裝配式建筑基于BIM的全過程成本控制

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裝配式建筑施工設計階段

建造成本控制

在設計和施工過程中使用bim技術管理建筑信息是今后潛在的最終用途目標。構件設計階段利用存儲在bim軟件系統中的信息，利用通用設計環境中建?；ゲ僮餍怨δ?，對支持信息進行再利用，來減少數據重復。通過以上方式，使用bim技術對預制建筑成本進行管理，促進了bim技術與性能仿真工具之間通信方法的開發，并對成本控制進行了預測和分析，利用bim作為平臺收集信息，并執行建筑的性能設計和成本優化。由于對復雜的高性能特征難以精確建模，以及優化預測效率低下和準確性不高，成本差異的可能性也會增加。bim應用系統示意圖如圖1所示。

bim模擬對象的可擴展元數據屬性的能力被用作存儲和潛在地管理資產信息以及描述所表示的建筑系統和操作的結構的手段。大多數bim用于管理成本操作的示例是基于預測使用中的成本差異和識別與預測偏差的模擬。設計和成本管理之間的過渡是用戶熟悉新系統的關鍵時期，從而提高建筑運營管理的效率。作為bim采用流程的一部分，政府已實施針對這些目標的強制性和自愿性計劃，但仍需進一步指導以改善運營過程中的bim，以此提高運營績效。

02

裝配式建筑構件生產制造階段

成本控制

與傳統建筑方式不同，在設計完成后預制建筑需在工廠內生產預制構件，這也是裝配式建筑獨特的環節。裝配式建筑構件種類繁多，每一種構件的生產制造過程都是一個復雜的信息集合，運用bim技術，以構件和環節為單位，結合rfid技術置入信息，以便管理構件的生產、存儲、運輸和吊裝等過程，建筑模型示意圖如圖2所示。

裝配式建筑構件相比于其它產品具有較大區別，要求其模具外形、尺寸絕對準確，誤差較大會嚴重影響后續工作。這就對模具的生產過程要求更加嚴格，以提高模具的可通用、可互換與實用性，從而保證模具在生產過程中能夠多次使用以便延長其壽命周期，從而節約生產成本。因此，可以從引進bim技術、改進生產工藝、優化模具等方面入手完成對裝配式建筑構件生產制造階段的成本控制。

03

裝配式建筑施工階段

成本控制

基于bim技術的裝配式建筑施工階段的成本控制是應用3d模型添加時間和成本所形成的bim的5d模型，進而進行動態成本控制。通過bim技術虛擬建模，可以在施工前階段模擬物料堆放、項目進度和資金消耗等，并有利于提前了解施工過程中可能存在的問題，優化施工順序，通過進行合理的資源配資來優化bim模型，引導實施施工。圖3所示為bim技術工程量示意圖。

由圖3可知，在施工過程中可實時監測施工進度、成本計劃和工序邏輯關系，并可及時發現施工過程中可能出現的問題和風險，提出解決方案，實時調整施工進度安排以及資源和成本投入計劃。此外，利用bim技術可以更加便捷地處理施工過程中出現的變更，當施工過程中發生設計變更時，可利用bim技術將變更關聯到模型中，同時反映出變更后的工程量及造價的變化情況，使決策者能夠更清晰地掌握變更情況對造價的影響，及時調整資金籌措和投入計劃。

04

應用bim技術的裝配式建筑

成本控制實例分析

上海某工業化住宅示范項目。由于項目的設計在項目設計和計劃批準完成后開始，因此，項目設計必須在原設計的基礎上執行所有的變更，從而導致工業設計中產生一定的限制和困難。該項目采用bim技術進行建筑，圖4所示為采用bim技術的建筑模型，采用結構和機電一體化設計實現整個建設過程的控制。

在項目的初始階段，將bim技術與地理信息系統（gis）相結合，獲取現場信息和數據，其中gis技術用于數據分析，bim技術用于建模，因此，決策者可以進行合理地規劃。針對組件的信息，bim技術也可用于確定組件和材料數據庫的大小。同時由于bim建模能夠提供完整的工程量數據，造價人員在造價預算階段可利用bim技術進行計算，既減少工作強度又可提高造價精度，圖5所示為bim技術計算匯總概覽圖。

在施工階段，采用bim技術的5d可視化管理，將施工過程中的勞動力、材料和機械等相關資源進行整合，如圖6所示，隨時將施工情況與施工方案進行比較，并有效地進行協調與調整。為了保證施工方、監理方、業主等多方人員能夠清楚了解項目情況，整個建筑的數據也將被長期存儲，以便于建筑施工的后期管理。

該項目將bim技術與裝配式建筑結合，相比于傳統建造方式具有以下優勢：

1.可分別節約耗材70%、用水36%、能耗30%，并可節省工期31%：可將陽臺、墻板、樓板和樓梯等作為統一構件，利用bim技術進行標準構件模塊設計后交由工廠生產。

2.集成性：預制建筑的核心是整合。設計師采用revit建筑結構機電一體化設計，從解決方案到施工圖、工廠生產、運輸和現場組裝的全過程，并考慮到未來建筑物的拆除，以實現整個建筑生命周期使用的集成設計和控制，如圖7所示。

由圖7可知，利用bim的眾多優越性能，如工程造價的動態管理和運營后期維護等，可顯著提高生產和施工效率。

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結論

1.運用bim技術可以實現裝配式建筑全過程成本的可視化，并通過模擬化和精細化協同管控，可完成裝配式建筑成本控制。

2.在裝配式建筑中引入bim技術可以對成本投入計劃進行實時高效監測與管控。

3.在裝配式施工中嵌入bim技術的全元動態監測控制，可以獲取資源分配與施工效率的平衡點，進而實現成本最低及效益最大化。