智能建造的内容范文

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1引言

广义上的精益建造是指将精益思想用于建筑工程设计施工与管理工作中，从而在保障施工质量的基础上实现成本最小化。本文探究的是狭义上的精益建造理论，结合建筑工程项目成本管理与质量管理体系，应用智慧化管理模式和先进的精益建造技术对施工项目展开精益建造，避免施工中不必要浪费，降低成本，提高质量。

2精益建造理论概述

2.1精益建造的基本原则

精益建造理论应用时应遵循以下基本原则：1）确定价值按照客户需求确定价值，联系客户与生产商切实利益，从客户角度出发发掘其需要的价值，进而确定产品组成与价值流程。2）识别价值流这是原材料转为产品并赋予产品价值的过程，其中包含了客户沟通、原材料采购、产品设计加工与后期服务等内容。3）工作流精益建造理论下要让创造价值的步骤流动起来，通过减少各施工环节的浪费，提高管理水平，应用JIT模式避免价值流阻断[1]。

2.2精益建造理论的体系结构

精益建造理论的落实包含三方面内容：①基础理论，即TFV理论。该理论内包含转化模型理论、流动模式理论、价值生成理论，将施工物流与信息流相融合达到节约成本的效果，综合资金、技术、材料等资源，将建筑施工转化为建筑产品，寻找可以让产品增值的部分，去掉无法增值的部分，减少浪费。②应用理论，其中包含客户需求管理、标准化管理、设计水平管理、过程绩效管理。③精益建造技术，包含末位计划系统、5S现场管理以及并行工程、质量管理等内容。

3精益建造理论用于建筑工程项目管理的必要性

分析建筑工程项目管理中，精益建造理论应用的必要性，具体如下：①满足消费者的个性化需求，在精益建造理论的指导下实现施工与项目设计的高效结合，应用先进的网络信息技术解决规模化施工与个性化问题，实现对项目的智慧化管理。②协调施工成本、工期与质量，应用精益管理方式与材料供应商加强合作，达到效益最优化，降低成本，保障质量。③避免不必要的浪费。按照精益建造理论中的流动模式理论，将增至活动予以管理，去除没有贡献的非增值活动，采用精细化管理技术与智慧化管理方式避免材料在采购与运输环节中的浪费。④保障建筑产品质量。将建筑产品质量作为建筑管理的出发点，依靠精益建造理论和自身优势，结合用户需求，逐层分解责任，将责任落实到个人，保障建筑质量，利用质量赢得行业市场[2]。

4精益建造理论的建筑工程项目管理研究

4.1精益建造技术应用

以往的项目管理方式已经无法满足现代化建筑行业施工需求，精益化技术的应用技术将精益建造理论用于建筑领域内，在减少浪费的同时提高客户满意度，实现对项目的智慧化管理。对此，精益建造技术的应用具体如下。1）5S现场管理企业需要将这一管理方法提高到战略发展地位，明确管理细则，编制管理手册，从经济成本和质量管理方面入手，推行5S管理方法的应用，选定样板区后应用精益建造技术。2）准时化施工和拉动式物料供应将产品用户需求作为准时化施工的起点，重视材料运输和各工序的间隔，保障材料库存为零，避免不必要的浪费。利用看板传递信息，将图纸与计划展示在实际施工中。某建筑工程施工项目在第三季度实施了JIT采购计划，以入库板材库存变化情况为例，如表1所示，得知该精益建造技术的应用有效减少了库存占地与采购资金，为工程节约了采购成本。看板管理是建筑工程准时化施工的核心，看板可传递上下工序信息，帮助人们做好准备，避免浪费，防止过量施工，管理者利用“目视化”工序了解施工作业的最新进展[3]。3）末位计划系统这是按照建筑工程项目末端执行人员根据实际进展，对设计方案的反馈，管理者按照现场情况总结计划，为项目管理形成环形控制系统，避免施工现场和计划之间出现矛盾，提高施工效率，保障工程质量。某建筑施工项目依靠精益建造理论，利用云平台和AI技术全方位打造了智慧工地。项目部内智慧工地管理系统井然有序的运行，实现了项目设备管理，依靠物联网平台集成传感器检测运行和超载技术，结合塔吊智慧巡检系统和可视化监测系统，对设备实际运行状况展开实时监控。预制构件三维模型可视化拼装、无人机全景成像可展示整个施工项目的全貌。二维码工艺卡对施工工序进行测量，避免传统人工测量产生的误差。4）精益建造理论下的拆解模式凭借着企业多年的施工建设经验，将建筑物各部件拆分，结合时间空间与资源利用情况，深化施工设计与信息化技术使用，有序的展开建筑组装生产。应用BIM和WBS工具将房屋部件拆解，依据精益建造理论和相关技术，优化墙面三维模型，墙体上不仅有开关插座面板，也有管线敷设。凭借精益建造拉动式管理实现，使建造过程呈现出结构化特点，对生产、质量、成本、安全等模块逐一管理。5）BIM技术应用，推动数字建筑发展应用BIM技术与大数据技术、云计算技术、人工智能技术结合，应用精益建造理论方法实现建筑项目全过程管理。可视化结构的建筑项目管理需要用到专业的BIM数字软件，软件中包含原材料的管控和节点质量验收标准，任何一个流程都在数字管控体系内有所体现。数字建筑中，管道长度、内径与外径等数据可直接读取，管线立体设计一目了然，施工时不会再出现管线交叉和管线碰撞的情况。管理方面，数字建筑立足于智能交互与逻辑关系，以虚控实，提高了资源配置与工作透明度，帮助建筑施工企业强化事前控制，提高风险控制水平。大数据体系为建筑项目管理提供了信息共享平台，建筑建设后通过智能化系统可自动清洁空气、控制PM2.5，使建筑成为绿色建筑。

