基于BIM的安裝材料管理與控制

1、基于BIM的現(xiàn)場安裝材料管理與控制劉保石江蘇正方園建設(shè)集團(tuán)有限公司 214043摘 要：BIM與傳統(tǒng)材料管理的結(jié)合，是BIM運(yùn)用的拓展。文章通過實(shí)例說明，運(yùn)用BIM對安裝材料進(jìn)行管控，實(shí)現(xiàn)材料管理有的放矢，降低材料成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞：BIM模型數(shù)據(jù)庫；星級分類；用料交底；限額發(fā)料施工現(xiàn)場材料管理，顧名思義就是通過科學(xué)的方法，采取相應(yīng)的措施對施工現(xiàn)場的材料進(jìn)行有效的管理。這一管理的目的就是通過制度，依靠科學(xué)控制原材料的使用、監(jiān)督其質(zhì)量和數(shù)量，保證工程質(zhì)量、降低工程成本。為了達(dá)到這一管理目的，項(xiàng)目部應(yīng)該借助先進(jìn)的技術(shù)手段，制定適合本項(xiàng)目的材料管理措施。筆者借助BIM先進(jìn)的技術(shù)手段，探索了施

2、工現(xiàn)場安裝材料管理的新途徑，整理成拙文，給予同行參考借鑒。1 傳統(tǒng)材料管理模式的特點(diǎn)及存在的問題1.1傳統(tǒng)材料管理模式的特點(diǎn)傳統(tǒng)材料管理模式就是企業(yè)或者項(xiàng)目部根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況制定相應(yīng)的材料管理制度和流程，這個流程主要是依靠施工現(xiàn)場的材料員、保管員、施工員來完成。施工現(xiàn)場的多樣性、固定性和龐大性，決定了施工現(xiàn)場材料管理具有周期長、種類繁多、保管方式復(fù)雜等特殊性，這些特性決定了施工現(xiàn)場材料管理具有以下特點(diǎn)：1）施工周期長決定了施工現(xiàn)場材料管理周密復(fù)雜、露天保管多。2）施工過程不確定性決定了現(xiàn)場材料管理變化多端，往往計(jì)劃趕不上變化。3）專業(yè)工種多決定了現(xiàn)場材料品種繁多，小到一個螺絲釘、大到上百噸

3、甚至更多的大宗材料。1.2傳統(tǒng)材料管理模式存在的問題1）核算不準(zhǔn)確要么造成大量材料現(xiàn)場積壓、占用大量資金、工程成本上揚(yáng)，要么停工待料，無法滿足預(yù)訂工期要求。2）材料申報審核不嚴(yán)造成錯誤采購，損失大量資金。3）變更簽證手續(xù)辦理不及時導(dǎo)致變更手續(xù)失效，最后與業(yè)主扯皮，甚至造成沒必要的損失。2 安裝材料BIM模型數(shù)據(jù)庫項(xiàng)目部拿到機(jī)電安裝各專業(yè)施工藍(lán)圖后，由BIM項(xiàng)目經(jīng)理組織各專業(yè)機(jī)電BIM工程師進(jìn)行三維建模，并將各專業(yè)模型組合到一起，形成安裝材料BIM模型數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫是以創(chuàng)建的BIM機(jī)電模型和全過程造價數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，把原來分散在安裝各專業(yè)手中的工程信息模型匯總到一起，形成一個匯總的項(xiàng)目級基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫

4、，建立與應(yīng)用流程如圖1。建立模型審核模型提取數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)運(yùn)用數(shù)據(jù) 圖1 安裝材料BIM模型數(shù)據(jù)庫建立與應(yīng)用流程項(xiàng)目部各崗位人員及企業(yè)不同部門都可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的查詢和分析，為項(xiàng)目部材料管理和決策提供數(shù)據(jù)支撐，數(shù)據(jù)庫運(yùn)用構(gòu)成如圖2。電氣專業(yè)管道專業(yè)通風(fēng)專業(yè) 安裝材料BIM模型數(shù)據(jù)庫項(xiàng)目經(jīng)理核算員材料員 項(xiàng)目管理部工程部采購部成本部 企業(yè)各部門 圖2 安裝材料BIM數(shù)據(jù)庫運(yùn)用構(gòu)成圖3 BIM數(shù)據(jù)庫在安裝材料管理中的具體運(yùn)用3.1 基于BIM的安裝材料分類控制     材料的合理分類是材料管理的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)工作，安裝材料BIM模型數(shù)據(jù)庫的最大優(yōu)勢是包含材料的全部屬

