基于BIM技術(shù)的EPC項目裝配式建筑增量成本應(yīng)用研究

朱明月

摘 要 裝配式建筑模式環(huán)保節(jié)能，符合可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)理念。尤其是近幾年來，隨著BIM技術(shù)和EPC總承包管理模式與裝配式工程項目的結(jié)合，提升了裝配式建筑項目的綜合管理能力，減少了裝配式建筑的增量成本。但是，我國處于裝配式建筑發(fā)展階段，裝配式建筑的建造成本遠遠超過傳統(tǒng)的現(xiàn)澆建筑，這是阻礙裝配式建筑大規(guī)模普及的重要制約因素。本文主要基于BIM技術(shù)的EPC項目裝配式建筑增量成本來進行分析，準確指出裝配式建筑增量成本項，提出了基于BIM技術(shù)的EPC管理模式在裝配式建筑下的適用性分析[1]。

關(guān)鍵詞 BIM技術(shù) EPC項目 裝配式建筑 增量成本

中圖分類號：TU767 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）01-0062-03

裝配式建筑自身所具備的優(yōu)勢科學(xué)符合我國對建筑業(yè)發(fā)展的長期需要，但因為我國尚且處在裝配式建筑發(fā)展的初期步驟，相應(yīng)的技術(shù)和標準并不十分成熟，直接造成裝配式建筑的建造成本居高不下，產(chǎn)生大量增量成本，因此裝配式建筑成本的發(fā)展已經(jīng)成為國內(nèi)外研究重點。

1 裝配式建筑增量成本分析

1.1 裝配式建筑概述

裝配式建筑主要是指能夠?qū)⒔ㄖ牟糠謽?gòu)件在工廠提前制作完成，然后在施工現(xiàn)場可以進行組裝的一種建筑形式。因此，裝配式建筑方式有了很大的進步，能夠合理的減少工程費用，節(jié)約人力、物力以及各項材料。更重要的是裝配式建筑屬于新型的環(huán)保建造方式，它能夠減少施工現(xiàn)場的噪音和灰塵，符合可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)理念。但是采用裝配式建筑模式不論是對構(gòu)件在PC構(gòu)件廠的生產(chǎn)還是構(gòu)件在運輸和現(xiàn)場裝配的過程中，要求和標準都是比較高的，這就需要施工單位加強對成本的控制。

1.2 裝配式建筑的特點

1.由于裝配式建筑獨有的特點，所采用的構(gòu)配件可以在工廠預(yù)制完成。構(gòu)配件在工廠生產(chǎn)的過程中可以做到流水作業(yè)，實現(xiàn)大批量機械化生產(chǎn)。因此，這種生產(chǎn)方式可以為裝配式建筑的構(gòu)配件提供良好的基礎(chǔ)條件，使構(gòu)配件在工廠生產(chǎn)的過程中，可以按照要求對外部的環(huán)境以及構(gòu)配件的養(yǎng)護等進行不斷地優(yōu)化和調(diào)整，從而不斷提高構(gòu)配件的質(zhì)量，使構(gòu)配件符合裝配式建筑的實際需求。

2.裝配式建筑的構(gòu)配件在運輸?shù)倪^程中必須要保證運輸?shù)木毣芾怼Ｓ捎跇?gòu)配件是在工廠中完成，因此在后期運輸?shù)倪^程中要想保證構(gòu)配件不受損壞，就必須要對運輸車輛以及裝置有比較高的要求。在運輸過程中實現(xiàn)精細化管理，要詳細了解運輸構(gòu)配件的車輛、運輸路線、運輸?shù)难b置并制定完善的運輸時間等，要把運輸過程中涉及到的每一個環(huán)節(jié)都考慮周全，這樣才能夠提高和保證構(gòu)配件的質(zhì)量。

3.裝配式建筑還具有科學(xué)信息化等管理特點。在現(xiàn)代建筑技術(shù)水平快速發(fā)展的時期，BIM技術(shù)的發(fā)展也越來越受到建筑行業(yè)的青睞，在建筑領(lǐng)域得到了廣泛推廣和應(yīng)用。BIM技術(shù)可以和裝配式建造模式進行高度配合，建立科學(xué)信息化的管理平臺，使整個建筑工程在建造過程中實現(xiàn)可視化和模擬化操作。裝配式建筑所采取的設(shè)計生產(chǎn)施工體系，在很大程度上減少了資源的浪費。施工現(xiàn)場對周邊環(huán)境的污染更少，建筑垃圾和噪音以及粉塵的污染都有減少，是環(huán)保性很強的一種建筑方式。

