重大项目异形钛板幕墙建设管理及造价控制研究

摘 要：通过对重大项目的研究指出异形钛金板幕墙建设的制约条件，分析了技术的特点，基于项目特点的分析，指出此类型项目建设管理及造价控制的要点。

关键词：BIM；建设项目模式；DB模式；项目管理

1、项目概况

中国港口博物馆位于浙江省宁波市北仑区春晓滨海新城洋沙山风景区，占地78亩，建筑面积40978平方米，总投资6.8亿元，由宁波市北仑区人民政府出资建设。项目由港口博物馆、国家水下文化遗产保护宁波基地两部分组成。中国港口博物馆承载交通运输行业文化的核心价值理念，集展示、教育、收藏、科研、旅游、国际交流等功能于一体，体现国际性、专业性、互动性、娱乐性的专题博物馆，是我国港口界的标志性文化设施。

2、钛金板幕墙造价控制难点

中国港口博物馆钛金板幕墙总面积1.2万平米，由于建筑物异形的关系，整个钛金板幕墙系统由1.5万块形状各异的钛金板组成，从实际施工来看，现场几乎找不到两块完全相同的钛金板。整个钛金板金属幕墙系统由五层构成，由下往上依次为龙骨、底板层、直立锁边防水层、钛板支撑系统、钛金板幕墙。钛金板材料为和国家大剧院相同的三菱雅固宝丽钛金复合板，由不锈钢底板、复合层和钛金面板构成。整个幕墙系统造价约为1亿元。

钛金属作为一种和普通建筑材料比较而言较贵重金属，其物理特性为质量较轻、耐腐蚀、不容易变色、硬度较高等，这些物理特性也导致了。中国港口博物馆钛金板在使用过程中由于其物理特性及建筑物本身特点决定了其在实际使用中存在以下困难：1）材料价值高。普通的铝板幕墙其材料单价在500元/平米左右，算上加工费用一般不超过1000元/平米。钛金版幕墙材料一般在5000元/平米，由于钛金版一般用在异形项目中，加上其特殊的加工工艺和防水措施，一般构造从下至上为龙骨、背板、直立锁边防水板、支撑系统、钛金版五层，其辅材及加工费用一般在4000-5000元/平米。因此，钛金版单价在10000元/平米左右。高价值材料带来造价控制的巨大困难，如果对材料损耗控制不严，会造成材料的巨大浪费和造价的不可控。2）设计的巨大难度。由于设计师在港口博物馆中采用了空间螺旋几何体造型来模拟海螺的形体，造成钛金版在幕墙深化设计中对材料把握有巨大难度。3）施工的难度。由于钛金版硬度很大，造成钛金版无法进行双向弯曲，必须由钛金版的单向弯曲来模拟其曲面特性。而建筑主体在实际施工中无法做到完全按设计图纸精确施工，造成钛金板放样、加工必须进行现场实际放样进行。从而可能造成钛金板施工的不可控。

3、中国港口博物馆基于BIM技术的幕墙项目管理及造价控制策略

中国港口博物馆建设团队鉴于钛金板在设计、施工及造价控制上的巨大挑战，采用了基于BIM技术的DB模式等先进方式进行钛金板幕墙施工的设计、施工招标、项目管理及造价控制工作。

3.1 基于实际工程业绩的潜在招标人选择。

由于中国港口博物馆项目幕墙工程影响广、投资大、难度高，加工钛金板需要特殊设备，因此在潜在投标人选择过程中建设团队选择了曾经施工过国内钛金板的企业作为潜在投标人。由于该项目为在国内实施的第四个采用大面积钛金板的项目，因此只有做过国家大剧院、杭州大剧院的珠海晶艺公司和做过合肥大剧院的武汉凌云公司有大面积钛金版施工经验。因此，建设团队按招投标有关规定，申请对钛金版幕墙对该两家单位进行邀请招标。从工程实际情况来看，由于邀请了有相关经验单位进行招投标，大大降低了项目的技术风险，充分利用了相关单位现有加工设备，降低了施工成本，取得了较好的效果。

