01

裝配式建筑施工設(shè)計階段

建造成本控制

在設(shè)計和施工過程中使用bim技術(shù)管理建筑信息是今后潛在的最終用途目標(biāo)。構(gòu)件設(shè)計階段利用存儲在bim軟件系統(tǒng)中的信息，利用通用設(shè)計環(huán)境中建?；ゲ僮餍怨δ?，對支持信息進(jìn)行再利用，來減少數(shù)據(jù)重復(fù)。通過以上方式，使用bim技術(shù)對預(yù)制建筑成本進(jìn)行管理，促進(jìn)了bim技術(shù)與性能仿真工具之間通信方法的開發(fā)，并對成本控制進(jìn)行了預(yù)測和分析，利用bim作為平臺收集信息，并執(zhí)行建筑的性能設(shè)計和成本優(yōu)化。由于對復(fù)雜的高性能特征難以精確建模，以及優(yōu)化預(yù)測效率低下和準(zhǔn)確性不高，成本差異的可能性也會增加。bim應(yīng)用系統(tǒng)示意圖如圖1所示。

bim模擬對象的可擴(kuò)展元數(shù)據(jù)屬性的能力被用作存儲和潛在地管理資產(chǎn)信息以及描述所表示的建筑系統(tǒng)和操作的結(jié)構(gòu)的手段。大多數(shù)bim用于管理成本操作的示例是基于預(yù)測使用中的成本差異和識別與預(yù)測偏差的模擬。設(shè)計和成本管理之間的過渡是用戶熟悉新系統(tǒng)的關(guān)鍵時期，從而提高建筑運(yùn)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(biāo)的強(qiáng)制性和自愿性計劃，但仍需進(jìn)一步指導(dǎo)以改善運(yùn)營過程中的bim，以此提高運(yùn)營績效。

02

裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)制造階段

成本控制

與傳統(tǒng)建筑方式不同，在設(shè)計完成后預(yù)制建筑需在工廠內(nèi)生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件，這也是裝配式建筑獨特的環(huán)節(jié)。裝配式建筑構(gòu)件種類繁多，每一種構(gòu)件的生產(chǎn)制造過程都是一個復(fù)雜的信息集合，運(yùn)用bim技術(shù)，以構(gòu)件和環(huán)節(jié)為單位，結(jié)合rfid技術(shù)置入信息，以便管理構(gòu)件的生產(chǎn)、存儲、運(yùn)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(gòu)件相比于其它產(chǎn)品具有較大區(qū)別，要求其模具外形、尺寸絕對準(zhǔn)確，誤差較大會嚴(yán)重影響后續(xù)工作。這就對模具的生產(chǎn)過程要求更加嚴(yán)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(chǎn)過程中能夠多次使用以便延長其壽命周期，從而節(jié)約生產(chǎn)成本。因此，可以從引進(jìn)bim技術(shù)、改進(jìn)生產(chǎn)工藝、優(yōu)化模具等方面入手完成對裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)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(shù)的裝配式建筑施工階段的成本控制是應(yīng)用3d模型添加時間和成本所形成的bim的5d模型，進(jìn)而進(jìn)行動態(tài)成本控制。通過bim技術(shù)虛擬建模，可以在施工前階段模擬物料堆放、項目進(jìn)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(yōu)化施工順序，通過進(jìn)行合理的資源配資來優(yōu)化bim模型，引導(dǎo)實施施工。圖3所示為bim技術(shù)工程量示意圖。

由圖3可知，在施工過程中可實時監(jiān)測施工進(jìn)度、成本計劃和工序邏輯關(guān)系，并可及時發(fā)現(xiàn)施工過程中可能出現(xiàn)的問題和風(fēng)險，提出解決方案，實時調(diào)整施工進(jìn)度安排以及資源和成本投入計劃。此外，利用bim技術(shù)可以更加便捷地處理施工過程中出現(xiàn)的變更，當(dāng)施工過程中發(fā)生設(shè)計變更時，可利用bim技術(shù)將變更關(guān)聯(lián)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(diào)整資金籌措和投入計劃。

04

應(yīng)用bim技術(shù)的裝配式建筑

成本控制實例分析

上海某工業(yè)化住宅示范項目。由于項目的設(shè)計在項目設(shè)計和計劃批準(zhǔn)完成后開始，因此，項目設(shè)計必須在原設(shè)計的基礎(chǔ)上執(zhí)行所有的變更，從而導(dǎo)致工業(yè)設(shè)計中產(chǎn)生一定的限制和困難。該項目采用bim技術(shù)進(jìn)行建筑，圖4所示為采用bim技術(shù)的建筑模型，采用結(jié)構(gòu)和機(jī)電一體化設(shè)計實現(xiàn)整個建設(shè)過程的控制。

在項目的初始階段，將bim技術(shù)與地理信息系統(tǒng)（gis）相結(jié)合，獲取現(xiàn)場信息和數(shù)據(jù)，其中gis技術(shù)用于數(shù)據(jù)分析，bim技術(shù)用于建模，因此，決策者可以進(jìn)行合理地規(guī)劃。針對組件的信息，bim技術(shù)也可用于確定組件和材料數(shù)據(jù)庫的大小。同時由于bim建模能夠提供完整的工程量數(shù)據(jù)，造價人員在造價預(yù)算階段可利用bim技術(shù)進(jìn)行計算，既減少工作強(qiáng)度又可提高造價精度，圖5所示為bim技術(shù)計算匯總概覽圖。

在施工階段，采用bim技術(shù)的5d可視化管理，將施工過程中的勞動力、材料和機(jī)械等相關(guān)資源進(jìn)行整合，如圖6所示，隨時將施工情況與施工方案進(jìn)行比較，并有效地進(jìn)行協(xié)調(diào)與調(diào)整。為了保證施工方、監(jiān)理方、業(yè)主等多方人員能夠清楚了解項目情況，整個建筑的數(shù)據(jù)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(shù)與裝配式建筑結(jié)合，相比于傳統(tǒng)建造方式具有以下優(yōu)勢：

1.可分別節(jié)約耗材70%、用水36%、能耗30%，并可節(jié)省工期31%：可將陽臺、墻板、樓板和樓梯等作為統(tǒng)一構(gòu)件，利用bim技術(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件模塊設(shè)計后交由工廠生產(chǎn)。

2.集成性：預(yù)制建筑的核心是整合。設(shè)計師采用revit建筑結(jié)構(gòu)機(jī)電一體化設(shè)計，從解決方案到施工圖、工廠生產(chǎn)、運(yùn)輸和現(xiàn)場組裝的全過程，并考慮到未來建筑物的拆除，以實現(xiàn)整個建筑生命周期使用的集成設(shè)計和控制，如圖7所示。

由圖7可知，利用bim的眾多優(yōu)越性能，如工程造價的動態(tài)管理和運(yùn)營后期維護(hù)等，可顯著提高生產(chǎn)和施工效率。

05

結(jié)論

1.運(yùn)用bim技術(shù)可以實現(xiàn)裝配式建筑全過程成本的可視化，并通過模擬化和精細(xì)化協(xié)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(shù)可以對成本投入計劃進(jìn)行實時高效監(jiān)測與管控。

3.在裝配式施工中嵌入bim技術(shù)的全元動態(tài)監(jiān)測控制，可以獲取資源分配與施工效率的平衡點，進(jìn)而實現(xiàn)成本最低及效益最大化。