夏鵬鈺

摘要：BIM技術(shù)在材料成本的精細(xì)化管控中具有很高的實用價值。本文以鋼筋為例總結(jié)了BIM技術(shù)在其管控中的應(yīng)用要點，著重分析了BIM技術(shù)在材料采購階段到使用階段的具體應(yīng)用，通過BIM技術(shù)節(jié)約了材料采購過程中的時間成本，提高了鋼筋從下料到使用階段的利用率，優(yōu)化了場地布局，提高了現(xiàn)場的工作效率，達(dá)到了提升材料成本精細(xì)化管控能力的目的。

Abstract： BIM technology has high practical value in the fine management and control of material costs. This article uses steel as an example to summarize the application points of BIM technology in its management and control. It focuses on the analysis of the specific application of BIM technology from the material procurement stage to the use stage. Through BIM technology， the time cost in the material procurement process is saved， and the utilization rate from the cutting to the use stage is improved， the site layout is optimized， the work efficiency on site is improved， and the purpose of improving the fine management and control of material costs is achieved.

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);材料成本管控;精細(xì)化管控

Key words： BIM technology;material cost control;fine management and control

中圖分類號：TU17? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）02-0183-03

0? 引言

在工程項目中，使用的各種材料是工程建設(shè)的基礎(chǔ)，能否對材料的合理使用不僅影響的是工程質(zhì)量，更是與我們的經(jīng)濟(jì)效益息息相關(guān)，因此對材料使用的精細(xì)化管控也是對材料成本的精細(xì)化管控。通過傳統(tǒng)的管理手段進(jìn)行管控難免受制于主觀因素的影響，而通過BIM技術(shù)的介入則能提高相應(yīng)的管理水平，BIM的全稱是Building Information Modeling即建筑信息模型，它是以現(xiàn)代化的數(shù)字工程作為基礎(chǔ)，利用反饋出的信息模型直接對項目進(jìn)行統(tǒng)籌管理。由于BIM技術(shù)在信息共享，協(xié)同工作，參數(shù)化設(shè)計，虛擬施工等方面具有得天獨厚的技術(shù)優(yōu)勢，可以有效的控制成本，縮短工期和提高質(zhì)量，所以借此對BIM在工程材料成本的精細(xì)化管控中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

1? 影響材料精細(xì)化管控的因素

隨著我國的建筑行業(yè)規(guī)模日益擴(kuò)大，施工現(xiàn)場的材料管控受到越來越多的重視，它也是影響成本管理的重要影響指標(biāo)，更是衡量企業(yè)的管理水平的一個重要標(biāo)志，將材料成本的精細(xì)化管控抓起來企業(yè)的節(jié)能增效才能有立竿見影的效果，而實際施工中造成材料成本精細(xì)化管控難的原因主要有以下幾個方面。

1.1 材料的進(jìn)場不及時

材料進(jìn)場不及時的原因主要在于現(xiàn)場實際施工中的重點放在施工進(jìn)度上，而對材料的儲備情況了解不夠，材料供給量與消耗量管理存在脫節(jié)。并且大部分施工現(xiàn)場存在因特殊情況導(dǎo)致的材料計劃上報不及時，供貨商從備貨到發(fā)貨也需要一定的時間，從而間接的影響到現(xiàn)場的進(jìn)度，以上兩個方面無形之中也增加了施工成本。

1.2 材料的使用缺乏合理規(guī)劃

由于在實際施工過程中，施工人員和現(xiàn)場管理人員的工作重心主要在施工進(jìn)度上，導(dǎo)致無法對材料使用有良好合理的規(guī)劃和計劃，間接的造成了材料的浪費和無意義消耗。

1.3 施工現(xiàn)場布置存在缺陷

施工人員在設(shè)計施工平面布置圖時，沒有對工程的各種資料，地容地貌，各種材料的存放周轉(zhuǎn)場地劃分，以及運輸路線等做全面的了解，不去分析各單位工程之間的關(guān)系，導(dǎo)致后期材料周轉(zhuǎn)的效率低下，造成不必要的成本增加。