4.2建筑工程项目成本管理

建筑工程项目成本具体指完成项目施工消耗的人力资源、设备与材料资源产生的费用总和。设备成本包含施工中工具的损耗与机械折损、租赁费用；材料成本包含材料消耗、采购、运输费用；人工费用包含施工人员、管理人员与设计人员的工资与奖金。建筑工程项目成本管理有着综合性和一次性特点，项目从设计到竣工经历时间漫长，项目返工成本巨大。为保证项目盈利，成本管理必须将所有问题预料到，将材料、技术、信息等影响因素综合，让项目成本管理不再是单一的财务问题，而是需要各部门配合，从精益建造理论角度展开项目成本管理。对于精益建造理论的实际应用，可体现在以下几方面。1）材料采购JIT模式建筑工程施工中材料成本占总成本70％以上，合理控制材料成本意义重大。项目施工需要应用多种材料，JIT模式的应用可将合适数量与质量的物品，在相应的时间供应到相应地点，这种采购模式更加灵活，供应商可在线得到采购计划，对客户需求加以了解，为项目施工提供适宜的材料。图1代表的是JIT模式的基本原理，要求施工单位选择合适的供应商，通过制定详细的进度计划，应用JIT模式进行材料采购，实现对项目智慧化管理。采购方与供应商签订合同，供应商可以及时的将采购方所需的材料送到施工现场，JIT采购模式提高了材料供应对需求的响应速度，也消除了浪费现象，降低了材料的库存。该采购模式的应用需要依靠企业资源规划，ERP以管理会计为核心，其系统可识别企业资源，实现资源的有效整合，对成本、库存、采购、财务等资源规划。ERP是精益建造在材料物流供应上的延伸，可保证材料及时供应。2）5S施工现场管理为避免施工现场的资源浪费现象，可将5S管理宗旨落实，实现建设成本的优化。改善现场施工环境，成立项目推进小组，明确负责人职责，做好活动整体规划，制定奖惩制度，对各部门展开监督考核，建立奖励激励制度，将5S考核结果与个人工作相联系。5S理论的落实应体现在以下几方面：①整理，结合实际情况判断物品去留，做好工具摆放，及时整理库房；②整顿，对如何方便存取物品加以考虑，实现物品摆放的规范化；③清扫，定期清扫，使库房内没有垃圾；④清洁，注重清洁的结果，根除脏乱源头，保障材料质量，为原材料的存放创造无污染的环境；⑤素养，提高人员素养，使其遵守规章制度，保持良好的工作习惯。应用5S管理系统后，可提高库存周转率15%～50％，材料实现定置管理，减少了不必要的库存浪费；设备故障率降低了10%～50％，缩短了5%～30％的作业周期，降低了10%～40％的生产成本，培养员工产生资源节约意识[4]。3）并行工程与价值工程应用精益建造方法就是运用并行工程，整合设计阶段与施工阶段，让设计与施工人员集合智慧，共同努力，缩短施工准备时间。根据精益建造价值工程需求，对价值流中的增值活动予以识别。应用数字工程系统，通过巡检系统、移动验房系统、统计分析系统展开日常检查与交付验房工作，以质量检查整改促进工程标准体系的完善。应用智建云工程管理APP（见图2），实现智慧化管理与精益建造理论的完美契合，打造施工现场智能化管理模式。如图所示，智建云可为建筑行业提供工程管理解决方案信息平台，从土方、基础与桩基础到业主交付、物业维保等工程质量管控场景，可形成完整的管控体系，实现对施工现场的成本管理，帮助企业控制潜在风险。

