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      BIM技術(shù)在老舊小區(qū)改造工程成本控制中的應(yīng)用
      ——以洛陽市某老舊小區(qū)改造為例

      2023-11-05 08:25:34蘇艷貞付一鳴
      四川水泥 2023年9期
      關(guān)鍵詞:施工進(jìn)度設(shè)計方案居民

      蘇艷貞 付一鳴

      (洛陽理工學(xué)院土木工程學(xué)院,河南 洛陽 471026)

      0 引言

      洛陽市政府積極推進(jìn)城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造,以2000年年底以前建成的老舊小區(qū)為主要改造對象,依據(jù)“組團(tuán)連片、集散為整”的思路,共劃分96 個片區(qū),惠及109999戶,最終達(dá)到“三入、兩適、四通、九有”標(biāo)準(zhǔn),即:電線、網(wǎng)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(nèi)有便民服務(wù)中心、有養(yǎng)老服務(wù)設(shè)施、有醫(yī)療服務(wù)中心、有社區(qū)健身中心、有公共廁所、有快遞收發(fā)點、有便民超市、有停車場地、有充電設(shè)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(tǒng)一、施工協(xié)調(diào)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(qū)改造項目不同于房地產(chǎn)企業(yè)開發(fā)的商業(yè)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(yōu)化成本至關(guān)重要??紤]到BIM 技術(shù)在建設(shè)項目成本管理中發(fā)揮了積極作用,將BIM 技術(shù)科學(xué)高效地應(yīng)用到城鎮(zhèn)老舊小區(qū)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(qū)改造項目成本控制水平的有效途徑。

      1 BIM技術(shù)在成本管理中的應(yīng)用優(yōu)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(shù)據(jù)共享和傳遞技術(shù)為項目策劃、設(shè)計、施工、運行和后期維護(hù)等全生命周期的精細(xì)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(xiàn)如下:

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

      (2)模擬性。利用模型模擬施工現(xiàn)場布置方案和施工方案,科學(xué)合理規(guī)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(jìn)行最基本的碰撞檢測,發(fā)現(xiàn)所存在的不恰當(dāng)之處[1]。

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

      2 老舊小區(qū)改造項目成本控制中存在的問題

      某老舊小區(qū)改造項目(以下簡稱J 項目)位于洛陽市西工區(qū)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(qū)道路改造、通訊線橋架規(guī)整、雨污水管網(wǎng)提升改造、非機動車充電車棚改造、增設(shè)機動車充電車位、規(guī)劃停車場、綠化提升、游園廣場改造、垃圾分類、小區(qū)大門改造、加裝電梯、圍墻拆改與翻新等。

      西工區(qū)凱旋東路老舊小區(qū)始建于20 世紀(jì)90 年代末,經(jīng)歷20多年的風(fēng)雨洗禮,出現(xiàn)了小區(qū)路面硬化龜裂、損壞嚴(yán)重,道路狹窄,停車位緊張、占用消防通道,樓道內(nèi)部墻面破損嚴(yán)重,未安裝電梯,排水系統(tǒng)老化,室外強弱電布置雜亂無章等問題,不僅對小區(qū)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(qū)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(shè)計方案難確定

      設(shè)計階段是建設(shè)項目付諸實施的龍頭,也是影響工程造價最重要的環(huán)節(jié),決定著成本控制成功與否。但是對于老舊小區(qū)改造項目來說,與新建項目最大的區(qū)別就是改造設(shè)計方案難確定。居民對設(shè)計方案的認(rèn)可與否直接決定著小區(qū)改造是否順利落地。對于小區(qū)的設(shè)計方案,首先需要征求居民的意見,而居民對小區(qū)的改造項目、改造方案等都有各自的想法和考慮,當(dāng)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(shè)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(jìn),因此確定設(shè)計方案非常困難。在J 項目中,小區(qū)居民對于加裝電梯、雨污水管網(wǎng)提升、綠化升級等項目的設(shè)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(lǐng)會圖紙上表達(dá)的設(shè)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(xiàn)由于溝通失誤導(dǎo)致的設(shè)計變更等問題,這些都會導(dǎo)致改造資金的浪費。