1.4 材料用量管理過于籠統(tǒng)

材料成本的管理主要是對材料用量的管控，以鋼筋和混凝土為例，在我國所有的定額體系中混凝土的計算規(guī)則是都不扣除混凝土內(nèi)鋼筋的占有體積，且0.3m2以下的洞口體積也是不計的，所以我們做的定額用量和實際用量并不是一致的，例如某工程的總體量為50000m3，其中鋼筋的量為40kg/m3，混凝土每平方的含量為0.7m3，那么鋼筋的總重量為（50000×40）/1000=2000噸，即它的體積約為2000/7.85=255m3，從這樣看來，圖紙上的用量和實際用量就有255m3的出入，更不要說我們的定額里還需要算上1.5%的損耗量。由此可見，在傳統(tǒng)的管理模式下，混凝土量還存在監(jiān)管空白的區(qū)域。

2? BIM在材料成本中的應(yīng)用要點

BIM技術(shù)作為一種新型項目管理手段，從表1中不難看出，它對于項目的經(jīng)濟(jì)效益是具有很高的價值的。

下面以項目施工過程中的鋼筋原材采購和使用為例，對BIM在施工過程中鋼筋原材管控的具體應(yīng)用做一個分析。

2.1 通過BIM對鋼筋原材進(jìn)行精確采購

建設(shè)工程項目中的鋼筋是核心的材料，而且現(xiàn)場的鋼筋消耗量是巨大的，所以鋼筋的進(jìn)場時間，進(jìn)場數(shù)量和質(zhì)量直接影響現(xiàn)場的工期進(jìn)度以及主體質(zhì)量，對于鋼筋材料進(jìn)行精確采購至關(guān)重要。精確采購是指對現(xiàn)場材料的需用和采購進(jìn)行系統(tǒng)的安排，依賴BIM信息模型進(jìn)行快速、準(zhǔn)確、動態(tài)的獲取項目實時數(shù)據(jù)，從而合理的制定需用和采購計劃。它是以BIM 5D信息平臺為基礎(chǔ)的，通過建立BIM 5D模型，將物資的需用數(shù)量和時間賦值進(jìn)5D模型中與現(xiàn)場施工進(jìn)度進(jìn)行關(guān)聯(lián)，可以使得需用計劃更精準(zhǔn)，而且可以通過時間的維度進(jìn)行動態(tài)管理，項目的BIM 5D信息平臺建立完成后可與材料供應(yīng)商的數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行集成，通過BIM云平臺形成信息共享的機制，不僅能夠?qū)㈨椖繙?zhǔn)確的資源需用計劃及時的傳遞給供應(yīng)商，形成拉動式供應(yīng)機制，還能對多個材料供應(yīng)商進(jìn)行云平臺比價，確定最優(yōu)的價格。

2.2 通過BIM技術(shù)合理制定鋼筋的使用和下料計劃

BIM技術(shù)的優(yōu)勢就在于它的可視化和三維動態(tài)化，通過BIM模型進(jìn)行施工方案的模擬，可以直觀的了解到制定的施工方案是否符合現(xiàn)場的實際情況，是否達(dá)到施工的要求，并且發(fā)現(xiàn)問題能做到及時調(diào)整，以便得到施工方案的最優(yōu)配置。

2.2.1 鋼筋排布

使用BIM技術(shù)提前進(jìn)行鋼筋排布深化，能夠避免傳統(tǒng)的二維深化的局限性，大幅提高深化效率和工程質(zhì)量。由于BIM的可視性，可以直觀的展示出鋼筋復(fù)雜節(jié)點的綁扎和排布方式，指導(dǎo)現(xiàn)場施工，并且進(jìn)行能夠進(jìn)行鋼筋綁扎排布方案的碰撞檢查，對現(xiàn)場施工中可能存在的沖突情況進(jìn)行調(diào)整，做到事前控制，避免后期返工的不必要消耗。

