BIM技术在土建工程中的应用研究

1. 引言

1.1 研究背景

1.1.1 BIM技术的兴起与发展

• BIM（Building Information Modeling）技术，作为现代建筑行业的核心信息化工具，旨在将建筑的全生命周期——从设计、施工到维护——进行数字化和参数化建模。
• BIM的理念最早起源于乔治亚理工大学的Chunk教授，其随后在全球范围内广泛传播，并在21世纪初传入中国。
• 在中国，BIM技术首先在标志性建筑如奥运场馆“水立方”和上海世博会中国馆中得到了实践应用。
• 随着技术的逐渐成熟和普及，中国住建部在2011年的“十二五”发展纲要中，鼓励建筑企业广泛采用BIM技术。

1.1.2 BIM技术在工程造价中的应用现状

• 相较于国内，BIM技术在国外的发展和应用更为成熟。一些国家由于更早地接触和应用BIM技术，其相关的产业链已经相对完善，且制定了详尽的技术规范和标准，拥有更多的复合型人才储备。
• 在大型工程项目如高速公路、铁路和大型商业综合体中，BIM技术已成为造价管理的标配。
• 这些项目通过BIM技术，能够更早地发现和解决造价问题，从而提高项目的经济效益。

1.2 研究现状

1.2.1 BIM技术与传统造价控制的差异

• 从协同程度和技术手段来看，传统成本控制方法往往存在协同工作意识较低的问题，各部门之间的信息共享程度较低，容易形成信息孤岛以及部门协调障碍。
• 而BIM技术则强调多方协同和信息共享，通过云平台实现各专业部门实时录入数据，从而提高施工成本管控工作效率。

1.2.2 BIM技术在成本控制方面的优势分析

• BIM技术可以提供早期成本预测，帮助项目团队更好的了解项目预算，并提前发现项目存在的成本超支问题。
• BIM模型可以自动计算工程量，避免传统手工计算可能会出现错误，有利于保证工程量的准确性，从而提高成本估算的准确性。

1.2.3 BIM技术在应用过程中的不足之处

• 技术深度和应用广度不足：当前，国内BIM技术的实践主要集中在建模和碰撞检查等较为基础的功能上，而对其深入研究和拓展应用尚未得到充分重视。
• 应用集成化程度有限：BIM技术尚未能全面满足从勘察、设计、施工到运维等整个项目生命周期的管理需求。
• 标准和规范体系尚需完善：尽管我国已经初步建立了BIM技术的标准体系，但在实际应用过程中，由于标准规范中的说明不够详尽，导致BIM的应用受到一定限制。
• 软件兼容性问题亟待解决：由于BIM软件来自不同的厂商，软件间的格式差异导致建筑信息在传递和共享时存在困难。

1.3 研究内容

1.3.1研究范围

• 本项目为东亭湖街道社区卫生服务中心预防综合保健楼，建设地点为盐城市亭湖区文榭路以西，小新河路以北；范围为地上五层，地下一层的土建部分。
• 建筑面积为6090.32平方米；建筑高度为21.5m。

1.3.2研究对象

• 这次毕业设计确定以东亭湖医院作为研究对象，研究医院整个项目主要关于土建部分的工程造价。
• 利用GTJ和GQI软件建立BIM模型通过软件算量先输出工程量，建立工程量清单，再利用GCCP来算该工程的预计造价，编制招投标清单，控制亭湖医院项目的造价。

2. 编制说明

2.1 工程概况

• 本工程名称为东亭湖街道社区卫生中心预防综合保健楼，其结构是钢筋混凝土框架结构，在盐城市亭湖区文榭路以西，小新河路以北进行建设。
• 它的建设单位是东亭湖街道社区卫生服务中心。建筑层数是地上五层以及地下的一层，建筑基底面积是1134.41㎡，地上建筑面积是4981.39㎡，地下建筑面积是1108.12㎡，它的建筑高度是21.5m。

2.2 编制依据

• 设计规范：依据国家有关建设工程的法律法规，如《建筑结构荷载规范》《混凝土结构设计规范》《建筑结构可靠性设计统一标准》《建筑抗震设防分类标准》等确保设计符合法律法规的要求。
• 造价规范：国家有关造价规范，如：《建设工程造价咨询规范》；《建设工程工程量清单计价规范》；《房屋建筑与装饰工程工程量计算规范》等。

3. 分部分项工程量计算

3.1 建筑面积

• 建筑面积的计算可以采用不同的方式，但核心上它通常包含有效建筑面积和结构面积。
• 更详细地，我们可以将建筑面积细分为以下部分：有效建筑面积、辅助面积和结构面积。

3.2 土石方工程

• 在土方开挖前先进行平整场地，为后期土方开挖创造良好环境。
• 需实施降水施工的地下建筑，须待上部结构重量大于水浮力时方可停止降水。
• 地下建筑应及时回土，顶板上覆土厚度详见建筑施工总平面图。

3.3 桩基工程

• 本工程采用预应力混凝土实心方桩，桩边长为500mm，桩的制作和施工需满足《建筑桩基技术规范》。
• 桩在施工前需要进行试桩和基桩静荷载的实验，来试验出单桩承载力。
• 桩的起吊和运输需要符合规范要求，场地表层土承载力也需要满足其施工时需要。

3.4 砌筑工程

• 本工程涉及框架结构的墙体，其中地下室外墙采用MU10混凝土实心砌块，而其他外墙和楼梯间、分户隔墙则采用200厚蒸压加气混凝土砌块（砂加气B06）。
• 内墙部分则使用200或100厚的蒸压加气混凝土砌块，局部墙厚按照图纸标示尺寸。
• 砂浆使用上，室外地坪以下及地下室外墙采用Mb7.5的水泥砂浆，而地下室内及室外地坪以上则使用Ma5.0专用或干粉砂浆。

4. BIM造价技术在亭湖医院项目工程量计算中的应用分析

4.1 基于BIM的亭湖医院模型的建立

• 利用算量软件构建模型，进行工程量清单编制。
• 在工程量清单计价模式下，工程量清单结构与内容及其编制依据的定性定量分析。

4.2 BIM技术在工程量计算的分析

• 结合手算的工程量来发现软件使用过程时候的缺陷。
• 通过这项研究，旨在发现GTJ软件在建模和算量过程中的潜在缺陷，并提出相应的改进措施，以减少软件算量时可能出现的较大误差，从而更有效地控制项目成本。

5. 计价软件在亭湖医院项目工程造价中的应用

5.1 分部分项及单价措施表

• 分部分项及单价措施表的编制。

5.2 总价措施项目清单与计价表

• 总价措施项目清单与计价表的编制。

5.3 其他项目清单的编制

• 其他项目清单的编制。

5.4 规费税金

• 规费税金的计算。

5.5 单位工程投标报价汇总表

• 单位工程投标报价汇总表的编制。

6. 结论与展望

• 通过本研究，我们发现BIM技术在工程造价中的应用具有显著的优势，能够帮助项目团队更好的控制项目成本，提高项目效益。
• 然而，BIM技术的应用也存在一些不足之处，如技术深度和应用广度不足、应用集成化程度有限、标准和规范体系尚需完善、软件兼容性问题亟待解决等。
• 因此，未来我们需要在BIM技术的深度和广度上进行更多的研究和实践，以推动BIM技术在工程造价中的应用。