1.3 裝配式建筑的成本構(gòu)成及增量成本

一般來說，裝配式建筑成本的構(gòu)成種類比較多，也比較復(fù)雜。增量成本是指為建設(shè)某一項目而增加的經(jīng)濟代價，裝配式建筑的增量成本主要是指與傳統(tǒng)的澆筑式建造模式相比所引發(fā)的成本差額。

裝配式建筑增量成本主要體現(xiàn)在PC構(gòu)件試生產(chǎn)、安裝和運輸這幾個方面，這一點已經(jīng)得到業(yè)內(nèi)人士反復(fù)的驗證，屬于裝配式建筑增量成本最為主要的關(guān)鍵因素。相同的PC構(gòu)件價格相近，其細微的差距主要是因為廠房土地攤銷費用和人工費用產(chǎn)生了波動，這主要和國內(nèi)城市的物價水平與具體發(fā)展程度有關(guān)。目前，PC構(gòu)件價格居高不下的主要原因是因為裝配式建筑并未在國內(nèi)大面積應(yīng)用普及，一旦裝配式建筑的普及達到一定水平，PC構(gòu)件就會類似普通的快消品一樣成為大規(guī)模生產(chǎn)的普通商品，單價能夠大幅度跳水，這個時候，裝配式建筑的建造成本會低于傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑成本。

PC構(gòu)件在生產(chǎn)和運輸方面相對于傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑成本增加幅度較高，同時運輸費用占比較高。PC構(gòu)件各子項目在PC構(gòu)件總成本中的占比分別可以達到：材料費30%，人工費15%，措施費和運輸費25%，管理費5%-8%，稅金按增值稅13%，利潤8%-12%。另外，PC構(gòu)件作為大宗商品，需要收取高昂的稅費，PC構(gòu)件廠作為盈利性機構(gòu)，需要大額利潤支撐廠房和機械的折舊和模具生產(chǎn)，多種原因綜合導(dǎo)致PC構(gòu)件價格走高。

目前，國內(nèi)PC構(gòu)件標準化程度不足，構(gòu)件規(guī)格較多，對車輛的運輸要求高。另外，PC構(gòu)件通常屬于建筑公司，主要業(yè)務(wù)均是為了滿足裝配式建筑需求，對外業(yè)務(wù)量很少，很多施工單位為了追求裝配式建筑PC構(gòu)件標準化，選擇不同廠家的構(gòu)件會造成運輸費用的大量增加，建廠選擇在郊區(qū)和城市邊緣的廠家會產(chǎn)生大幅度上升的運輸費用[2]。

2 基于BIM技術(shù)的EPC管理模式在裝配式建筑下的適用性分析

2.1 BIM技術(shù)的優(yōu)勢及適用性

1.BIM技術(shù)優(yōu)勢。BIM技術(shù)可以將建筑信息進行數(shù)字化的模型實現(xiàn)。數(shù)字化模型是一種數(shù)據(jù)化的體現(xiàn)，通過數(shù)據(jù)化建立起的數(shù)據(jù)庫，以BIM技術(shù)作為連接點，與裝配式建筑融合起來，這樣就可以使實際的建筑物中的細節(jié)展現(xiàn)出來，使建筑項目中的每一個細節(jié)和步驟以及最終的結(jié)果都可以通過這一技術(shù)來呈現(xiàn)出來。同時，通過BIM軟件可以有效地進行碰撞檢測，這樣就能夠盡早發(fā)現(xiàn)不足之處，從而及早對設(shè)計進行優(yōu)化，使后期的施工順利進行。并且通過BIM技術(shù)可以將工作流程由抽象轉(zhuǎn)化為具體，施工項目管理工作實現(xiàn)云管理。通過云管理平臺，不同設(shè)計階段的設(shè)計人員可以通過云平臺分享自己的成果，最終可以將這些設(shè)計模型整合起來，然后進行仿真模擬，再加入進度和成本的維度，來實現(xiàn)整個建筑現(xiàn)場的模擬過程，提前將整個施工過程進行了一次完美的演繹。