2.2.2 鋼筋翻樣

BIM鋼筋排布技術(shù)只是在鋼筋的綁扎布置方案上進(jìn)行優(yōu)化，具體落實到勞務(wù)班組上的效果有待商榷。而使用BIM技術(shù)將鋼筋翻樣與鋼筋排布相結(jié)合不但能夠優(yōu)化鋼筋的排布方案，還能控制勞務(wù)班組的鋼筋下料，極大的提高鋼筋的利用率。在Revit軟件中打開提前建立好的參數(shù)族，輸入鋼筋型號，橫縱筋間距等相關(guān)參數(shù)，軟件就會自動生成相關(guān)構(gòu)件族，再將CAD圖紙進(jìn)行翻模，這樣不僅能將鋼筋的分布模型即時排列，還能得出每層的鋼筋量（如圖3）。并且將得出鋼筋分布模型導(dǎo)入Tekla后不僅可以生成鋼筋下料的原始料單，還能生成優(yōu)化料單。優(yōu)化過后的鋼筋料單通過“BIM云平臺”發(fā)送至聯(lián)網(wǎng)的數(shù)控加工機床設(shè)備中，可以讓鋼筋按照優(yōu)化過后的料單進(jìn)行數(shù)控鋼筋加工，能夠使鋼筋的切割長短搭配達(dá)到最優(yōu)，實現(xiàn)廢料最小化，不僅可以極大的控制鋼筋成本，提高鋼筋使用率，還能節(jié)約現(xiàn)場的人工費，提高下料速度，從源頭上杜絕傳統(tǒng)人工加工導(dǎo)致浪費嚴(yán)重的現(xiàn)象。

2.3 通過BIM對鋼筋料場和運輸干道進(jìn)行合理布置

場地布置不合理主要有兩點：①鋼筋加工棚和鋼筋堆放場地布置不合理;②現(xiàn)場運輸?shù)缆芬?guī)劃存在缺陷。

通過Revit中的利用標(biāo)準(zhǔn)化族庫對現(xiàn)場的鋼筋加工棚和鋼筋堆放場地進(jìn)行布置，再導(dǎo)入Navisworks中進(jìn)行模擬，發(fā)現(xiàn)存在碰撞點位后及時修改，將修改后的數(shù)據(jù)再導(dǎo)入軟件中進(jìn)行模擬，直至得出一個最優(yōu)的場地布置方案。在進(jìn)行模擬的過程中可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的場地布置對于后期施工計劃是否存在影響，將不合理的地方及時修正，做到事前控制，使得現(xiàn)場的施工進(jìn)度和資源配置處于動態(tài)的平衡，達(dá)到節(jié)約現(xiàn)場的用地，減少材料的二次搬運，節(jié)省了現(xiàn)場文明施工措施費的目標(biāo)。

由于鋼筋運輸車輛的車身長度長，而現(xiàn)場施工的道路又存在局限性，通過BIM技術(shù)對現(xiàn)場施工道路的模擬可以避免因為道路規(guī)劃有問題導(dǎo)致大型運輸車輛的運輸不便，調(diào)頭困難，運距過長等問題。

2.4 對于材料用量的精細(xì)化管控

通過對BIM模型的建立，我們可以準(zhǔn)確的算出混凝土量，鋼筋體積，木方模板量甚至于鋼管扣件的需用量，而且BIM技術(shù)能夠規(guī)避傳統(tǒng)管理方法上的弊端，真正做到材料的精細(xì)化管控。

