馬錦燦，周志峰

1.滕州市城市國有資產(chǎn)經(jīng)營有限公司，山東滕州，277599；2.滕州市工程建設(shè)監(jiān)理技術(shù)服務(wù)中心，山東滕州，277599

0 引言

土建施工現(xiàn)場布置過程中，一些土建工程項目管理人員并沒有從整體的角度出發(fā)，對各個施工區(qū)域等進(jìn)行布置和規(guī)劃，這就導(dǎo)致施工現(xiàn)場布置效果較差，很多地方都出現(xiàn)了不合理的情況。例如：造成環(huán)境混亂；施工操作工序沒有辦法有序進(jìn)行；工期的拖延；經(jīng)濟(jì)的損失等，因此，探究出一種有效的、可靠的施工現(xiàn)場布置方法將發(fā)揮出重要的作用。

1 BIM技術(shù)的特點(diǎn)及優(yōu)勢

BIM技術(shù)通過將建筑工程施工的各類信息構(gòu)建三維模型，這一技術(shù)具備多種優(yōu)勢，即（1）BIM模型可以直接觀察和呈現(xiàn)出施工現(xiàn)場的一些主要參數(shù)，方便施工人員開展有效的施工管理。（2）模型參數(shù)與實(shí)際參數(shù)進(jìn)行對比，其已經(jīng)構(gòu)成BIM技術(shù)的主要應(yīng)用基礎(chǔ)。施工單位構(gòu)建專門的模型時，保障收集到的一些信息更具全面性。（3）BIM模型中，每一個建筑構(gòu)件在調(diào)整參數(shù)時，其相關(guān)聯(lián)的構(gòu)建需要開展自動改進(jìn)，這樣做的目的就是減少傳統(tǒng)施工設(shè)計、施工管理的工作量、使工作效率得到提升。（4）BIM軟件中所輸入的信息具有一定的共享性，能對建筑不同部分模型開展有效的建構(gòu)。傳統(tǒng)的管理和傳統(tǒng)的設(shè)計過程中，施工的信息一般都是在一項文檔之中、一張圖紙之中進(jìn)行呈現(xiàn)，很容易出現(xiàn)信息孤島的情況。而自從應(yīng)用BIM技術(shù)之后，其共享性的特點(diǎn)能對其存在的問題進(jìn)行有效解決，使得建筑信息保持一致性。

總結(jié)這一特點(diǎn)，土建施工現(xiàn)場安置過程中，其所發(fā)揮出的巨大優(yōu)勢可以表現(xiàn)為：第一，施工現(xiàn)場布置效率顯著提升。傳統(tǒng)施工現(xiàn)場在布置過程中，大多是由專門的施工人員繪制二維平面圖，在繪制過程中也會結(jié)合相應(yīng)的工程信息。大量的文字進(jìn)行描述、位置關(guān)系表達(dá)等存在很多的不足，例如：位置關(guān)系缺乏直觀性。施工現(xiàn)場在布置過程中經(jīng)常出現(xiàn)與規(guī)劃方案不符的情況，其主要與施工人員對二維平面圖存在認(rèn)知偏差等有直接關(guān)系，將出現(xiàn)返工的情況和工期延誤的情況。但是相對于這種傳統(tǒng)的管理模式，BIM技術(shù)直接展示了三維模型，對現(xiàn)場的布置信息進(jìn)行直接展示，不僅使施工現(xiàn)場布置變得更加精準(zhǔn)，還能有效提升工作的整體效率。第二，傳統(tǒng)施工現(xiàn)場在布置過程中主要以靜態(tài)為主，這一傳統(tǒng)布置不能結(jié)合后續(xù)的施工需要變化等對施工現(xiàn)場布置進(jìn)行動態(tài)化的調(diào)整。結(jié)合當(dāng)前BIM技術(shù)的特點(diǎn)，施工單位可以對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，并且結(jié)合施工的變化進(jìn)行調(diào)整，其能有效布置好施工現(xiàn)場，進(jìn)而為之后開展土建施工等提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

