BIM技术在装配式建筑增量成本计算中的应用_鲍仙君.pdf

53第 17 卷 第 4 期2022 年 12 月贵阳学院学报（自然科学版）（季刊）JOURNAL OF GUIYANG UNIVERSITY Natural Sciences（Quarterly）Dec.2022Vol.17No.4摘 要:装配式建筑因其节能环保，建设周期短，经济效益高等特点，在实现建筑现代化方面具有一定的优势，但其建设成本远远高于经济建筑，在推广普及方面存在一定的难度。鉴于此，在 BIM 技术理论方法指导下，结合 EPC工程思想，从 PC 生产阶段和现场实施阶段两方面分析装配式建筑的增量成本。结果表明：装配式建筑增量成本阶段中，PC 构件生产阶段占比高达 80%，现场施工吊装阶段占比 25%，其中机械费的增量成本占比高达 53%。并且 PC 生产阶段和吊装阶段中的外墙成本占两个阶段的 16.46%和 24.03%，当前装配式建筑增量成本问题主要集中在机械设备和工程硬件设施上。运用 BIM 技术对装配式建筑进行分析，可以通过增量成本的变化，分析影响成本的最大增长因素，为后续装配式建筑实际运用效果中的策略优化提供新的思路方法。关键词：BIM 技术；EPC 工程；装配式建筑；增量成本；PC 生产阶段；吊装阶段中图分类号：TU17；TU741 文献标识码：A 文章编号：1673-6125（2022）04-0053-05Application of BIM technology in incremental cost calculation of prefabricated buildingsBAO Xian-jun（Fuyang Institute of Technology，Fuyang 236031，Anhui，China）Abstract:Because of its energy saving，environmental protection，short construction period and high economic benefits，prefabricated buildings have certain advantages in realizing building modernization，but their construction cost is much higher than that of economic buildings，so it is difficult to popularize them.In view of this，under the guidance of BIM technology theory and method，combined with EPC engineering idea，this paper analyzes the incremental cost of prefabricated buildings from two aspects:PC production stage and field implementation stage.The results show that in the incremental cost stage of prefabricated buildings，the production stage of PC components accounts for up to 80%，and the hoisting stage of site construction accounts for up to 25%，among which the incremental cost of machinery costs accounts for up to 53%.In addition，the cost of exterior walls in PC production and hoisting accounts for 16.46%and 24.03%of the two stages.At present，the incremental cost of prefabricated buildings mainly focuses on mechanical equipment and engineering hardware facilities.By using BIM technology to analyze prefabricated buildings，we can analyze the biggest growth factor of cost through the change of incremental cost，and provide a new way of thinking for strategic optimization in the practical application effect of prefabricated buildings.Key words:BIM technology;EPC project;Assembled building;Incremental cost;PC production stage;Hoisting stageBIM 技术在装配式建筑增量成本计算中的应用鲍仙君（阜阳职业技术学院，安徽 阜阳 236031）收稿日期2022-09-12基金项目安徽高校自然科学研究项目“基于 BIM 技术的装配式建筑造价的应用研究”（项目编号：KJ2020A0935）作者简介鲍仙君，女，安徽界首人，讲师、硕士。主要研究方向：工程造价、BIM 技术、装配式技术。装配式建筑是指使用工厂预制好的构件在工地进行装配而成的建筑，具有建筑速度快，受气候条件制约小，作业量低于传统建筑等优点，但是其整个生产过程中增量成本的增加，在一定程度上影响了工程进度和技术推广1。