5、性信息。在進(jìn)行數(shù)據(jù)建模時，各專業(yè)建模人員對施工所使用的各種材料屬性，按其需用量的大小、占用資金多少及重要程度進(jìn)行“星級”分類，科學(xué)合理的控制。     根據(jù)安裝工程材料的特點(diǎn)，對需用量大、占用資金多、專用或備料難度大的材料，建模時屬性定義為“三星類材料”，必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工圖及BIM機(jī)電模型，逐項(xiàng)進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的審核，做到規(guī)格、型號、數(shù)量完全準(zhǔn)確。對管道、閥門等通用主材定義為 “二星類材料”，可以根據(jù)BIM模型提供的數(shù)據(jù)，精確控制材料及使用數(shù)量。對資金占用少、需用量小、比較次要的輔助材料定義為“一星類材料”，可采用一般常規(guī)的計(jì)算公式及預(yù)算定額含量確定。筆

6、者在無錫某項(xiàng)目上對BF-5及PF-4兩個風(fēng)系統(tǒng)的材料分類控制如圖3。圖3 BIM模型安裝材料分類控制表截圖3.2運(yùn)用BIM三維模型做好用料交底     BIM與傳統(tǒng)CAD相比，具有可視化的顯著特點(diǎn)。設(shè)備、電氣、管道、通風(fēng)空調(diào)等安裝專業(yè)三維建模并碰撞后，BIM項(xiàng)目經(jīng)理組織各專業(yè)BIM項(xiàng)目工程師進(jìn)行綜合優(yōu)化，提前消除施工過程中各專業(yè)可能遇到的碰撞。項(xiàng)目核算員、材料員、施工員等管理人員應(yīng)熟讀施工圖紙、透徹理解BIM三維模型、吃透設(shè)計(jì)思想，并按施工規(guī)范要求向施工班組進(jìn)行技術(shù)交底，將BIM模型中用料意圖灌輸給班組，用BIM三維圖、CAD圖紙或者表格下料單等書面形式

7、做好用料交底，防止班組“長料短用、整料零用”，做到物盡其用，減少浪費(fèi)及邊角料，把材料消耗降到最低限度。無錫某項(xiàng)目K-1空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)平面圖、三維模型及下料單如圖4、圖5和表1。 圖4 K-1空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)平面圖 圖5 K-1空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)BIM三維圖3.3 運(yùn)用BIM模型限額發(fā)料     安裝材料的精細(xì)化管理一直是項(xiàng)目管理的難題，施工現(xiàn)場材料的浪費(fèi)、積壓等現(xiàn)象司空見慣，運(yùn)用BIM模型，結(jié)合施工程序及工程形象進(jìn)度周密安排材料采購計(jì)劃，不僅能保證工期與施工的連續(xù)性，而且能用好用活流動資金、降低庫存、減少材料二次搬運(yùn)。同時，材料員根據(jù)工程實(shí)際進(jìn)度，方便的提取施工各階段

8、材料用量，在下達(dá)施工任務(wù)書中，附上完成該項(xiàng)施工任務(wù)的限額領(lǐng)料單，作為發(fā)料部門的控制依據(jù)，實(shí)行對各班組限額發(fā)料，防止錯發(fā)、多發(fā)、漏發(fā)等無計(jì)劃用料，從源頭上做到材料的“有的放矢”，減少施工班組對材料的浪費(fèi)。例如K-1送風(fēng)系統(tǒng)部分規(guī)格材料申請清單截圖如圖6：圖6限額發(fā)料清單3.4 及時、完整地辦理簽證及變更手續(xù)     工程設(shè)計(jì)變更和增加簽證在項(xiàng)目施工中會經(jīng)常發(fā)生。工程變更不及時，往往會造成材料積壓。BIM模型在動態(tài)維護(hù)工程中，可以及時的將變更圖紙進(jìn)行三維建模，將變更發(fā)生的材料、人工等費(fèi)用準(zhǔn)確、及時的計(jì)算出來，便于辦理變更簽證手續(xù)，保證工程變更簽證的有效性。項(xiàng)目經(jīng)理部在接收工程變更通知書執(zhí)行前，應(yīng)有因變更造成材料積壓的處理意見，原則上要由業(yè)主收購，否則，如果處理不當(dāng)就會造成材料積壓，無端地增加材料成本，變更圖及BIM模型見圖5，工程量見表2。圖7四至十八層排煙管道變更圖及BIM模型表2 變更工程量材料清單序號構(gòu)件信息計(jì)算式單位工程量控制等級1排風(fēng)管-500*400普通薄鋼板風(fēng)管：500*400m2179.85 2板式排煙口-1250*500防火排煙風(fēng)口 風(fēng)口材質(zhì):鋁合金 只15.00 3風(fēng)管防火閥風(fēng)管防火閥 :500*400*220臺15.00 4風(fēng)法蘭風(fēng)法蘭規(guī)格:角鋼30x3 m84.00 5風(fēng)管支架構(gòu)件類型:吊架 單體質(zhì)