2 BIM技術(shù)在土建施工現(xiàn)場布置應(yīng)用中的作用

2.1 施工現(xiàn)場布置信息可以直接導(dǎo)入系統(tǒng)之中，開展可視化指導(dǎo)

相關(guān)人員在對施工現(xiàn)場布置目標(biāo)進(jìn)行明確后，施工單位在確定各項信息參數(shù)時需要根據(jù)各影響目標(biāo)，為開展施工現(xiàn)場的布置工作提供可視化的指導(dǎo)。例如：工程量的各項參數(shù)、土建工程施工材料的各項參數(shù)、設(shè)備位置關(guān)系的各項參數(shù)，將其直接導(dǎo)入到BIM軟件之中，構(gòu)成相應(yīng)的BIM模型，該模型也能為開展施工現(xiàn)場的布置工作等提供可視化指導(dǎo)。其中設(shè)備位置關(guān)系的各項信息參數(shù)，直接決定整個運(yùn)輸?shù)男屎退健?/p>

2.2 應(yīng)用最佳的計算方法，得出更為準(zhǔn)確的位置信息

在布置這些設(shè)備時，為了達(dá)到這一目的，可以采用BIM技術(shù)構(gòu)建專門的房間連接拓?fù)鋱D，以此根據(jù)這一技術(shù)最終確定好施工現(xiàn)場布置模型之中設(shè)備與設(shè)備之間的關(guān)系、設(shè)備與施工道路之間的關(guān)系。在結(jié)合實(shí)際的情況對其進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，從而設(shè)置專門的布置方案或者設(shè)計專門的施工道路方案，為開展現(xiàn)場的運(yùn)輸?shù)忍峁┯行У闹魏捅Ｕ?。其中RCTG中，將設(shè)備設(shè)置為節(jié)點(diǎn)的元素，將施工道路作為主要邊界，采用二元組，G=[B（G），S（G）]。其中，節(jié)點(diǎn)元素的集合主要為B（G）；施工道路的集合主要為S（G）。以下對其公式進(jìn)行了分析：

b1=z*，主要是指有物流條件之下所使用的臨時設(shè)備；bi=Φ代表在無物流條件之下所使用的臨時設(shè)備；Sj=I代表在有物流條件之下所使用的臨時設(shè)備；Si=o代表在無物流條件之下所使用的臨時設(shè)備。其中i主要代表每一個節(jié)點(diǎn)元素的個數(shù)情況；j代表節(jié)點(diǎn)結(jié)合的邊的個數(shù)。RCTG圖中我們可以分析，b1主要代表每一個施工的區(qū)域，bi∈B（G）主要代表不同設(shè)備之間所產(chǎn)需要的運(yùn)輸距離。

在對其進(jìn)行實(shí)際的計算過程中，為了選擇出相對距離較短的運(yùn)輸?shù)木€路，可以通過設(shè)定一些約束條件的方式，以對運(yùn)輸線路較多的情況進(jìn)行合理的配置和安排。

技術(shù)人員還可以借助BIM軟件對模型構(gòu)建的信息進(jìn)行提取，使其獲取更為準(zhǔn)確的計算結(jié)果。究其原因計算最小值時，設(shè)備的屬性和運(yùn)輸?shù)拈L度等都會對其產(chǎn)生一定的影響，為了得到相應(yīng)的計算結(jié)果，可以直接應(yīng)用這一模型進(jìn)行計算。例如：基坑施工過程中，其元素在提取過程中主要提取的內(nèi)容為：會議室、辦公室、道路、材料、倉庫、模板的堆場等。（1）在提取關(guān)于辦公室和會議室的信息時，主要收集一些形心坐標(biāo)、元素編號、幾何信息等；（2）材料倉庫和模板的堆場在提取相應(yīng)的信息時主要收集一些關(guān)于物料儲存量、幾何信息或者元素編號等方面的信息；（3）道路在提取信息時主要提取長度、元素編號、形心坐標(biāo)等。在對這些提取的信息，借助BIM技術(shù)開展面積和非面積的研究，這樣做的目的就是保障最終的計算結(jié)果能和施工現(xiàn)場實(shí)際相吻合，使得計算的效率得到明顯提升，進(jìn)一步減少計算算法的復(fù)雜程度。