4.3建筑工程项目质量管理

分析精益建造理论在工程质量管理中的应用，具体体现如下。1）全面质量管理精益建造理论中的全面质量管理要求从建筑过程展开管理，保障建筑产品质量。项目从设计阶段开始，每一道工序都要经过质量检验，要求相关人员提高质量控制意识，及时发现问题，及时改进问题，确保项目各环节管理质量，确保不会有不合格建筑产品出现。要做到全面质量管理，应培养人员在质量检测上保持自觉性，对自己负责的内容自觉检测，根据质量评定要求主动记录检测结果，强化自我约束。在精益建造理论基础上确立“3N”实现，在建设初期消除质量问题。2）标准化作业采用标准化作业管理模式有利于提升建筑工程项目质量管理水平，以规范化作业方法建立标准定额，按照施工工序建设标准样板工艺，界定时间标准细化工作时间，去除不必要的损失时间，为工程建立标准化工作程序。比如在地板安装工程中，考虑到地板搬运与安装准备工序、安装速度，可确定铺装1㎡地板需要的标准时间，随后根据房间总面积计算铺装整个房间所需的时间。材料标准化作业可保障材料质量合格，某项目在管理期间严格限用质量、性能不稳定的材料。此外，破坏耕地、污染环境、带有放射性、甲醛污染的材料也被限制使用。项目施工管理时，要求对所有龙头、五金件、洁具全部开箱检查；对墙地砖每批次开箱5％抽查，施工时注意材料的选用，如果墙地砖本身有色差或其他缺陷，应由供应商负责处理；对可视对讲装置每批次开箱10％抽查，加强对装置外观质量的验收，出现质量问题由设备厂家负责。3）将精益建造与智慧工地理念相融合，可推动装配式技术的发展设计图纸拿到后，工程项目部立即整合行业需求，形成具体要求提交给PC厂家，厂家根据构建模具情况作出调整。从构件生产开始，选用高效施工机具和优质化辅助材料，通过制定合理的吊装方案，对构件生产验收、吊装、灌浆等环节进行管控，保障施工质量。将智慧设施用于项目质量管理，应用综合信息系统、施工现场管理系统与协同办公管理平台，施工现场内使用环境检测仪、人脸识别门禁、塔吊吊钩可视化、塔吊防碰撞系统、卸料平台超载报警装置等智慧化安全措施，应用智能工地云平台对各数据基层，落实精益建造理论，保障项目施工质量[5]。

5结语

总而言之，从精益建造理论入手，将该理论用于建筑工程项目管理中，从建筑设计施工到项目交付的全过程进行管控，使精益建造为企业带来可观的经济效益和社会效益，推动绿色建筑产业的发展。通过对精益建造技术的应用分析，探究精益建造理论在建筑工程项目成本管理与质量管理中的应用，从而有效解决成本，保障质量，实现对施工现场的精益化管理和智慧化管理。

参考文献

[1]涂文通.基于精益建造理论的建筑工程机械化施工管理模式研究[J].中国建筑装饰装修，2019(9):116.

[2]李悦.装配式建筑项目精益建造管理水平评价研究[D].西安：西安科技大学，2019.

[3]陈琪.精益建造理论在R综合管廊建筑工程项目的应用研究[D].上海：东华大学，2018.

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0 引言

物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸，它利用感知技术与智能装置，对物理世界进行感知识别，通过网络传输互联，进行计算、处理和知识挖掘，实现人与物、物与物之间的信息交互和连接，达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的。

早年韩国两大造船企业大宇造船和三星重工就已经开始在船舶智能化建造技术方面部署了一些具体的实施方案和规划。2011年韩国大宇造船开发了分段制造过程生产管理系统，通过互联网技术将造船中期计划系统的包括各个工作子系统、分段运输系统和质量控制系统的所有信息综合集为一体，使管理人员能及时、准确地掌握工作过程中的任何偏差，得以迅速采取措施加以纠正。三星重工于2002年提出了“数字化船厂”的发展目标，拟投资60亿韩元建成一套数字化造船系统，可在虚拟化环境下模拟从开工到下水的整个造船过程。通过与CAD 系统的接口，该系统可在实际生产前对人力负荷、建造方法、物流及自动化应用等建造过程进行快速模拟和优化，大幅提高生产效率，预计每年巨济船厂因此可以削减船坞的成本400 亿韩元。但中国目前智能化和数字化程度相对较低，生产节奏与日韩这些造船强国完全无法相提并论。

本文在前期研究成果的基础上，通过研发一套信息采集系统，可实现对于船厂数据的充分准确采集，实现对船厂人员，材料，经济调动的全局掌控，通过RFID技术及相应传感器技术记录工厂操作人及操作人信息、加工参数等，若出现质量问题后，可快速确定责任人和操作历史数据，方便问题分析。

1 绪论

数据采集的对象是分段装配预处理，焊接，切割等信息，该信息主要包括操作人员、装配零部件、施工技术参数等，通常采用传感器实现信息转化成数字信号。其中对于操作人员、施工地点信息的采集主要采用RFID无线射频技术；零部件识别采用条形码技术；焊机技术参数采集主要是采用专业传感器，主要涉及到模数转换、去噪滤波等技术。同时还需要通过单片机对各采集模块进行整合，研发分段加工设备信息采集的下位机。