2.BIM技術(shù)的適用性。可以對數(shù)據(jù)庫信息進行優(yōu)化，由于建筑工程在實際施工過程中會涉及大量的工程數(shù)據(jù)，這必然會浪費許多的人力。運用BIM技術(shù)，可以將大量的工程數(shù)據(jù)進行有效整合，使每一個階段的工程數(shù)據(jù)通過BIM信息平臺形成資源共享的數(shù)據(jù)庫，以便于每個專業(yè)的設(shè)計人員實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，而且能夠提升工程量和造價信息的精確性。設(shè)計人員可以收集到工程項目在每一個階段的工程量以及造價數(shù)據(jù)，從而能夠促進資源的合理分配，同時，通過BIM技術(shù)還可以確保信息的準確性和完整性。

2.2 EPC管理模式的特點以及優(yōu)勢

1.EPC管理模式特點。EPC是指公司中標后受業(yè)主委托根據(jù)合同的約定對工程項目的設(shè)計、采購、施工和試運行等實行承包管理的過程。

2.EPC管理模式的優(yōu)勢。裝配式建筑如果能夠跟EPC管理模式相結(jié)合，就能夠?qū)⒓夹g(shù)與管理緊密地結(jié)合起來。可以使工程建設(shè)形成組織化的管理模式，有效地實現(xiàn)資源整合和效益的最大化。EPC管理模式可以有效的節(jié)約建筑工程工期，能夠?qū)⒐こ讨械脑O(shè)計和施工有機結(jié)合起來，使整個工程進度的管理得到有效提升，保證了施工進度。并且EPC管理模式還可以優(yōu)化和整合整個產(chǎn)業(yè)鏈上的資源，為施工項目在設(shè)計采購等方面實現(xiàn)一體化的管理。這也有利于現(xiàn)場設(shè)計人員可以隨時針對設(shè)計存在的問題進行優(yōu)化，保證了工程的質(zhì)量并實現(xiàn)了成本的管控。在EPC總承包管理實施的過程中，有利于簡化企業(yè)團隊的管理，提高各部門的協(xié)調(diào)和溝通，從而促進工作效率進一步提升。

2.3 基于BIM技術(shù)的EPC管理模式在裝配式建筑下的適用性

通過BIM技術(shù)能夠?qū)⑿畔崿F(xiàn)數(shù)據(jù)化，有利于加強EPC管理模式的管理能力。利用BIM技術(shù)和EPC管理模式的高度匹配，可以使裝配式建筑的施工工藝得以進一步發(fā)展。EPC模式的總包單位能夠?qū)崿F(xiàn)BIM模型在全過程的設(shè)計，實現(xiàn)整個裝配式建筑在結(jié)構(gòu)、水電以及設(shè)計、生產(chǎn)等施工工序的信息化和數(shù)據(jù)化，并能夠保證模型的準確性，有效的提升了工作效率，做到了信息的有效整合。通過BIM信息管理平臺，可以對整個裝配式建筑的資源分配和管理周期進行科學(xué)有效的配置和運維[3]。

3 基于BIM技術(shù)的EPC管理模式控制裝配式建筑增量成本的應(yīng)用

3.1 設(shè)計階段

通過BIM技術(shù)可以對設(shè)計的構(gòu)件進行預(yù)設(shè)安裝，而且工作人員可以通過BIM技術(shù)管理平臺，運用EPC總承包管理模式將設(shè)計人員以及現(xiàn)場施工的技術(shù)人員有效的聯(lián)系起來，對BIM模型進行進一步的優(yōu)化。并且還可以提前進行碰撞檢查，在施工技術(shù)人員豐富經(jīng)驗的基礎(chǔ)上不斷對模型進行優(yōu)化和查漏補缺，從而減少在后期出現(xiàn)圖紙變更的現(xiàn)象，為PC構(gòu)件的質(zhì)量提供了可靠保障。

3.2 采購階段

在項目實施的過程當中，采購階段對于一個項目的物質(zhì)保證是非常重要的，且費用比例也是比較大的，因此必須要對采購的質(zhì)量進行嚴格控制。通過利用BIM技術(shù)建立起EPC協(xié)同管理平臺，就可以使整個項目的設(shè)計、采購以及施工進行更加合理的協(xié)調(diào)運作，節(jié)省采購所用的時間，并且減少了相應(yīng)的費用支出。采購人員可以根據(jù)BIM模型，準確快速地了解項目所需要采購的材料設(shè)備的數(shù)量和種類，并且可以在BIM信息管理平臺上實現(xiàn)采購信息的交流和共享。同時，采購的時候如果想要做到實事求是，就需要利用BIM技術(shù)創(chuàng)建相應(yīng)的模型，通過模型把收集到的數(shù)據(jù)信息進行記錄，然后利用相關(guān)軟件進行自動化的匯總計算，從而提取出任意施工階段的所有信息，以此來提高采購的效率，使采購的物資得到更加有效管理。并且EPC總承包商可以通過BIM技術(shù)，在設(shè)計初期就全面地了解到整個項目需要的所有材料和設(shè)備，從而能夠做到精細化的采購計劃，保證了采購的實效性和可靠性，減少了采購的費用[4]。