      2.2 設(shè)計變更次數(shù)多

      在建設(shè)工程項目施工過程中,設(shè)計變更是極為常見的。設(shè)計變更的頻率很大程度能夠影響整個項目的工程造價。設(shè)計變更次數(shù)越多,不僅成本浪費越多,而且給成本動態(tài)控制也帶來了很大的挑戰(zhàn)。而造成設(shè)計變更的因素頗多,如設(shè)計深化程度低,設(shè)計漏洞,外部因素等。在J 項目施工過程中,設(shè)計變更次數(shù)比較多,最主要的原因是在設(shè)計時對水電管網(wǎng)考慮不周,排布不合理,在施工時發(fā)現(xiàn)問題無法繼續(xù)施工,只能進(jìn)行設(shè)計變更之后才能繼續(xù)施工,有的甚至需要拆除已經(jīng)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(shè)計變更和拆改項目,就需要相應(yīng)地在成本控制中進(jìn)行動態(tài)調(diào)整,一旦出現(xiàn)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(xiàn)場布置困難

      施工現(xiàn)場布置是否科學(xué)合理,將直接影響后續(xù)整個項目施工的正常運轉(zhuǎn),對項目的成本控制具有十分重要的意義。老舊小區(qū)改造項目一般處于城市核心區(qū)域,交通比較擁堵,如果施工場地沒有合理規(guī)劃,將在施工過程中導(dǎo)致物料準(zhǔn)備不充分發(fā)生窩工現(xiàn)象,從而增加施工成本。J項目地處洛陽市西工區(qū)核心區(qū)域,小區(qū)周邊交通環(huán)境比較惡劣、小區(qū)內(nèi)建筑物比較密集,而且由于物業(yè)管理不到位,導(dǎo)致居民在小區(qū)內(nèi)隨意停放車輛、堆放雜物、違規(guī)圈占公共用地等,導(dǎo)致可用于存放施工物料、施工機械等的區(qū)域非常有限,給施工現(xiàn)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(qū)域來存放,還需要對材料的存放區(qū)域進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃,這樣才能在施工過程中及時供應(yīng)物資,避免窩工現(xiàn)象。

      2.4 施工人員綜合素質(zhì)低

      在工程施工中,施工人員的綜合素質(zhì)是項目能否按時按質(zhì)完成的關(guān)鍵,這是由于其不僅會影響工期,還會影響工程施工質(zhì)量,綜合素質(zhì)低甚至?xí)?dǎo)致返工重建,因此施工人員的綜合素質(zhì)對項目的成本管理具有重大意義。由于大多數(shù)改造項目所涉及的施工內(nèi)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(xùn),大多工人沒有持證上崗,在施工過程中,經(jīng)常出現(xiàn)施工人員無法正確識圖、施工操作有誤等現(xiàn)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(guī)整、雨污水管網(wǎng)提升、強弱電改造、消防設(shè)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(dá)的施工內(nèi)容,只能不斷詢問、不斷學(xué)習(xí),大大地拖延了項目工期。此外,這些項目施工工序比較復(fù)雜,工人崗位技能較弱,在施工過程中都出現(xiàn)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(xié)調(diào)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(qū)居民的配合度。由于老舊小區(qū)改造項目與新建項目不同,老舊小區(qū)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(jìn)度,導(dǎo)致拖延工期,從而造成成本浪費。就J 項目而言,居民違規(guī)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(nóng)作物、隨意停車等情形高達(dá)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(yán)重影響施工進(jìn)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(jìn)帶來不少困難。

      3 BIM 技術(shù)在老舊小區(qū)改造工程成本控制中的應(yīng)用

      J 項目遇到的成本管理問題主要出現(xiàn)在項目的設(shè)計和施工兩個階段,因此,針對設(shè)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(shè)計階段