2 智能建造车间数据采集系统的关键技术

2.1 RFID技术在船厂智能车间中的应用

在船厂的船体分段智能建造车间中有三处需要用到RFID技g。第一，钢材在预处理之前需要对其贴上电子标签存放在堆场以记录其在堆场存放位置和钢材材料、用途等信息，通过射频无线电波与安装在堆场入口和出口的电子标签读写器进行数据的交换，并且将数据显示在上位机上。第二，对钢板切割后的零部件进行管理，将性质与用途相同的零部件存放在同一托盘，将托盘贴上电子标签，存放在车间相应的位置上。第三，工人刷采用RFID技术的工作卡工作，当某一工人使用焊机时，用自己的工作卡启动焊机，工作卡上贴有电子标签，焊机上装有对应的读写器，当工人启动焊机时，焊机会自动记录工人的所有身份信息、当前的工作内容和焊机此时的焊接参数等信息，并且将数据显示到焊机的显示屏和上位机上。

2.2 条形码技术

2.2.1 条形码技术的定义及优点

条形码是将宽度不等的多个黑条和空白，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符，通常用条形码扫描仪来读取其内对应的唯一的信息。由于条形码技术具有扫描操作方便易行、条码制作简单、信息采集速度快、信息采集量极大等优点，使其被广泛应用于诸如物流、医学、零售业等的大领域。

2.2.2 条形码技术在船厂智能车间中的应用

板材经过前期预处理后，需要在船厂的智能分段建造车间进行下一步的切割工作。由于目前船厂板材切割大都使用传统方法，效率极低，耗费大量时间。故本系统采用条形码技术，制作出载有板材类型、板材尺寸参数等信息的条码，将其贴在对应的板材上，当工人用条形码扫描仪读取条码时可得板材信息，再通过与库文件中记载的相应板材信息进行对比从而找出板材的切割图形及切割尺寸等信息。同样，此技术也被应用于接下来的零部件焊接过程中。通过条形码扫描仪扫描两块零部件采集相应的焊接参数，判断零部件此时能否被焊接，通过对比不同零部件的焊接参数等信息，判断两零部件之间是否有焊接关系，从而避免了焊接顺序、焊接过程出现不必要的差错，对于提高建造车间工作效率有极大的帮助。

2.3 传感器技术

传感器技术广泛应用于各个领域，生活中的各个角落都离不开传感器，船厂也不例外。作为一种极为方便的信息采集装置，本系统用到温湿度传感器，用于采集在预处理、板材切割、焊接、仓库管理等各个阶段的温度以及湿度。用到电流及电压传感器，采集各个焊接过程中用到的电流及电压，通过传输系统上传到数据库进行对比，判断焊接过程电流及电压等参数是否合理，从而保证了焊接过程正确进行，减少材料损失。

3 系统总体框架

【参考文献】

[1]朱航，曹来江，朱国盛.物联网技术在船舶工业的应用综述[J].造（下转第61页）（上接第40页）船技术，2012（6）：5-8+32.

[2]曹博，谭松，王庚.日韩造船业智能化之路[J].船舶物资与市场，2016（4）：9-12.

[3]郭文懋，蒋志勇，王岳.RFID技术在船舶工业的应用综述[J].中国水运（下半月），2013（12）：105-106.

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随着我国新型城镇化的大规模推进，传统的建造模式已经不再符合可持续发展的市场需要，迫切需要探索先进的科技手段来促进项目建造与管理的创新与发展。工程项目管理业务是建筑行业的核心业务，而工程项目的现场是开展项目管理活动的主要场所。工地现场的生产作业环境复杂，管理难度大，协作方多，资源消耗大，浪费严重。如何改进整个项目交付过程，迫切需要利用信息化手段构建个智能、高效、绿色、精益的智慧工地。

智慧工地就是充分利用新一代信息技术来改变施工项目现场参建各方的交互方式、工作方式和管理模式。消除各种浪费，持续改进工程质量、进度、成本，以最小的资源投入，实现项目效益最大化，满足客户要求，实现价值最大化。智慧工地充分体现了感知化、互联化／物联化、智能化的特点。整体架构可以分为三个层面，如图1所示。

第一层就是终端层。充分利用物联网技术和移动应用提高现场管控能力。通过RFID、传感器、摄像头、手机等终端设备，实现对项目建设过程的实时监控、智能感知、数据采集和高效协同，提高作业现场的管理能力。

第二层就是平台层。各系统中处理的复杂业务，产生的大模型和大数据如何提高处理效率？这对服务器提供高性能的计算能力和低成本的海量数据存储能力产生了巨大需求。通过云平台进行高效计算、存储及提供服务。让项目参建各方更便捷地访问数据，协同工作，使得建造过程更加集约、灵活和高效。

第三层就是应用层。应用层内容应始终围绕以提升工程项目管理这一关键业务为核心，因此PM项目管理系统是工地现场管理的关键系统之一。BIM的可视化、参数化、数据化，的特性让建筑项目的管理和交付更加高效和精益，是实现项目现场精益管理的有效手段。

BIM和PM系统为项目的生产与管理提供了大量的可供深加工和再利用的数据信息，这些信息需要DM数据管理系统的支撑，以充分发挥数据的价值。因此应用层是以PM、BIM和DM的紧密结合，相互支撑实现工地现场的智慧化管理。