這一軟件在進(jìn)行操作過程時需要按照的程序應(yīng)該為：導(dǎo)入BIM模型；對相應(yīng)的元素等進(jìn)行提?。粚ο鄳?yīng)元素信息進(jìn)行提??；結(jié)合信息了解到道路是否連通；對使用的設(shè)備作為節(jié)點(diǎn)元素；節(jié)點(diǎn)之間的最短路徑應(yīng)明確。

2.3 輔助布置

土建施工過程中對現(xiàn)場進(jìn)行布置時，其最關(guān)鍵的部位就是挖掘工作。而挖掘工作在進(jìn)行布置時會按照主體建筑的輪廓線、開挖線、圍擋、辦公區(qū)域等的順序進(jìn)行挖掘。并且，為了使施工工作順利開展，保障施工安全問題，借助BIM技術(shù)開展現(xiàn)場施工布置的輔助工作將發(fā)揮出最大的作用。

布置的具體成果內(nèi)容在開展有效的輸出時應(yīng)套入已經(jīng)完成的三維立體模型、CAD、CMD等文件，借助多種有效的路徑，如：工程量、BIM5D、3DS等，對相應(yīng)的布置成果進(jìn)行有效的輸出，相關(guān)人員做出準(zhǔn)確的舉措。同時，BIM技術(shù)在開展有效的布置時，對工程量模板進(jìn)行自主的設(shè)置，并且確定時進(jìn)行廠家和單價的設(shè)置，在布置相應(yīng)的模型時，也需與二維模型開展相互的對應(yīng)，調(diào)整系統(tǒng)之中的標(biāo)準(zhǔn)、測量、平移、檢索、復(fù)制等方面的功能。另外，BIM技術(shù)輔助還能結(jié)合工程開展的情況，結(jié)合不同的地形條件等對其開展有效的調(diào)整和設(shè)置，幫助施工現(xiàn)場中可能潛存的風(fēng)險進(jìn)行及時查找和排查，從而降低風(fēng)險的發(fā)生和出現(xiàn)。

3 BIM技術(shù)在土建施工現(xiàn)場布置中的應(yīng)用實(shí)踐

BIM技術(shù)在土建施工現(xiàn)場布置中的應(yīng)用，本文主要以某一建筑為案例進(jìn)行分析，將BIM技術(shù)應(yīng)用到實(shí)踐中，為施工單位提供重要的技術(shù)參考。本案例為一個產(chǎn)業(yè)園區(qū)，建筑面積共20萬平方米，其主要建筑有宿舍、職工食堂和廠房等，在開展施工現(xiàn)場的布置時主要對一些臨時的建筑、臨時的道路或者臨時的設(shè)備、加工區(qū)、材料堆場等進(jìn)行布置。

3.1 臨時建筑的管理

臨時建筑在布置時可以借助Revitr軟件建立起專門的建筑模型，這些臨時的建筑主要有辦公室、會議室、晾曬棚等，通過將各項信息導(dǎo)入到軟件之中，如：施工現(xiàn)場的尺寸、施工現(xiàn)場的氣候等，借助這一軟件中的日照分析功能，能直接了解到不同時刻施工現(xiàn)場光照的情況，在對其開展有效的評估之后，對建筑間的間距、建筑間的朝向等開展合理的調(diào)整，使得做種的臨時建筑光照或者臨時建筑的通風(fēng)效果得到最優(yōu)的優(yōu)化。并且，這一技術(shù)的應(yīng)用，結(jié)合不同的信息或者模型等，還能合理配置相應(yīng)的空調(diào)數(shù)量、照明系統(tǒng)的使用情況等，保障施工現(xiàn)場臨時建筑在布置過程中，達(dá)到節(jié)約能源，提升環(huán)保性能的目的。