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

      (2)多專業(yè)協(xié)同設(shè)計。BIM 技術(shù)以項目中心文件為載體實現(xiàn)不同專業(yè)的數(shù)據(jù)共享,不同專業(yè)的負(fù)責(zé)人首先通過讀取中心文件中的BIM 模型形成本專業(yè)所需的分專業(yè)中心文件,再由該專業(yè)負(fù)責(zé)人組織本專業(yè)設(shè)計人員進(jìn)行分專業(yè)工作,最終形成不同的反饋文件對服務(wù)器中的中心文件進(jìn)行修改[2]。由此BIM 軟件能夠?qū)崿F(xiàn)多專業(yè)的協(xié)同設(shè)計,大大節(jié)約了時間,提高了設(shè)計效率,從而降低了成本。

      (3)優(yōu)化設(shè)計方案。BIM 軟件可校核平面設(shè)計圖紙中的問題,通過碰撞檢測,篩檢出建筑、結(jié)構(gòu)、水電暖通等的設(shè)計漏洞,據(jù)此優(yōu)化設(shè)計方案,減少設(shè)計變更。具體來說,利用Revit 軟件實現(xiàn)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(shè)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(shù)可以實現(xiàn)施工動畫模擬,非常形象直觀,能夠直接指導(dǎo)工人現(xiàn)場施工。具體可以將Revit 軟件建立的3D 模型直接導(dǎo)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(xué)習(xí),以指導(dǎo)后續(xù)具體施工。

      (2)優(yōu)化施工現(xiàn)場。通過綜合利用Auto CAD、廣聯(lián)達(dá)GTJ 以及Revit 三款BIM 軟件建立三維模型,實現(xiàn)模擬實景的老舊小區(qū)改造項目現(xiàn)場布置。第一,制定人、材、機供應(yīng)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(yōu)勢,定期輸出階段工程量,根據(jù)階段工程量配置相應(yīng)的人力、物料和機械等資源,制定科學(xué)合理的資源投入計劃。第二,隨機應(yīng)變,動態(tài)調(diào)整。在制定人、材、機供應(yīng)計劃時,有必要設(shè)置一個擴(kuò)大系數(shù),如1.1,一旦項目發(fā)生設(shè)計變更,能夠有多余施工資源及時跟進(jìn)施工進(jìn)度,不延誤工期,達(dá)到動態(tài)調(diào)整的目的。第三,精準(zhǔn)定位。為了減少措施費,降低材料和大型設(shè)備的二次搬運費,實現(xiàn)各工序之間的無縫銜接,利用GTJ 模型提取各構(gòu)件、各工序的工程量,結(jié)合施工現(xiàn)場實時監(jiān)測獲得的一手信息,建立點對點的人、材、機供應(yīng)機制。

      (3)動態(tài)模擬施工進(jìn)度。施工前,預(yù)先利用BIM 模型進(jìn)行動態(tài)施工進(jìn)度模擬,軟件對滯后工序會作出預(yù)警,能夠預(yù)判可能影響施工進(jìn)度的因素。根據(jù)工期制約因素,提前調(diào)整,科學(xué)規(guī)劃施工進(jìn)度,最大程度規(guī)避拖延工期的可能因素。

      4 結(jié)束語

      目前,與新建住宅項目相比,BIM 技術(shù)在城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造項目中的應(yīng)用尚處于起步階段。從成本控制的角度出發(fā),洛陽市西工區(qū)某老舊小區(qū)改造項目中應(yīng)用BIM 技術(shù)解決項目實施過程中面臨的難題,為城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造項目的數(shù)字化管理提供了方法思路。利用BIM 技術(shù)協(xié)同平臺高效構(gòu)建多專業(yè)的三維模型,通過碰撞檢測篩查平面設(shè)計圖紙中存在的設(shè)計漏洞,從而優(yōu)化設(shè)計方案,規(guī)避設(shè)計變更,大大降低工程造價。同時,利用BIM 技術(shù)可實現(xiàn)仿真施工動畫模擬,能夠指導(dǎo)現(xiàn)場施工;利用BIM 技術(shù)可實現(xiàn)自動提量,施工進(jìn)度動態(tài)模擬,為優(yōu)化施工現(xiàn)場布置和施工進(jìn)度提供有效途徑。實踐表明,BIM 技術(shù)有助于老舊小區(qū)改造項目的數(shù)字化管理,提高成本管理水平,具有廣泛的應(yīng)用前景。

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