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中图分类号：TU2文献标识码： A

近些年来，我国的社会经济飞速发展，极大的带动了建筑工程行业的迅速增长。尤其是在住宅建筑方面，随着城市人口的不断增加，其住宅建筑也越来越向舒适、高层、智能、环保、美观等现代化、科技化方向发展，这也使得建筑施工的工程内容、技术要求和资料信息越来越繁杂[1]。而BIM技术正是基于这一行业现状发展起来的，并越来越广泛的应用于各类建筑工程当中，不仅极大的减轻了设计人员的任务量，也有效提升了建筑设计的效率和质量。下面，文章就BIM技术以及其在住宅建筑设计的具体应用进行简单的分析和探讨。

一、BIM技术的概述

1、BIM技术的定义

BIM是Building Information Model的简称，中文译为建筑信息模型。它是二十世纪末美国建筑与计算机博士查克・伊斯曼所提出的[2]，其涵义主要指的是将各种建筑几何模型的功能、信息、性能等进行综合、统一的整合建模，且包括工程项目在设计、施工、使用等过程中的全部信息的一种建筑模型。如：建筑分析、方案设计、施工图预算、施工进度、运作建造、管理维护等等[3]。

2、BIM技术的实施原理

BIM 技术在建筑施工中的应用原理即是利用CAD 技术，将建筑工程的各阶段、各环节中的全部信息进行数字描述，并将其全部存储于同一个电子模型当中进行统一的计算、统筹和调阅[4]。

3、BIM技术的优势

在建筑工程的设计建造中，应用BIM技术能够有效的整合工程项目在研究决策阶段、图纸设计阶段、施工验收阶段、使用维护阶段以及销毁阶段的各类资料信息，并进行统一、科学、有效的运算、规划和设计，使工程的各个阶段情况均能在3D模型中得到准确、完整、切实的体现，加强了对繁杂信息的运作处理，明确了各环节的分工协作，提高了建筑工程统筹协调的效果和设计施工的质量，从而更好的提高了工程设计建造的效率和水平[5]。

二、BIM技术在住宅建筑设计中的应用

1、住宅建筑设计的现状

目前，我国住宅建筑在设计方面主要存在以下几个方面的不足，具体表现为：1）缺乏健全的法律法规和政策体系；2）缺乏系统、规范的设计标准体系；3）设计规划技术体系的高、新科技性严重缺乏；4）绿色节能住宅的设计意识严重不足；5）相关设计新技术、新科技的交流推广平台严重不足；6）城市中能源结构的分布缺乏合理性和科学性；7）缺乏严密、有效的行政监管机制。

2、BIM技术的应用实施

目前，在我国的住宅建筑设计中，对BIM技术的应用实施主要表现在三大方面，具体包括有：

1）建筑空间规划方面的应用实施

一般来讲，住宅建筑的空间特征主要包括三点，即交通流线、住宅造型以及周围景观。因而，在应用BIM技术进行空间设计规划时，要运用3D可视度分析法以及地形分析法对住宅建筑的交通流线、外观造型以及周围景观进行科学、综合、统一的设计。设计人员要实现勘察好施工现场的详细地形，并在此基础上借助相应的分析软件对土层结构、起伏变化、承重情况以及与住宅间的体量关系进行科学、准确的分析判断，规划和确定住宅外部的环境规划，从而为住宅建筑的整体3D信息模型的构建奠定科学、良好、正确的基础。简单来说，BIM技术对住宅建筑的空间规划步骤和内容为：地形分析和3D可视化分析（室内视野分析、规划可视度分析、道路可视度分析等）。

2）建筑节能环保方面的应用实施

随着社会环保意识的不断加强，人们对住宅建筑也增加了绿色、节能、低碳、环保方面的要求，因而，在利用BIM 技术进行住宅建筑设计时，必须要着重突出节能、低碳的设计理念，加强节能技术的设计应用。通常情况下，住宅建筑BIM模型的节能设计方法主要可以从三个方面来实现：①单体节能，即在整个建筑中大量的运用现代节能科技，将建筑物室内室外的各方面信息数据进行汇总整合，并按照特定程序进行模拟设置，使之形成一个系统、循环、综合的智能节能体系，包括充分利用太阳能、墙体储能、被动式致凉、喷淋屋面、绿化降温等等；②总平面节能，即利用相关分析软件对住宅建筑的实际外部环境进行智能分析和预测，并进行建筑平面设计的调整，以达到节能效果。如：规避风影区、开敞南空间、植土降温、规避恶性风流、充分利用树木屏障效应等；③基地规划设计节能，即在BIM模型中导入相应的环境分析软件（如GBS软件等），通过对住宅周围的阳光、风向、气温、树木等环境信息进行智能定位，模拟和设计出最佳的节能、低耗方案。

