吳長順 葉文啟 范鶴濱

中天建設(shè)集團有限公司 浙江 杭州 310008

1 工程概況

上海奉賢南橋新城15單元35A-05A地塊項目總建筑面積約181 000 m2，共43棟建筑，設(shè)1層地下室，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式均為管樁筏板基礎(chǔ)，上部為剪力墻結(jié)構(gòu)，裝配率40%。

本工程體量大、工期緊、質(zhì)量要求高、裝配率高，施工過程中管理難度大，需監(jiān)管問題較多，對工程管理提出了較高的要求。

2 智慧工地整體方案

針對該項目管理難度大、人員監(jiān)控不到位的現(xiàn)狀，決定采用智慧工地系統(tǒng)的解決方案。

根據(jù)項目特點及智慧工地系統(tǒng)的優(yōu)勢，利用先進的智能化感應設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)平臺等信息技術(shù)，同時采用BIM技術(shù)，形成BIM+智慧工地的管理模式，對項目施工管理過程及時檢查糾偏。通過智能化終端設(shè)備，圍繞人、機、料、法、環(huán)，在安全管理、人員管理、材料管理、綠色施工管理、技術(shù)管理、施工計劃、工程量統(tǒng)計、進度模擬等方面，對施工現(xiàn)場進行全方位的監(jiān)管，可以大大提高工程質(zhì)量、施工安全，節(jié)約成本，提升施工現(xiàn)場決策能力和管理效率。

本項目在推進BIM+智慧工地信息化施工管理過程中，具體選用了BIM技術(shù)、勞務實名制系統(tǒng)、安全帽定位系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、揚塵檢測聯(lián)動系統(tǒng)、物料成本管控系統(tǒng)、塔吊安全監(jiān)測系統(tǒng)、施工電梯安全監(jiān)測系統(tǒng)、VR安全體驗系統(tǒng)、Wi-Fi答題認證系統(tǒng)等10項智慧工地運用項，涵蓋項目全過程、全方位的監(jiān)管設(shè)備[1-2]。

3 主要應用點效果評估

3.1 BIM+智慧工地系統(tǒng)運用成本分析

為了便于對智慧工地系統(tǒng)的運用成本進行分析，特將智慧工地子項進行分類，按照是否對成本產(chǎn)生額外的影響，將智慧工地子項分為無成本影響項、增量成本項、收益項。

無成本影響項主要為管理類措施，不會額外增加成本，不作為成本分析的內(nèi)容。增量成本項會增加施工成本，但可改善企業(yè)形象，產(chǎn)生積極的社會效益。收益項產(chǎn)生的收益大于成本，實現(xiàn)工期、材料、能效上的提升，從而減少資源投入，節(jié)約成本，施工企業(yè)應積極采用。

3.1.1 增量成本分析

利用ABC分類管理法（又稱帕累托分析法）對智慧工地增量成本構(gòu)成進行分析，其原理如下：累計頻率在0～80%區(qū)間的因素定為A類，應作為主要因素重點進行管理；累計頻率在80%～90%區(qū)間的因素定為B類因素，作為次要因素管理；累計頻率在90%～100%區(qū)間的因素定為C類因素，按照常規(guī)方法進行一般管理。

本項目智慧工地設(shè)備增量成本的ABC分類如圖1所示。其中：X1代表物料成本管理系統(tǒng)，X2代表勞務實名制系統(tǒng)，X3代表VR安全教育系統(tǒng)，X4代表塔吊安全監(jiān)測系統(tǒng)，X5代表揚塵監(jiān)測聯(lián)動系統(tǒng)，X6代表安全帽定位系統(tǒng)，X7代表施工電梯監(jiān)測系統(tǒng)。

按照ABC分類管理法的原理，在產(chǎn)生增量成本的設(shè)備中，采用物料成本管理占總量的22.16%，勞務實名制系統(tǒng)占總量的19.53%，VR安全教育系統(tǒng)占總量的18.55%，塔吊安全監(jiān)測系統(tǒng)占總量的15.10%，為A類因素，應作為重點成本考慮是否選購使用；揚塵監(jiān)測聯(lián)動系統(tǒng)占總量的8.95%，為B類因素，應作為一般成本考慮選購；其余為C類因素，應積極選購投入使用。

