BIM技術在老舊小區改造工程成本控制中的應用
——以洛陽市某老舊小區改造為例

蘇艷貞 付一鳴

（洛陽理工學院土木工程學院，河南 洛陽 471026）

0 引言

洛陽市政府積極推進城鎮老舊小區改造，以2000年年底以前建成的老舊小區為主要改造對象，依據“組團連片、集散為整”的思路，共劃分96 個片區，惠及109999戶，最終達到“三入、兩適、四通、九有”標準，即：電線、網線、纜線全部入地或入槽，適老化、適兒化，水、電、氣、暖管路暢通，15min 生活圈內有便民服務中心、有養老服務設施、有醫療服務中心、有社區健身中心、有公共廁所、有快遞收發點、有便民超市、有停車場地、有充電設施。但由于改造項目大多位于城市核心地段且需要隨戶施工，改造過程中不確定因素頗多，如居民意愿難統一、施工協調困難、物資運輸不暢等，這些都會增加改造項目的成本管理難度。除此之外，老舊小區改造項目不同于房地產企業開發的商業住宅項目，屬于非營利項目，大多改造資金是由居民出資或各級政府財政投入，因此，在改造項目中，優化成本至關重要。考慮到BIM 技術在建設項目成本管理中發揮了積極作用，將BIM 技術科學高效地應用到城鎮老舊小區改造項目中，切實解決項目面臨的實際困難，成為提升老舊小區改造項目成本控制水平的有效途徑。

1 BIM技術在成本管理中的應用優勢

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，通過建立虛擬仿真的三維建筑模型，利用計算機的數據共享和傳遞技術為項目策劃、設計、施工、運行和后期維護等全生命周期的精細化項目管理提供了新的思路，并提高項目管理水平。具體體現如下：

（1）協同性。BIM 軟件中的多專業協同平臺可以集成整個工程項目中的全部數據，實現數據共享，徹底消除了不同專業工程師因建置習慣不一致造成的模型差異，不僅大大提高設計的效率，還減少了后期不必要的設計變更，從而降低成本。

（2）模擬性。利用模型模擬施工現場布置方案和施工方案，科學合理規劃施工過程。

（3）碰撞檢測。BIM 核心建模軟件本身可以對BIM 模型進行最基本的碰撞檢測，發現所存在的不恰當之處[1]。

（4）精準性。利用BIM 軟件建立準確的三維模型，可精準提取各樓層、各構件的工程量，從而形成詳細的工程材料明細表，以便于后期施工的物料提取和使用。

2 老舊小區改造項目成本控制中存在的問題

某老舊小區改造項目（以下簡稱J 項目）位于洛陽市西工區凱旋東路，屬于公有住房房改項目，共包含17棟建筑，住戶691 戶，占地面積約5.6 萬m2。涉及的改造項目包括：室外消防栓更換、樓道翻修、外立面提升改造、小區道路改造、通訊線橋架規整、雨污水管網提升改造、非機動車充電車棚改造、增設機動車充電車位、規劃停車場、綠化提升、游園廣場改造、垃圾分類、小區大門改造、加裝電梯、圍墻拆改與翻新等。

西工區凱旋東路老舊小區始建于20 世紀90 年代末，經歷20多年的風雨洗禮，出現了小區路面硬化龜裂、損壞嚴重，道路狹窄，停車位緊張、占用消防通道，樓道內部墻面破損嚴重，未安裝電梯，排水系統老化，室外強弱電布置雜亂無章等問題，不僅對小區居民生活造成困擾，還存在極大的安全隱患，升級改造迫在眉睫。在政府財政撥款支持下，目前該小區已成功改造，但同時在改造過程中，也凸顯出不少成本管理的問題。