3）建筑模型构件制作方面的应用实施

在建筑信息模型中，模型构件是保证其构建成功的基础和前提条件，因此，设计人员在运用BIM技术进行设计时，要对各类建筑模型构件进行正确、精准、标准的数字化转变，实现从传统三维建模到信息建模的优化发展。目前，BIM技术对建筑模型构件制作的设计主要采用参数化模型技术，即将住宅建筑的体系结构按照不同的功能和性质划分为不同的模型图元（视图图元、模型图元、注释符号图元），而后分别对各类图元进行全面、详细、正确的参数设置（包括结构参数、材质参数、标高参数、施工参数等等），并结构住宅建筑项目的实际施工情况进行及时的参数修正，从而有效构建起建筑工程的给类整体图形信息（如住宅三维视图、楼顶平视图、楼层剖面图等），并明确各种非图形信息（如荷载标注、尺寸标注、符号、文字标注等），使住宅建筑的构造设计更加趋于立体化、直观化和真实化，进而更加保障和提高住宅建筑整体设计的切实性和质量性。

结语：

BIM技术是一种新型的高科技建筑建模方法，在住宅建筑的设计过程中，设计人员要积极的利用BIM技术进行建模，充分发挥BIM模型在整个建筑设计中的优势，简化和优化设计内容，不断提高工程设计施工的效率和质量，加强建筑节能设计，从而使住宅设计更加的直观、真实，有效推动和促进BIM技术在住宅建筑领域上的长效发展。

参考文献：

[1] 肖良丽,方婉蓉,吴子昊等.浅析BIM技术在建筑工程设计中的应用优势[J].工程建设与设计,2013(01)

[2] 宋翔宇.论BIM技术在未来建筑设计应用中的技术难题与解决对策[J].中国证券期货,2013(08)

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【摘　要】节能建筑已经成为我国建筑行业发展的重要趋势之一。建设工程领域所有的管理工作都要朝着有利于节能和环保的目标努力，这也包括工程造价的管理。本文通过辨析节能建筑的内涵，分析节能建筑的造价管理要素，提出工程造价管理适应节能建筑发展，应对建筑节能成本控制的方法。

关键词 节能建筑；工程造价；成本

Constraction Cost Analysis of Energy-saving Building

QIU Jie

(Wuhan Tongjian Urban development Co.,Ltd., Wuhan Hubei 430015, China)

【Abstract】Energy-saving building has become the main certain trend in construction industry, which needs a comprehensive development including cost management. This paper introduces the concept of energy-saving building, analyses the cost controlling factors, and presents the cost management methods which adapt to building energy efficiency.

【Key words】Energy-saving building; Construction cost; Costs

作者简介：邱洁（1981.06—），女，湖北武汉人，武汉统建城市开发有限责任公司，工程师，研究方向为房地产开发成本管理与控制、工程造价。

0　前言

当今世界，能源已成为各国发展最关键的问题之一，也是人们最为关注的话题之一。能源作为国民经济的命脉，对于社会、经济发展，提高人民生活水平以及国家未来生存安全都极为重要。随着我国经济的快速发展，城市化进程的加快，建筑业也呈现出前所未有的繁荣景象。由于建筑物是个能耗高的产品，建设速度加快和片面追求高利润或高舒适度会导致资源消耗严重。因此，我们必须思考在无限的需求愿望和有限的资源供给之间寻找一个适当的结合点，提高能源利用效率，减少对环境的影响。

节能是实现可持续发展的必由之路。节能可以说是目前我国建筑行业管理的重点目标之一，所有的管理工作都要朝着有利于节能和环保的目标努力，这也包括工程造价的管理。

1　节能建筑的内涵

建筑节能是建筑技术进步的一个重大标志，也是建筑界实施可持续发展战略的一个关键环节。发达国家为此进行了长久的努力，将建筑节能作为一项重要国策，并制订了符合本国建筑节能要求的法规，取得了显著的社会和经济效益。自从1973年发生世界性的石油危机之后，在发达国家，建筑节能概念和内涵的发展经历了三个阶段：从最初强调“建筑节能”（Energy saving in buildings），到随后又提出“在建筑中保持能源”（Energy conservation in buildings），意思是减少建筑中能量的散失，直到近来普遍称为“提高建筑中的能源利用效率”（Energy efficient in buildings），也就是说并不是消极意义上的节省，而是从积极意义上提高利用效率。主要表现为循环经济的理论，大量使用可再生能源，充分利用建筑的功能保持热能、减少能耗，或用少许增加的耗能量来满足人们迅速增加的健康和舒适感的需求。因此，我们的建筑节能观应以提高建筑物能量效率，用有限的资源和最小的能源代价获取最大的经济、社会、环境效益，既满足人类对资源日益增长的需求，又减少建筑耗能对环境质量的不利影响，进而推动全球经济、社会的可持续发展。

从建筑节能涉及的领域来看，建筑节能也有广义和狭义之分。广义的建筑节能不仅涉及建筑设计方案、能源需求、生活质量等问题，还考虑了整个建筑对资源、环境、气候、地理条件、维护管理、经济等方面的影响，即考虑建筑物整个寿命周期内的能源流动、使用情况，是将建筑物的节能作为一个系统工程。狭义的建筑节能通常对建筑构（部）件的组合、加工、建造及建筑的使用过程中的能耗关注较多，尤其是建筑运转过程中的能耗，侧重于某个建筑物本身所采取的措施和手段。具体而言，节能建筑是按节能设计标准进行设计和建造，使其在使用过程中降低能耗、满足节能标准的建筑。要求门窗、墙体等使用的材料保温隔热性能良好；自然通风与人工通风结合，兼顾每个房间；尽量采用自然光，天然采光与人工照明相结合；采暖、通风、空调、照明等均按程序集中管理，逐步达到智能控制，从而实现建筑建造和使用的全面、全寿命期节能。