3.3 生產(chǎn)運輸階段

通過BIM模型可以將構(gòu)件進行拆分和優(yōu)化設(shè)計，使PC構(gòu)件能夠達到標準化的生產(chǎn)要求，科學(xué)控制PC構(gòu)件生產(chǎn)周期，結(jié)合EPC協(xié)同管理平臺，就能夠根據(jù)現(xiàn)場的施工進度提前對構(gòu)件的生產(chǎn)進行安排，保證項目的施工進度并節(jié)約生產(chǎn)成本。在PC構(gòu)件運輸過程中，必須要充分考慮到PC構(gòu)件的數(shù)量、編碼、裝車順序和生產(chǎn)計劃等方面，以便于配合具體的配送方案來詳細制定運輸計劃。通過BIM_EPC協(xié)同管理平臺，能夠?qū)?gòu)建的詳細信息充分考慮進去，從而使運輸計劃做到更加科學(xué)合理的安排，保證了構(gòu)件在運輸過程中的質(zhì)量。

3.4 施工階段

在整個項目施工的過程中，會涉及到許多構(gòu)件的種類，主要包含預(yù)制墻、預(yù)制陽臺、空調(diào)板、預(yù)制樓梯、預(yù)制疊合板等等，而且數(shù)量十分龐大。一般豎向的構(gòu)件在進行裝配的過程中需要根據(jù)樓棟的具體高度進行裝配，利用BIM模擬技術(shù)，就可以提前對施工工藝以及設(shè)備的運行等進行模擬，提前發(fā)現(xiàn)和解決施工過程中可能遇到的問題，針對性地提出相應(yīng)的預(yù)演和方案設(shè)計，進行預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場可視化技術(shù)交底，完整交代施工步驟和施工工序，直觀展示邏輯關(guān)系，避免裝配施工過程中產(chǎn)生一系列的質(zhì)量安全事件，成功做到控制裝配施工工期和裝配成本的核心目的。可以提前對項目的施工工序進行預(yù)設(shè)，使復(fù)雜的工藝變得簡單明了，這樣也有利于工作人員在實際施工過程中更容易把握關(guān)鍵環(huán)節(jié)和步驟，避免了在施工過程中由于質(zhì)量安全問題而影響工期和成本的管控[5]。

4 總結(jié)

增量成本最高的組成部分是PC構(gòu)件生產(chǎn)階段，大約占到全部增量成本的81%左右，是重要的控制環(huán)節(jié)。根據(jù)本文分析，必須采取相應(yīng)的科學(xué)對策降低增量成本，從設(shè)計、采購、生產(chǎn)和施工環(huán)節(jié)的優(yōu)化方案對增量成本進行減負。裝配式建筑的發(fā)展符合國家可持續(xù)發(fā)展的理念，而BIM技術(shù)和EPC總承包管理模式也為裝配式建筑的發(fā)展提供了更好的發(fā)展平臺。創(chuàng)新了管理模式，提高了管理效率，減少了裝配式建筑的成本，推動裝配式建筑向綠色可持續(xù)發(fā)展又邁進一步[6]。

參考文獻：

[1] 王廣明，武振.裝配式混凝土建筑增量成本分析及對策研究[J].建筑經(jīng)濟，2017，38（01）：15-21.

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[3] 王錚，張慶周.裝配式PC構(gòu)件生產(chǎn)加工階段增量成本控制[A].北京力學(xué)會第26屆學(xué)術(shù)年會論文集[C]. 2020：574-583.

[4] 吳京戎，熊能超，姜金延.BIM技術(shù)在數(shù)字化項目管理中的應(yīng)用[J].江蘇科技信息，2020（09）：55-59.

[5] 廖欠明，陳賡，李亞軍.BIM技術(shù)助力高裝配率幼兒園建筑的EPC總承包管理[J].住宅與房地產(chǎn)，2019（17）： 25-27.

[6] 孫亦珊.BIM技術(shù)在EPC總承包項目設(shè)計階段的應(yīng)用研究[J].價值工程，2019（38）：182-184.