在實際運用中，我們將Revit和廣聯(lián)達(dá)GCL軟件相結(jié)合，把事先建立好的精確Revit模型導(dǎo)出為廣聯(lián)達(dá)支持的GFC格式的文件，再將文件放入廣聯(lián)達(dá)GCL中，經(jīng)過GCL的細(xì)化處理后便可以直接套用相關(guān)的清單定額，從而得到主體精確的混凝土量。通過該種方法可以自動扣減相關(guān)工程量，并且無需二次建模，計算規(guī)則符合我國的規(guī)范要求。由于軟件事先扣減了所有預(yù)留洞口的體積，所以只用將計算出的混凝土量和鋼筋量進(jìn)行一個扣減，就可以得出混凝土澆筑的一個精確的理論值。

這里以陜西咸陽的麗彩溪悅城3.3期住宅項目中的6#樓為例，通過BIM技術(shù)的介入，很直觀的反映出了成本偏差的原因如圖6所示。

項目通過BIM發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場實際混凝土澆筑量存在超量問題，并及時采取相應(yīng)的措施進(jìn)行了控制，實現(xiàn)了精細(xì)化管控的第一步。

并且在該工程的預(yù)算和進(jìn)度款核算階段，通過BIM技術(shù)大大縮短預(yù)算人員人工計算的工程量，節(jié)省時間，若在核對過程中遇到更改相關(guān)參數(shù)，通過BIM技術(shù)幾分鐘就可以重新完成改動后的工程量計算，并且實際用量和結(jié)算量的對比，采用BIM技術(shù)可以快速實現(xiàn)。

3? 結(jié)語

BIM作為一種新興的技術(shù)，對材料成本進(jìn)行精細(xì)化管控的提升作用是巨大的，通過對BIM技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠節(jié)約施工上的時間成本，更能夠?qū)⒉牧瞎芸刈龅郊?xì)致入微的程度，從而為企業(yè)創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益。本文以鋼筋為例，介紹了BIM技術(shù)從材料采購到使用加工階段的創(chuàng)新應(yīng)用，得出了以下結(jié)論：①BIM平臺將材料供應(yīng)商和采購方進(jìn)行實時的數(shù)據(jù)互通和共享，有利于節(jié)約采購時間，提高工作效率，減少時間成本。②BIM技術(shù)在鋼筋排布和鋼筋下料方面的優(yōu)化應(yīng)用，有利于節(jié)約材料成本，大幅度提高材料的利用率。③BIM技術(shù)在場地布置方面的模擬優(yōu)化，有利于節(jié)省運距，減少二次搬運，提高施工效率。④BIM技術(shù)應(yīng)用在材料量化管理中，有利于發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場成本偏差產(chǎn)生的原因，能夠做到及時糾偏。

由于我國建筑信息化發(fā)展的勢頭越來越猛烈，今后BIM技術(shù)的應(yīng)用重點不僅是針對于某一種施工過程的具體運用，而更加注重的是對項目的全生命周期的一個應(yīng)用和研究，從而真正實現(xiàn)我國建筑行業(yè)信息化的發(fā)展目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王俊美.基于BIM技術(shù)的施工項目成本控制研究[D].沈陽建筑大學(xué)，2015.

[2]曹旭，張珍，陳逸.BIM5D助力工程建設(shè)精細(xì)化管理[J].中國勘察設(shè)計，2017（8）：48-51.

[3]譚紫，趙蓓蕾，楊玉儀.基于BIM技術(shù)的混凝土工程三維算量分析[J].四川水泥，2018（8）：174.

[4]羅萍，陳長流.總承包管理模式下的BIM應(yīng)用創(chuàng)新[J].工程質(zhì)量，2018，36（04）：60-64.

[5]朱昊.基于BIM技術(shù)的施工階段成本動態(tài)控制研究[D].江西理工大學(xué)，2015.

[6]李軍.基于BIM的項目建設(shè)成本動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)[D].山東建筑大學(xué)，2013.

[7]王劍鋒，吳保全.淺議施工現(xiàn)場平面布置圖對工程成本的影響[C].河南省土木建筑學(xué)會2009年學(xué)術(shù)大會論文集.2009.

[8]韓正懇，趙博，管梽瑜.基于BIM技術(shù)的鋼筋工程材料精細(xì)化管控[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2019（13）.