2.1 改造設計方案難確定

設計階段是建設項目付諸實施的龍頭，也是影響工程造價最重要的環節，決定著成本控制成功與否。但是對于老舊小區改造項目來說，與新建項目最大的區別就是改造設計方案難確定。居民對設計方案的認可與否直接決定著小區改造是否順利落地。對于小區的設計方案，首先需要征求居民的意見，而居民對小區的改造項目、改造方案等都有各自的想法和考慮，當改造項目損害了居民的既有利益時，難免會造成抵觸甚至不滿情緒，同時由于某些改造項目的設計方案比較抽象，居民難以理解，從而阻礙了改造項目的順利推進，因此確定設計方案非常困難。在J 項目中，小區居民對于加裝電梯、雨污水管網提升、綠化升級等項目的設計方案溝通時間最久，溝通難度最大。由于這些項目非常抽象，居民大多不具備識圖能力，很難領會圖紙上表達的設計方案，不僅浪費了很多不必要的時間，延誤了工期，甚至還出現由于溝通失誤導致的設計變更等問題，這些都會導致改造資金的浪費。

2.2 設計變更次數多

在建設工程項目施工過程中，設計變更是極為常見的。設計變更的頻率很大程度能夠影響整個項目的工程造價。設計變更次數越多，不僅成本浪費越多，而且給成本動態控制也帶來了很大的挑戰。而造成設計變更的因素頗多，如設計深化程度低，設計漏洞，外部因素等。在J 項目施工過程中，設計變更次數比較多，最主要的原因是在設計時對水電管網考慮不周，排布不合理，在施工時發現問題無法繼續施工，只能進行設計變更之后才能繼續施工，有的甚至需要拆除已經施工的部分再重新施工，這些不僅會直接增加改造成本，還會由于拖延項目工期間接增加工程造價。同時，由于涉及較多設計變更和拆改項目，就需要相應地在成本控制中進行動態調整，一旦出現遺漏，將會造成無法挽回的損失，這些大大增加了成本管理的難度。

2.3 施工現場布置困難

施工現場布置是否科學合理，將直接影響后續整個項目施工的正常運轉，對項目的成本控制具有十分重要的意義。老舊小區改造項目一般處于城市核心區域，交通比較擁堵，如果施工場地沒有合理規劃，將在施工過程中導致物料準備不充分發生窩工現象，從而增加施工成本。J項目地處洛陽市西工區核心區域，小區周邊交通環境比較惡劣、小區內建筑物比較密集，而且由于物業管理不到位，導致居民在小區內隨意停放車輛、堆放雜物、違規圈占公共用地等，導致可用于存放施工物料、施工機械等的區域非常有限，給施工現場布置造成很大困擾。而J項目涉及的改造項目多且雜，需要的物料和機械種類也非常多樣，不僅需要足夠大的區域來存放，還需要對材料的存放區域進行科學合理的規劃，這樣才能在施工過程中及時供應物資，避免窩工現象。

2.4 施工人員綜合素質低

在工程施工中，施工人員的綜合素質是項目能否按時按質完成的關鍵，這是由于其不僅會影響工期，還會影響工程施工質量，綜合素質低甚至會導致返工重建，因此施工人員的綜合素質對項目的成本管理具有重大意義。由于大多數改造項目所涉及的施工內容比較簡單且瑣碎，施工單位為了壓縮成本，不僅選擇崗位技能水平不高的工人，也沒做好施工人員上崗培訓，大多工人沒有持證上崗，在施工過程中，經常出現施工人員無法正確識圖、施工操作有誤等現象，從而給項目的成本管理帶來很大麻煩。在J項目中，由于通訊線橋架規整、雨污水管網提升、強弱電改造、消防設施更新等項目圖紙識讀難度大，工人完全不能正確識讀圖紙上要表達的施工內容，只能不斷詢問、不斷學習，大大地拖延了項目工期。此外，這些項目施工工序比較復雜，工人崗位技能較弱，在施工過程中都出現了不同程度的失誤，有的失誤甚至要返工才可以彌補，上述問題都會延長改造工期，增加改造成本。

2.5 施工協調難度大

改造項目是否能夠順利施工，很大程度上取決于小區居民的配合度。由于老舊小區改造項目與新建項目不同，老舊小區改造項目需要帶戶施工，一旦沒有處理好居民情緒，必然會引起居民反抗，阻礙施工進度，導致拖延工期，從而造成成本浪費。就J 項目而言，居民違規圈占公共用地、私自占用消防通道、私拉電線、破壞綠化用地種植農作物、隨意停車等情形高達上百起，一旦工程施工侵犯了這部分居民已獲得的不法利益時，他們會在整個施工過程中百般阻撓，嚴重影響施工進度，此時需要耗費大量的人力、物力和財力來解決這些問題，從而給整個項目的推進帶來不少困難。