3.2 基于BIM技术对钛金版幕墙招投标策略

由于中国港口博物馆设计单位采用BIM技术，应用RIHO软件对整个项目进行了三维空间建模，建设团队利用这一有利条件，由潜在投标单位按这一模型对项目进行了三维设计及建模。这样，在未进行项目施工的情况下，幕墙单位已对项目进行了计算机虚拟施工，进而对技术难度、投标风险、设计方案进行了充分的了解。同时，各单位依据本单位的技术特点和施工实力，应用BIM对钛金版幕墙施工进行了充分模拟及优化，从而充分发挥了各投标单位的技术实力和优势，为后续控制成本创造了良好的条件。

3.3基于BIM技术的DB模式合同管理策略

为降低业主风险，建设团队将项目造价控制着眼点放在高价值材料的损耗率上。因此必须充分发挥施工单位的技术优势和积极性，由施工单位对钛金板进行充分的技术优化。为此，建设团队采用设计施工一体化（Design-Bulding）模式进行钛金板幕墙项目的管理和造价控制。在和施工单位签订合同过程中，充分考虑了两家投标单位的投标材料损耗率，参考最低材料损耗率由中标单位进行优化设计后提出项目材料损耗率目标，并将这一材料损耗率控制目标写入合同，并提出由于施工单位深化原因造成项目风险由施工单位自己承担的原则。由于应用了BIM技术，施工单位在深入了解风险，进行优化设计的情况下，对上述原则进行了确认。从实际施工的情况看，施工单位材料的损耗率控制在7%以下，对比国内其他钛金板项目，材料损耗率一般在15%-20%，达到了控制造价的良好效果。

3.4基于BIM技术的钛金板材料的国际采购策略

港口博物馆采用的钛金板为和国家大剧院等项目相同的三菱雅固宝丽复合钛板，为国际单一来源采购，且三菱公司在采购中提出由于钛金版加工工艺复杂，不同批次采购的钛板无法保证颜色的统一。国际采购涉及到复杂的程序，钛板如果采购数量过少，会直接影响单价，并造成后续补板不同批次生产色差的问题。钛板采购数量过多，又会造成巨大的浪费。因此精确确定钛板的数量是该项目国际采购成败的关键。建设团队要求施工单位基于BIM模型对钛板数量进行充分分析，并对1.5万多块钛板绘制出详细的加工图。在对钛板数量进行精确统计后，建设团队考虑了合理的备板数量，最终确定了采购量。这一精确的数量既满足了实际施工需要，实现了国内前期项目钛板采购中未能达到的零补板的目标，又实现了节约投资的目标。

3.5 基于BIM技术的钛金板施工管理策略

由于项目主体结构实际施工和BIM模型不可避免的存在一定的误差，而钛金板原板是固定规格的。因此，项目建设团队将控制材料损耗进而控制造价在施工阶段的关键放在对项目的精确放样及根据放样对模型的调整中。在主体施工完成后，幕墙施工单位对整个主体工程运用空间放样技术对项目进行了精确放样，并对模型及钛板排版进行了合理调整。先通过计算机建模，对每块钛板进行编号，并比较原板尺寸，尽量做到每块钛板的合理裁剪和利用。项目实施过程中，几乎每块钛板都是由一块原板数字化加工切割后分别编号并安装在不同的部位。同时针对本项目安装特点发明了三维可调支撑系统，使钛板在安装过程中能够微调，大大降低了对钛板安装精度的限制。

参考文献：

[1] 中华人民共和国建设部.关于培育发展工程承包和工程项目管理企业的指导意见（建市30号）

[2] 李卓、常陆军.工程总承包理论若干重要问题的探讨[J].经营管理，2005（3）：12-1.4

[3] 李恒，郭红领，黄霆，陈镜源，陈景进.BIM在建设项目中应用模式研究[J].工程管理学报，2010，24（10）：525-529.