基于BIM技術的智慧建筑施工成本控制研究

王琎

摘要：隨著信息和自動化技術的快速發展，智慧建筑蓬勃興起。智慧建筑在實現建筑智能化的同時，也使工程的建筑環境變得復雜，各種相關輔助工程增多，傳統的成本控制技術已經捉襟見肘，建筑施工智慧化的要求進而提上各建筑企業的議程。目前，建筑信息模型BIM技術，已經在智慧建筑工程管理中得到了重視和應用。BIM技術對于智能建筑而言也必將是一次更加“智能化”、“人性化”以及“現代化”的成長。

關鍵詞：BIM技術;智慧建筑;成本控制

一、BIM技術概述及其在智慧建筑施工成本管理中的應用價值

《智能建筑設計標準》GB/T50314-2006將智能建筑定義為“以建筑物為平臺，兼備信息設施系統、信息化應用系統、建筑設備管理系統、公共安全系統等，集結構、系統、服務、管理及其優化組合為一體，向人們提供安全、高效、便捷、節能、環保、健康的建筑環境”。智能建筑主要由系統集成中心、綜合布線系統、設備自動化系統、辦公自動化系統、通信自動化系統組成。智慧建筑五大系統高度集成化、交互化，各種中樞控制設備、中繼通信設備、終端執行設備數量龐大，綜合布線系統中的各種線纜、管道、管井、廊道、橋架等形成密集而復雜的網絡，整個建筑的容錯率也因而更低。因此，與傳統建筑相比，首先由于其龐大而復雜的系統導致建筑總成本增幅顯著;第二，由于設備分項工程數量增加，其建筑成本結構發生根本變化，由土建占主導轉向設備和安裝占主導;第三，由于分項工程結構顯著改變，以及各子系統的高度集成化、交互化，施工工序延伸，復雜程度顯著增加，對施工組織的系統統籌提出了較高要求，從而也增加了更多的人工成本;第四，在運營維護階段，由于較高的系統化、科技化，智慧建筑的日常運營與維護的難度相對較大，費用相對較高，并且呈逐年遞增趨勢。據美國建筑業發展中心統計，智慧建筑的運營維護費用高出普通建筑6倍，如果沒有智能化的輔助措施，智慧建筑的維護難度很大。

BIM技術是以三維模型為基礎，根據建筑項目數據信息所建立的可視化模型系統，尤其對于管線系統等比較復雜的方面，BIM技術可以更加直截了當地將其展現出來。BIM是一種應用與工程設計管理的數據信息化工具，通過參數模型整合項目的各種數據信息，形成集成、可控的建筑信息數據管理平臺，讓工作人員對施工組織、成本控制、運營維護進行全方位掌控。BIM技術的優勢在于，它縱向上可以對建筑設計、施工組織、后期維護進行全方位系統化、智慧化分析，優化程序，控制成本，防控風險;橫向上可以為項目建設五大主體的協同工作提供更優方案，例如在設計時就可以提前與業主和施工企業會商，統籌考慮解決各方需求和技術要求，從而提高收益和利潤;在局部節點上，BIM技術通過可視化，可以準確展現個復雜節點，從而降低施工失誤的幾率，提高施工效率，減少返工，節約成本。因此，BIM技術在節約建設成本，縮短建設工期、提高項目的收益等方面成效顯著。目前，在建筑行業，尤其是智能建筑的施工中BIM技術已經得到了更廣泛的應用。