3.1.2 收益分析

智慧工地收益數(shù)據(jù)按以下方式獲得：按照設(shè)備使用過程中較同條件下未使用的項目，進行工期、材料、效率、人工、工藝、安全等相關(guān)方面工程量清單計算差額。所統(tǒng)計結(jié)果為設(shè)備使用至完工的總收益值。

本項目智慧工地設(shè)備收益構(gòu)成的ABC分類如圖2所示。其中：Y1代表BIM技術(shù)，Y2代表勞務實名制系統(tǒng)，Y3代表物料成本管控系統(tǒng)，Y4代表視頻監(jiān)控系統(tǒng)，Y5代表塔吊安全監(jiān)測系統(tǒng)，Y6代表施工電梯監(jiān)測系統(tǒng)，Y7代表揚塵監(jiān)測聯(lián)動系統(tǒng)，Y8代表安全帽定位系統(tǒng)，Y9代表VR安全教育系統(tǒng)，Y10代表Wi-Fi答題認證系統(tǒng)。

圖1 智慧工地設(shè)備 增量成本ABC分類

圖2 智慧工地設(shè)備 收益構(gòu)成ABC分類

按照ABC分類管理法的原理，在產(chǎn)生收益項的設(shè)備中，采用BIM技術(shù)、勞務實名制系統(tǒng)、物料成本管控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、塔吊安全監(jiān)測系統(tǒng)為A類因素，應作為重點收益選購使用；施工電梯安全監(jiān)測系統(tǒng)為B類因素，應作為一般收益考慮使用；其余為C類因素，一般不考慮使用。

綜上所述，本工程根據(jù)ABC管理分析法，智慧工地設(shè)備投入成本為460 701元，收益2 575 000元，凈收益為2 114 299元，收益成果顯著。

3.2 智慧工地系統(tǒng)評價指標

利用智慧工地系統(tǒng)在工程建設(shè)中的管理方式，相較于傳統(tǒng)的施工管理方式，智能化和信息化的手段讓現(xiàn)場施工更先進、更透明化?？偨Y(jié)來講，智慧工地系統(tǒng)的評價要素有：提高管理效率、降本減耗、改善性能。根據(jù)本工程智慧工地系統(tǒng)在實際運用中的效果，確定智慧工地系統(tǒng)評估指標體系的三大方面：經(jīng)濟性、技術(shù)性、社會效益。

1）經(jīng)濟性：智慧工地系統(tǒng)設(shè)備一次性投入較大，但后期通過有效的管理和使用，在項目的各個維度均可運用，收益顯著。

2）技術(shù)性：BIM技術(shù)是貫穿建筑全壽命周期的一項技術(shù)，具有先進性和前瞻性，對人員技術(shù)要求較高，但具有推廣普及價值。智慧工地設(shè)備主要依托于設(shè)備廠家的安裝和維護，操作簡單、便捷，減少人工，但使用過程中需要項目人員充分發(fā)揮設(shè)備價值，將智能設(shè)備用于建筑施工的每一個環(huán)節(jié)，從而提升工藝水平，節(jié)約工期和成本。

3）社會效益：可以對現(xiàn)場情況進行全面智能提升，實現(xiàn)工地智能化管理，提高管理效率，減少安全隱患，從而促進企業(yè)和行業(yè)的數(shù)字化、信息化建設(shè)。

4 智慧工地實施難點分析

本項目智慧工地設(shè)備在項目實施過程中，因在原有設(shè)備基礎(chǔ)上安裝使用，行業(yè)內(nèi)無統(tǒng)一標準的設(shè)備數(shù)據(jù)接口對接協(xié)議，故原有設(shè)備與新設(shè)備的數(shù)據(jù)對接存在不可避免的問題。解決方案為：一方面，可對原有設(shè)備的數(shù)據(jù)對接接口程序進行修改，這個需要協(xié)調(diào)原有設(shè)備廠家進行協(xié)助；另一方面，對于原有成本較低的設(shè)備，可更換新設(shè)備，以便于數(shù)據(jù)對接和采集。

5 結(jié)語

本工程采用BIM+智慧工地系統(tǒng)的管理模式不斷提升企業(yè)的信息化建設(shè)水平，在實踐中不斷探索，積極響應國家和政府發(fā)展建筑信息化的號召。通過BIM+智慧工地的管理模式，實現(xiàn)了施工全過程的信息化綜合管理，使項目管理水平不斷提升，工藝水平不斷提高，保證了項目在安全、質(zhì)量、成本、工期等方面的全面改善。