另外，對于一些臨時的設(shè)施，其在應(yīng)用BIM技術(shù)時，結(jié)合現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)化圖集信息，對公告牌、消防器材、安全警示標(biāo)志等相關(guān)的尺寸、位置關(guān)系等開展建模。建模后借助計算公式計算出臨時設(shè)施具體位置?，F(xiàn)場模型在建立過程中，還對外觀、模型尺寸、位置等開展有效的細(xì)化工作。

3.2 臨時道路的管理

施工現(xiàn)場中的臨時道路主要負(fù)責(zé)材料運(yùn)輸?shù)墓ぷ?、基坑外線的工作、人員流動的工作。

因此，臨時道路在布置過程中，會結(jié)合施工現(xiàn)場的運(yùn)輸需求和RCTG圖對模型之中的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，設(shè)置專門的優(yōu)化方案。例如：從基礎(chǔ)施工、建筑施工來看，其對運(yùn)輸需求相對較大，施工單位應(yīng)該設(shè)置不同的RCTG圖，將這些環(huán)節(jié)的施工上看，想要得出最短的運(yùn)輸距離，應(yīng)及時提取各類的特征信息。然后結(jié)合BIM模型，確定最短的運(yùn)輸路徑，即通過施工現(xiàn)場的運(yùn)輸，將基礎(chǔ)施工和建筑施工過程中所使用的設(shè)備、各類的車輛等開展有效模擬和分析，對車輛和設(shè)備是否能正常運(yùn)行、車輛是否能夠更加順暢等開展有效的評估，在多次的虛擬實(shí)驗(yàn)后，能選擇出最為適合的道路位置，進(jìn)而分別在這些位置上設(shè)置警示牌或者指示牌之后，對不同的車輛、不同的設(shè)備進(jìn)行分流，達(dá)到增強(qiáng)運(yùn)輸效果和效率的目的。

因此，通過合理地應(yīng)用BIM技術(shù)，在計算出最短的運(yùn)輸距離后，不僅能有效的減少臨時道路建設(shè)的工程量，還能對各項設(shè)備的設(shè)置等進(jìn)行合理安排，顯著提升運(yùn)輸?shù)男?，進(jìn)而達(dá)到綠色施工、安全施工、文明施工的目的。

3.3 設(shè)備的有效管理

施工現(xiàn)場合理布置的主要目的就是方便施工、節(jié)約資源、合適位置的放置、保障施工的合理性和安全性等。因此，施工單位利用BIM技術(shù)對現(xiàn)場中經(jīng)常使用和存在時間比較久的設(shè)備開展合理的安排和設(shè)計，例如：電梯和塔吊等設(shè)備開展BIM技術(shù)的優(yōu)化布置。施工人員借助RCTG的結(jié)果、數(shù)字模型等結(jié)果，計算出怎樣才能達(dá)到節(jié)約成本的目的。并且，施工技術(shù)人員還可借助BIM技術(shù)之中的可視化功能，對加工區(qū)、施工區(qū)、材料堆場位置等開展模擬工作，對電梯的位置進(jìn)行模擬放置。然后通過觀看最終的模擬效果，將選擇出適合的電梯類型，將其合理地布置到比較適合的位置上。并且，塔吊的位置還可進(jìn)行動態(tài)的調(diào)整，通過結(jié)合施工中制定的進(jìn)度計劃，合理周轉(zhuǎn)塔吊，從而使得設(shè)備成本投入被逐步縮減。例如：該工程在使用BIM技術(shù)進(jìn)行管理時，之前所使用的6臺施工電梯逐步縮減到原來的4臺；塔吊放置的位置也逐步縮減，能達(dá)到節(jié)約成本的主要目的。