2　节能建筑造价的影响因素

节能建筑在我国还处于发展阶段，相关的技术和产品都没有形成完整、成熟的体系，即使有的技术相对比较成熟，比如太阳能供水，由于建筑成本相对较高且没有统一的使用标准规定，所以，这部分投资对于开发商来说还是属于增量成本的的范畴。而在市场没有达到足够的规模化和产业化时，节能建筑的价格一定是比普通建筑要高出不少的。

2.1　维护结构节能

维护结构的节能成本包括墙体、屋面保温系统的成本，节能门窗的成本，遮阳系统的成本，以及其它一些综合性质的措施，比如种植屋面、呼吸式幕墙等的成本投入。据建设部对试点工程的设计计算，每平方米建筑面积在围护系统方面造价增加了50元，是土建造价的5%；在供热采暖系统方面造价减少了40元，是采暖系统造价的18%。抵消后每平方米建筑面积造价只增加10元，提高的幅度是1%。

2.2　可再生能源

节能建筑中的可再生能源的利用包括太阳能、风能、地热、生物能等利用措施的成本投入。目前太阳能热水器的利用技术已经较为成熟，相对成本较低，但太阳能光伏发电的增量因为材料以及技术水平的原因，价格还是属于较高的，对于一般的开发商来说还比较难以接受。地热利用主要是通过地源热泵或者地下铺设通风管的形式，技术相对成熟，但成本较高。风能、生物能也属于目前成本很高的技术。

以地源热泵系统为例，该系统是将中央空调系统、地板采暖和生活热水三种功能融为一体的环保系统，运用大自然中免费的可再生能源，向住户提供20°C～26°C的室内恒温，并且兼有24小时的生活热水供应。这个利用地下水产生的热能进行供热制冷的节能系统，可比传统空调节约能源50～60%。

2.3　节水措施成本

2.3.1　中水利用

中水利用是指将小区居民生活废水集中起来，经过恰当处理达到一定的标准后，再回用于小区的绿化灌溉、车辆冲洗、道路冲洗以及家庭坐便器冲洗等方面，从而达到节约用水的目的。北京、成都等省市已经先行推广使用，成本不高但效果明显。

2.3.2　雨水收集利用

我国城市雨水利用起步较晚，目前主要在缺水地区有一些小型、局部的非标准性应用。在国外，德国和日本等一些发达国家的城市对于雨水的资源化和雨水收集利用已经有了很长时间的历史。其经验和方法，对于我国大部分城市特别是那些严重缺水的城市很有借鉴意义。雨水属于优质水，收集和处理成本都不高，是可以大力推广的技术。

2.3.3　净水系统

这在国内已经属于比较成熟的技术，它通过系统定期排污等技术对城市自来水进行层层过滤，以达到可直接饮用的效果。目前成都市许多楼盘都在使用该技术。净水系统分家用净水系统和管道分质供水系统两种。单针对管道分质供水来说，安装成本是比较便宜的，并且技术要求也不高。在一个可容纳3000户的小区里，如果安装中央净水系统，每平方米建筑面积的增加成本不超过20元，而在前期销售或后期使用过程中均可收回成本。

2.4　室内环境措施成本

室内环境措施成本包括室内通风装置、建筑隔音措施、室内除尘措施、垃圾处理回收装置、分质供水等措施的增量成本。

2.5　建筑智能化成本

建筑智能化成本包括居住建筑的智能家居系统、智能安保系统、智能物业系统等。

3　节能建筑成本下降的潜力分析

节能建筑特别是住宅节能建筑的增量成本是有很大的下降空间的，这里主要有三个方面的原因：

3.1　住宅建设成本相对提高

国内住宅建筑的建造成本还比较低，目前商品房还主要以提供毛坯房为主。随着生活节奏的加快以及国家宏观政策的引导，人们对全装修房的需求以及住宅品质要求的提高，精装修、空调采暖等会成为住宅的基本配置，室内环境质量也逐步会归入建筑的基本投资。因此，住宅本身成本的提升会导致节能建筑增量成本的大幅度下降。而节能部品的标准化、产业化也会降低建筑成本。

3.2　可再生资源利用技术、政策逐步完善

可再生资源利用技术的价格普遍较高，特别是地热利用和太阳能光电技术的价格还是一般住宅建筑难以接受的。但是随着政策制度的完善，可再生资源的利用会享受到更加优惠的补贴政策，太阳能并网发电甚至可以通过卖电产生利润，因此可再生资源利用的成本也会大幅度下降。