BIM 的信息化管理平台可以直接挂接国家清单定额算量规则，并依靠其数据整合能力，可以有效控制好项目的成本2-4。鉴于此，本文提出将 BIM 技术运用于装DOI:10.16856/ki.52-1142/n.2022.04.00354贵阳学院学报（自然科学版）（季刊）17 卷配式建筑增量成本计算，并结合 EPC 工程思想，构建其知识理论模型。并在实例中通过对主要的PC 生产阶段和现场施工阶段的增量成本进行分析，进而对装配式建筑增量成本有个总体的把握，对日后的建筑工程实施过程中涉及的方法改进，成本降低等提供新的思路。1 基于 BIM 技术在装配式建筑增量成本中计算及应用模型的构建1.1 基于 BIM 技术在装配式建筑增量成本中的计算模型构建为后期方便计量计价以及避免由于比较装配式建筑和传统建筑的成本而导致的计算错误，在利用 BIM 计算模型创建装配式建筑 BIM 时，进行构件划分，并采用定量方式研究装配式建筑的增量成本5。本节主要是从装配式 PC 构件生产阶段和现场施工阶段搭建增量成本计算模型，通过水平设置成本项目和纵向控制增量成本创建增量成本坐标系，并依据增量成本项和成本指标，使用BIM 软件分别算出装配式建筑和传统现浇建筑工程量，将数据导入清单计价软件得到各个成本子项信息，即可计算出增量成本结果，计算模型如下图 1 所示。装配式建筑BIM模型两个阶段成本信息选取清单定额装配式建筑成本统计PC构件生产阶段成本统计现场吊装阶段成本统计BIM技术模拟生产阶段BIM技术模拟施工现场传统现浇建筑计算模式导入BIM软件三维算量Revit计算工程量并导出导入计价软件得到各个子项成本信息装配式建筑增量成本计算图 1 增量成本计算模型流程示意图在进行现场施工阶段的增量成本计算时，可以利用 BIM 技术模拟传统现浇方式生产所需要的成本，进而比较装配式建筑与传统建筑之间关于增量成本的计算，其计算公式如式（1）所示：CCC312=+（1）式（1）中，1C为 PC 构件生产阶段的增量成本，2C为现场施工阶段的增量成本，具体计算见公式（2）和公式（3）。CCPijCTijij1118 10=()=,（2）式（2）中，第i种 PC 构件包括预制内墙壁、外墙、空调板、隔墙板和 PCF 板、叠合板、楼梯、阳台。第j种费用包括人工费、材料费、机械费、运输费、间接费等建设过程中的费用。CPij为第i种 PC构件，第j种费用，CTij为模拟现浇第i种 PC 构件，第j种费用。DCCPnCTnCPmCTmnm21818=-()+-()=（3）式（3）中，CPn为第n种 PC 构件吊装费用，CTn为模拟第n种构件吊装费用，CPm为装配式建筑后浇混凝土第m种费用，CTm为模拟传统后浇混凝土第m种费用。1.2 BIM 技术结合 EPC 下的装配式建筑增量成本应用模型构建EPC（Engineering Procurement Construction）是指在发挥市场机制的作用下，依赖称职的专业分包及标准化的过程控制，对工程建设性项目各阶段实行全过程或若干阶段的承包，将 EPC 管理模式结合装配式建筑的建造特点，适应了现代建筑行业的发展趋势6。本节将 BIM 技术与 EPC项目相结合，利用 BIM 知识模型其本身所具有的知识存储和关联隐性资源的优势，进行跟踪和管理 EPC 项目，并在视觉环境中同步提供给每个参与者，进而实现信息的集合关联和及时反馈，如图2 所示。三维建模及整合模型深化工期安排流程仿真二维加工图模拟仿真EPC管理平台软件平台BIM应用设计施工基于BIM的EPC一体化管理参数化模块拆分施工图算量协同设计复杂节点物料管理预演优化成本管理质安管理预制加工图 2 EPC 模式下 BIM 的工作管理流程图图（2）从流程、软件平台和 BIM 应用三个方面对模型参数设置，信息加工处理和数据导出检验等阶段进行增量成本的计算。通过 BIM 知识模型，项目人员可以了解以往 EPC 项目的情景，并从自身的专业角度来理解和利用知识，同时 EPC工程思想能为检验 BIM 技术在装配式建筑增量成本的应用以及实践项目中的表现7。但在实际554 期鲍仙君 BIM 技术在装配式建筑增量成本计算中的应用的工程建筑计算成本过程中，工程量的统计往往存在数据量庞大，计算要求精度高，耗费数据难获取等问题，故常利用 Revit 建模来进行工程算量和设计优化8。其流程示意图如图 3 所示。打开斯维尔三维算量Revit创建三维BIM模型工程设置选择清单定额模型映射汇总计算核对数据并导出图 3 Revit 建模的运行流程图Revit 作为 BIM 技术实现的工具之一，能够将建筑工程通过建模方式呈现出来，实现了从模型中直接提取满足成本信息的工程量信息，提高了精确性，让建筑信息实现了连续传递，工作效率得到大幅提高9。其建模过程中工程设置步骤涵盖计量模式、楼层设置、属性规则、结构说明以及工程特征等方面的内容，能够较大程度收集建筑工程的信息，可以在一定程度上实现工程量的精确统计，使得建模效果具有可行性和实践性10。2 BIM 技术在装配式建筑增量成本中的计算结果分析2.1 装配式阶段分析增量成本计算结果 增量成本类型人工材料机械措施费运输费 间接费 利润税金增量成本占比60%40%20%0%-20%-60%-40%70%百分比/%4003002001000-300-200成本/元-100图 4 增量成本及占比分析图本文是通过结合实际的 EPC 总承包装配式建筑项目进行计算和结果分析，即选取某城市更新改造项目还建工程 2#地块 8 号楼作为研究对象，进行装配式建筑的增量成本分析。该地块建筑层数 26-34 层，容积率 3.09，装配率 55%，根据地块所处的地势环境，配套设施以及楼层情况等方面进行 Revit 建模，并细致严格划分 PC 构件部分11。利用当地的人工、物料和机械等单价费用来计算建设的成本，然后将装配式建筑和传统式建筑的工程量数据分别导入计价软件，对结果数据进行分析，绘制成图，结果如图 4 所示。图 4 中横坐标表示建筑增量的成本类型，纵坐标表示各类型所占总建筑成本中