòu)件添加RFID 標(biāo)簽，實(shí)時(shí)追蹤構(gòu)件狀態(tài)。在預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸階段，要采取一定的保護(hù)措施，減少運(yùn)輸損耗，降低能源消耗，這些措施能夠降低運(yùn)輸成本?；贐IM 的施工管理平臺，構(gòu)件生產(chǎn)商和施工單位可以實(shí)時(shí)溝通交流，根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃，合理調(diào)整構(gòu)件生產(chǎn)運(yùn)輸計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與施工的高效銜接。運(yùn)輸車輛的選擇至關(guān)重要，采用BIM 技術(shù)進(jìn)行裝車模擬，能夠最大程度保證運(yùn)輸車輛與預(yù)制構(gòu)件的適配性，優(yōu)化配置運(yùn)輸資源，減少運(yùn)輸成本浪費(fèi)，將BIM技術(shù)與GIS技術(shù)有效結(jié)合，用于科學(xué)規(guī)劃模擬運(yùn)輸路線，提前發(fā)現(xiàn)可能存在的影響因素，避免不必要的損失。預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后，通過掃描預(yù)制構(gòu)件上的RFID二維碼，可以輕松獲取構(gòu)件信息，建立施工現(xiàn)場場地BIM模型，根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃，模擬現(xiàn)場布置情況，合理安排存放位置，減少二次搬運(yùn)費(fèi)。將BIM模型與RFID二維碼有效結(jié)合，可以更好地進(jìn)行施工進(jìn)度管理，直觀展現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的安裝情況，控制趕工造成的成本增加[3]。

3.2.1 預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場施工階段

預(yù)制構(gòu)件安裝階段的成本控制對于裝配式建筑施工成本管理至關(guān)重要。在完成施工方案比選之后，可以采用BIM技術(shù)進(jìn)行施工方案模擬，及時(shí)查找施工過程中可能存在的問題，提前采取有效應(yīng)對處理措施，降低變更、返工成本。裝配式建筑施工需要大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行運(yùn)輸起吊作業(yè)，如何根據(jù)現(xiàn)場條件合理選擇設(shè)備類型、規(guī)劃吊運(yùn)路線成為重難點(diǎn)問題，建立三維地質(zhì)模型，采用BIM技術(shù)進(jìn)行施工機(jī)械廠內(nèi)運(yùn)輸模擬，確定最佳的運(yùn)輸路線以及道路寬度。采用BIM 技術(shù)進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件吊裝模擬，選擇符合生產(chǎn)安全、吊裝要求的塔吊類型，通過施工模擬可以更好的進(jìn)行技術(shù)交底，讓所有人員都能夠掌握吊裝施工關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和步驟，控制施工重難點(diǎn)實(shí)施效果，提高現(xiàn)場吊運(yùn)效率，降低施工成本?？梢圆捎?D BIM模型與掙得值法相結(jié)合的成本控制策略，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場施工階段成本動(dòng)態(tài)管理。5D BIM 模型中已經(jīng)涵蓋了施工計(jì)劃成本相關(guān)數(shù)據(jù)，可以直接獲取擬完工程計(jì)劃成本。隨著現(xiàn)場施工的不斷進(jìn)行，將施工過程中產(chǎn)生的進(jìn)度、成本數(shù)據(jù)錄入5D BIM 模型中，可以得到已完工程計(jì)劃成本和已完工程實(shí)際成本，利用這些指標(biāo)就可以開展掙得值分析，得到成本控制偏差。5D BIM模型中具有成本預(yù)警功能，會(huì)根據(jù)偏差大小給出相應(yīng)預(yù)警信號，現(xiàn)場成本管理人員要及時(shí)采取糾偏措施[4]。

3.3 面向特殊情況的成本控制策略

值得一提的是，BIM 技術(shù)的參數(shù)化調(diào)整功能在裝配式建筑施工成本控制中還有其他應(yīng)用方式。

①以往裝配式建筑施工常常會(huì)遇到地下管線沖突問題，即樁基施工時(shí)的開挖施工有可能挖破、挖斷地下管線，這不僅會(huì)造成賠償事宜，還會(huì)導(dǎo)致施工必須等待管線修復(fù)才能繼續(xù)，嚴(yán)重拖慢工期，故施工成本增大。但依靠BIM 技術(shù)，業(yè)主可以將地下環(huán)境中的管線布局進(jìn)行建模，再與施工樁基布局模型結(jié)合，結(jié)合后可以找到其中沖突位置，然后要求設(shè)計(jì)單位進(jìn)行調(diào)整，施工也要注意規(guī)避，這樣就能消除相關(guān)成本[5]。

②裝配式建筑施工成本的影響因素有很多，除施工本身以外，施工時(shí)現(xiàn)場防護(hù)設(shè)施布局也是其中之一。如果現(xiàn)場防護(hù)設(shè)施布局不當(dāng)，不僅會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部施工人員面臨危險(xiǎn)，還可能導(dǎo)致內(nèi)部施工設(shè)備、施工成品被破壞，帶來大量返工、采購等不必要成本。面對這些問題，業(yè)主可以對施工現(xiàn)場防護(hù)設(shè)施布局進(jìn)行建模，結(jié)合環(huán)境模型可確認(rèn)防護(hù)布局是否能有效保護(hù)現(xiàn)場安全，同時(shí)也檢查防護(hù)措施布局是否存在不必要環(huán)節(jié)，如某區(qū)域防護(hù)措施過多，發(fā)現(xiàn)類似情況，應(yīng)當(dāng)在BIM模型上進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，后要求施工組織按調(diào)整后模型做出改動(dòng)。

4 結(jié)語

綜上，BIM 技術(shù)能幫助裝配式建筑業(yè)主做好施工成本控制，為業(yè)主提供成本控制的良好條件。因此，業(yè)主應(yīng)當(dāng)充分了解該項(xiàng)技術(shù)概念，并做好前期準(zhǔn)備，將其充分用于施工相關(guān)階段的成本控制工作中，依靠該項(xiàng)技術(shù)，能提高最終施工成本的合理性。