3.4 材料和堆場的管理

本建筑工程主要是針對整個產(chǎn)業(yè)園區(qū)工程進(jìn)行的現(xiàn)場布置管理。該建筑工程在開展現(xiàn)場的施工時，應(yīng)對單體建筑比較多或者建筑間距距離相對較近的建筑，由于施工現(xiàn)場的空間受到一定的限制，其在設(shè)置臨時施工道路時，對于后續(xù)施工工序所需的材料等堆放的區(qū)域比較小。例如：如果施工現(xiàn)場共占地面積15.4萬平方米，其建筑面積占到7萬平方米，臨時道路占地1.5萬平方米，其他邊緣區(qū)域的面積占地3萬平方米，其僅僅剩下的面積更少，難以滿足施工現(xiàn)場對堆放材料提出的各項需求。

對于這一問題，施工單位主要借助BIM技術(shù)模型，對施工開展模擬工作，通過對不同施工時段所需的材料進(jìn)行計算和評估之后，提取分析RCTG，結(jié)合數(shù)學(xué)模型最終優(yōu)化的結(jié)果，于塔吊覆蓋范圍之內(nèi)的位置區(qū)域設(shè)置專門的材料堆放區(qū)或者材料加工區(qū)，其中材料也主要是一些鋼筋半成品、模板、加工棚等，這一合理的安排不僅能縮短施工材料到施工現(xiàn)場之間的距離，還能避免后期出現(xiàn)重復(fù)搬運(yùn)的情況，使得施工現(xiàn)場空間利用率明顯提升。

3.5 現(xiàn)場構(gòu)件管理和工作量的管理

現(xiàn)場在開展構(gòu)件的管理時會通過現(xiàn)場布置模型，對勘察設(shè)計所得出的最終工程量數(shù)據(jù)對現(xiàn)場中所使用的工程量、現(xiàn)場構(gòu)件等開展有效統(tǒng)計。例如：根據(jù)Revit之中的建筑結(jié)構(gòu)模型數(shù)量表對現(xiàn)場構(gòu)件進(jìn)行統(tǒng)計，統(tǒng)計的內(nèi)容主要有現(xiàn)場構(gòu)件的尺寸、現(xiàn)場構(gòu)件的數(shù)量等，這一統(tǒng)計不僅能有效節(jié)省人力資本還能提升現(xiàn)場構(gòu)件管理的效率。另外，施工現(xiàn)場構(gòu)件數(shù)量在開展參數(shù)化的管理時，結(jié)合建模要求和設(shè)計要求等，開展族類型編輯，通過設(shè)置專門的模型參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對這些參數(shù)信息的實(shí)時有效檢索，這一功能也有效實(shí)現(xiàn)了對施工現(xiàn)場構(gòu)件量的參數(shù)化管理。以下對施工現(xiàn)場構(gòu)件量進(jìn)行統(tǒng)計的情況進(jìn)行了分析，如表1所示。

表1 施工現(xiàn)場構(gòu)件量統(tǒng)計表

這一項目在對構(gòu)件進(jìn)行管理時，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)和BIM模型等，所形成的對應(yīng)關(guān)系，使得施工技術(shù)人員能更直觀地了解到構(gòu)件所安置的位置、構(gòu)件的進(jìn)出場位置等，從而使得施工現(xiàn)場管理的效率成倍提升。

4 結(jié)語

由此可見，信息時代背景下，施工企業(yè)為了全面增強(qiáng)自身的經(jīng)濟(jì)效益、加強(qiáng)全過程成本控制，強(qiáng)化服務(wù)的質(zhì)量等，尋求出了創(chuàng)新的發(fā)展道路。本文以BIM技術(shù)為案例進(jìn)行分析，針對BIM技術(shù)在土建現(xiàn)場施工中的應(yīng)用展開探究。從中了解到BIM技術(shù)憑借其可視化、多功能化等優(yōu)勢，應(yīng)用在施工現(xiàn)場的布置中，通過結(jié)合BIM技術(shù)做好各項施工的布置、加強(qiáng)對材料、構(gòu)件和各項施工工序的準(zhǔn)備工作等，為加快智能化施工進(jìn)程、提升施工安全性和施工效率等提供重要的技術(shù)支撐。