二、BIM技術在智慧建筑施工成本控制中的應用

（一）在設計規劃階段的應用

在建筑項目設計階段，BIM技術可以通過模擬數據信息的手段發揮協調作用，通過設計虛擬施工過程來檢查各施工部門以及各專業之間的交叉項以及碰撞點等。各施工部門提取施工過程中所需的設計參數和信息，整合上傳，設計團隊可以在設計時統籌考慮施工工序和施工技術的要求，在各設計專業之間優化協調，通過設計來優化施工組織，減少施工難度，提高安全保障，從而降低成本。利用BIM技術實現可視化三維模型構建，使靜態的平面圖變成動態的可視化3D模型，這樣可以對局部節點和裝飾效果等易出現沖突方面及時檢查發現問題，避免返工造成損失。BIM技術可以準確獲得工程量，這樣在設計過程中，對項目預算會更加精準，在減少設計人員人工輸入參數的工作量的同時還可以降低計算的失誤率。在工程安裝的設計階段可以使用BIM技術進行過程模擬，通過優化設計解決施工中各類管道、設備的安裝難題。例如，位徐州飛虹新型裝配式鋼結構保障性住宅項目，就運用了BIM技術模型對采光耗能、鋼結構節點模型的建立，預制構件生產清單管理以及施工進度模擬器等進行建筑設計，其安全智能防護體系性能優越，抗震防火能力顯著提高，建造成本反而比同類項目更低。此外，BIM技術還可以為業主提供不同的設計方案及預算，讓業主進行比較，實現了各方面共同參與，各環節統籌協調，全方位降低成本。

（二）建筑施工階段的應用

智慧建筑施工階段建筑成本控制的難點主要體現在，施工工序不銜接，窩工，易出錯返工，材料濫用和浪費等方面。因為限額領取材料的措施和只有少部分人了解成本預算情況的原因，導致在施工過程中材料使用執行困難。在使用了BIM技術的施工過程當中，經過BIM整合以及計算過后的數據可以讓相關的管理人員快速準確獲得項目的各種基礎信息數據等，為企業指定的成本預算打好數據基礎。材料員以及施工人員在施工過程中的領取材料、成本控制等也可以以BIM技術所提供的數據作為數據基礎。這樣在施工過程中就會減少材料的浪費以及濫用的情況。在智能建筑的施工過程中，多運用三維碰撞檢查技術、構建虛擬建筑工程以及數據的協調管理等等。在進行碰撞檢查時， 施工人員可以在管線、土建部分安裝監控設備， 并進行碰撞檢查， 并維修或更換施工設備， 降低施工中失誤、疏漏發生的概率。在管線的設計與安裝時由于工作量比較大，因此BIM技術可以保證施工工作更有效率。在構建虛擬建筑的過程中，虛擬建筑設計技術能夠對建筑工程施工環境、信息等進行分析整理， 并以科學的方法還原相關信息， 管理人員能夠通過這一技術了解其中存在的問題， 并優化建筑工程設計方案， 達到先實驗后建設的目的。應用BIM技術還可以將施工階段分為不同階段進行處理，使施工過程具有模塊性，施工人員按照施工模塊進行施工，降低施工中失誤的出現。此外，由于有些智慧建筑的施工工作需要審批部門的審批，應用BIM技術能發揮其信息化優勢，快速傳輸審批文件，提升審批的效率，推動建筑施工工程的穩定運作。

（三）運營維護階段的應用

建筑工程竣工后進行定期維護和科學的運營管理，能夠有效延長項目使用壽命，降低運營成本，減少安全隱患。運營維護階段的成本管理對項目的維護管理質量起著重要作用。通過BIM技術管理人員可以制定科學的管護方案，減少人工和耗材，降低維修費用;可以編制科學智能的物業管理系統和組織架構降低人力、能耗和物資成本，減少安全隱患，從而提高項目收益率。此外，對于建筑的結構性損傷、材料老化和自然災害，可以用BIM技術進行建筑結構的安全性以及耐久性的測控，再結合環境數據，測算管控風險成本。山東技術體驗中心就在其首層構建了一套基于BIM技術的能源管理中心，將整個樓宇的智能管控裝置連接到一起，自動調節關閉各種非必要耗能，節能成效顯著。

三、結語：

隨著科技發展，建筑智慧化將是主流趨勢之一。智慧建筑的高度系統化、集成化、智能化要求施工技術必須智慧化、數字化才能適應新形勢的變化。BIM技術不僅能夠全方位的降低施工成本，還能全面優化施工組織，使建筑施工更加科學智慧，必將促進我國智慧建筑施工業更好更快發展。

參考文獻：

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