3 BIM 技術在老舊小區改造工程成本控制中的應用

J 項目遇到的成本管理問題主要出現在項目的設計和施工兩個階段，因此，針對設計與施工階段提出具體的成本控制策略，以提高J項目成本管理成效。

3.1 設計階段

（1）設計方案可視化。利用Revit 軟件建立全專業的三維模型，再通過Lumion 軟件對三維模型進行渲染，最終輸出的設計方案非常直觀形象、簡單明了。在確定設計方案時，即使不具備任何專業素養的小區居民也可以通過BIM 技術的3D 漫游功能清晰掌握設計內容，大大提高溝通效率。

（2）多專業協同設計。BIM 技術以項目中心文件為載體實現不同專業的數據共享，不同專業的負責人首先通過讀取中心文件中的BIM 模型形成本專業所需的分專業中心文件，再由該專業負責人組織本專業設計人員進行分專業工作，最終形成不同的反饋文件對服務器中的中心文件進行修改[2]。由此BIM 軟件能夠實現多專業的協同設計，大大節約了時間，提高了設計效率，從而降低了成本。

（3）優化設計方案。BIM 軟件可校核平面設計圖紙中的問題，通過碰撞檢測，篩檢出建筑、結構、水電暖通等的設計漏洞，據此優化設計方案，減少設計變更。具體來說，利用Revit 軟件實現碰撞檢查，并高亮顯示碰撞部位，方便工程師修改，同時也會顯示修改后的設計方案，以利于查驗。

3.2 施工階段

（1）施工動畫模擬。利用BIM 技術可以實現施工動畫模擬，非常形象直觀，能夠直接指導工人現場施工。具體可以將Revit 軟件建立的3D 模型直接導入到Navisworks 軟件中，再利用Navisworks 軟件制作仿真的施工動畫，可供工人學習，以指導后續具體施工。

（2）優化施工現場。通過綜合利用Auto CAD、廣聯達GTJ 以及Revit 三款BIM 軟件建立三維模型，實現模擬實景的老舊小區改造項目現場布置。第一，制定人、材、機供應計劃。在整個項目施工過程中，利用BIM 軟件自動計算工程量的優勢，定期輸出階段工程量，根據階段工程量配置相應的人力、物料和機械等資源，制定科學合理的資源投入計劃。第二，隨機應變，動態調整。在制定人、材、機供應計劃時，有必要設置一個擴大系數，如1.1，一旦項目發生設計變更，能夠有多余施工資源及時跟進施工進度，不延誤工期，達到動態調整的目的。第三，精準定位。為了減少措施費，降低材料和大型設備的二次搬運費，實現各工序之間的無縫銜接，利用GTJ 模型提取各構件、各工序的工程量，結合施工現場實時監測獲得的一手信息，建立點對點的人、材、機供應機制。

（3）動態模擬施工進度。施工前，預先利用BIM 模型進行動態施工進度模擬，軟件對滯后工序會作出預警，能夠預判可能影響施工進度的因素。根據工期制約因素，提前調整，科學規劃施工進度，最大程度規避拖延工期的可能因素。

4 結束語

目前，與新建住宅項目相比，BIM 技術在城鎮老舊小區改造項目中的應用尚處于起步階段。從成本控制的角度出發，洛陽市西工區某老舊小區改造項目中應用BIM 技術解決項目實施過程中面臨的難題，為城鎮老舊小區改造項目的數字化管理提供了方法思路。利用BIM 技術協同平臺高效構建多專業的三維模型，通過碰撞檢測篩查平面設計圖紙中存在的設計漏洞，從而優化設計方案，規避設計變更，大大降低工程造價。同時，利用BIM 技術可實現仿真施工動畫模擬，能夠指導現場施工；利用BIM 技術可實現自動提量，施工進度動態模擬，為優化施工現場布置和施工進度提供有效途徑。實踐表明，BIM 技術有助于老舊小區改造項目的數字化管理，提高成本管理水平，具有廣泛的應用前景。