3.3　设计和市场接受程度提高

与非节能的普通建筑相比，节能建筑形式上表现为能耗水平的降低，但其背后隐含的是相关技术的进步，是节能技术的应用和普及。但由于目前建筑节能技术水平较低，普及性不足，配套产品种类少，标准化程度低，难以形成规模经济，导致节能建筑的开发成本仍处于高位。据住建部统计的数据，如果严格执行目前的节能标准（以50%节能标准计算），每平方米增加造价100～200元。而从长远来看，我国将全面实行65%甚至更高的节能标准，建造成本还将提高不少。这部分增量成本只能通过提高建筑的销售价格予以消化，而在消费市场缺乏对建筑节能需求的前提下，价格较高的节能建筑与普通建筑相比在市场竞争中未必占据优势，而且房地产业还处于供不应求的卖方市场的大环境下，开发商也缺乏足够的市场竞争压力，更不愿承担增加技术风险和额外成本去开发节能建筑。但随着市场和消费者的日益重视和接受意愿的提高，以及建筑节能部品和技术的成熟化、标准化、规模化，节能建筑成本的下降亦是可以预期的。

4　基于节能建筑建造的工程造价管理新思路

建筑节能的要求给工程造价管理提供了新的视角，工程造价领域应该开拓思路，而不仅仅是单纯的工程量清单计价或预结算编制审查。工程造价管理要适应建筑节能的要求，最重要的一点就是要建立起工程项目全寿命周期造价的概念和管理理念，从以下几个方面着手拓宽思路：

4.1　造价构成——考虑项目在寿命期内的使用、维护费用

目前一般只关注项目的建造成本，而不重视建筑能耗在未来使用中给业主和社会带来的持续费用。而建筑节能的效果和效益通常要在建成后的长期使用中体现出来。节能建筑的建造成本虽然在普通建筑造价的基础上增加5%～7%，但节能带来的的长远经济效益却远远超过这部分增加的造价。为适应这一要求，工程造价的构成内容除了设计、建造、设备等费用，还要将寿命期内的使用、维护、能耗的费用考虑进来。

工程造价的构成包括建筑物使用过程中的运营、维护、能耗费用，理论上是易于理解的，但这些费用如何计入造价也有一个标准的问题，如建筑物寿命期的确定，不同年度、地域、气候维护费用的标准、能耗水平、物业管理费用标准等，但这个问题不影响这些费用计入工程造价的意义，也不影响扩大工程造价概念的内涵，只是在具体技术层面上为现行的工程造价管理工作提出了新的课题。

4.2　计价依据——设置一些反映节能技术和措施的指标和参考标准

我国目前工程计价的依据主要是工程量清单及预算定额计价体系，其指向也是工程建造价格，节能概算、估算定额和指标尚不完善，设备价格目前也很少作为工程计价依据来发挥作用。这样的状况应该说是难以满足全寿命期造价管理和评价需要的。为适应节能要求，在工程计价依据方面至少有以下两方面工作要做:

（1）将节能建筑的技术、材料消耗和价格纳入现行预算定额，即增加专门的节能项目，为建筑的节能部分提供易于识别的计价依据，同时也能体现出建筑节能的措施和费用。

（2）设置一些能够反映节能效果的指标，如能耗降低率、增加的建造费用回收期等，特别是现行《建设项目经济评价方法》与《建设项目经济评价参数》应适当增加一些节能指标和参数，将节能要求纳入建设项目的评价中来。

4.3　造价计量——全寿命期费用的现值分析

工程造价的计算要考虑寿命期和动态性，即包括项目的建造费用和寿命期内的各种使用费用，并按一定的折现率进行折现，得出综合造价。这个综合造价和现行造价内容有所不同，但从节能、可持续发展、绿色等角度考虑，这个费用是更适于这些要求的，也符合科学发展观的要求。

美国的经验是“初期成本”只占到寿命周期成本的5%～10%，而运营和维护成本占到60%～80%，对于品质好、能耗低、维护省的长寿命住宅来说，具有巨大的成本优势。这实际就是建立起一个新的工程造价概念（或者说是新的成本观），这个概念更符合行业发展趋势的需要。

4.4　造价评价——从寿命期着眼，不仅比较建造费用，也要比较使用费用

在上述基础上，对建筑工程造价高低的评价就不只是现行的“合理确定和有效控制”，而是要在全寿命期的框架进行，比较从建造到使用、报废全过程的综合费用，全过程费用低的项目才是低造价的项目。

造价的控制不仅是建造费用的控制，更要考虑建成后使用中的能耗、维护等费用，这是新视野下的“合理确定与有效控制”，将这一目标扩大到项目的全寿命期，在一个更大的范围内进行比较。

5　总结

节能建筑不仅将改变人们的居住和生活环境，还将长期性地节约居住者和开发者的使用成本，将是建筑业和房地产行业的一大发展趋势。因此，应尽早将节能要求及其具体表现纳入工程造价的管理和研究中，树立起工程项目全寿命周期造价的概念和工程造价动态管理、目标管理等理念，跳出单纯的、静态的“确定与控制”思路，这样工程造价才能反映科学发展观的要求和行业可持续发展的趋势，更好的发挥作用。

参考文献