BIM技術(shù)在高層建筑項目資源管理中的應(yīng)用

陳裕鈞

（廣州市第二建筑工程有限公司 廣東廣州 510000）

1 技術(shù)背景

1.1 工程概況

金沙洲某地塊項目位于廣州市金沙洲東面，為綜合辦公建筑，項目總用地面積為36481m2，總建筑面積約為18萬m2。項目一共有6棟塔樓和1層裙房，塔樓地下1層，地上18層，該項目工面臨的主要問題是：工程量大，施工復(fù)雜，交叉作業(yè)頻繁；資源投入時間集中，工期緊迫。在這種條件下，項目管理人員經(jīng)過決策使用BIM技術(shù)實現(xiàn)施工現(xiàn)場的智能管控。

1.2 模型建立標(biāo)準(zhǔn)

為了確保不同專業(yè)的BIM模型可以正確集成并應(yīng)用于后續(xù)施工管理，建立符合項目要求的統(tǒng)一的BIM規(guī)范可以避免各專業(yè)建模人員各自為戰(zhàn)。BIM項目規(guī)范明確了建模精度和深度；統(tǒng)一的構(gòu)件色彩可視化表示標(biāo)準(zhǔn)以及構(gòu)件編碼規(guī)則，為資源管理階段生成構(gòu)件相關(guān)報表提供基礎(chǔ)。

2 基于BIM的資源管理

該項目的進(jìn)度和資源管理主要通過AutodeskRevit、廣聯(lián)達(dá)BIM5D平臺和廣聯(lián)達(dá)BIM施工現(xiàn)場布置軟件實現(xiàn)。Revit用于對結(jié)構(gòu)和建筑信息模型的創(chuàng)建和修改；廣聯(lián)達(dá)BIM5D平臺可以整合各專業(yè)模型，將Revit的模型導(dǎo)入后與施工進(jìn)度信息關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)施工進(jìn)度模擬，再將進(jìn)度信息與工程量、勞動力需用量結(jié)合，進(jìn)而實現(xiàn)物料和勞務(wù)的智能管控；BIM場布軟件主要用于優(yōu)化物料場地堆場。

2.1 基于BIM的進(jìn)度控制

傳統(tǒng)的總進(jìn)度計劃多通過Project編寫，復(fù)雜的項目有上百項工作任務(wù)，不能與模型聯(lián)系，其邏輯關(guān)系較難厘清，抽象的進(jìn)度計劃難以指導(dǎo)實際工作，也難以實現(xiàn)復(fù)雜項目的動態(tài)協(xié)同管理。

在BIM5D平臺中，可以導(dǎo)入Revit的3D模型信息，將模型中的構(gòu)件與工作任務(wù)分解和對應(yīng)的時間信息相連接，實現(xiàn)模型、工作任務(wù)和時間三者聯(lián)動[1]。關(guān)聯(lián)完成后，還可以通過動畫設(shè)置形成4D施工進(jìn)度模擬，實現(xiàn)進(jìn)度計劃的可視化，圖1截取了動畫中幾個日期的可視化信息。施工模擬的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：可視化是一個虛擬建造的過程，管理人員可以直觀形象地識別進(jìn)度計劃的關(guān)鍵節(jié)點，并判斷流水施工段的劃分和進(jìn)度安排的合理性；在施工的過程中，將模型與實體建造的進(jìn)度進(jìn)行對比，有利于發(fā)現(xiàn)施工差距，及時進(jìn)行糾偏；此外各專業(yè)還可以在同一云端平臺上實現(xiàn)信息共享和進(jìn)度的協(xié)同管理，極大地提高了溝通和管理效率。

圖1 BIM進(jìn)度模擬動畫展示圖

2.2 基于BIM的物料管理

物料成本占總工程造價的70%左右，其庫存影響著流動資金的占用[2]，傳統(tǒng)的物料堆場位置多根據(jù)總平面規(guī)劃的技術(shù)人員經(jīng)驗所得，由于每個施工場地都具有特殊性，尤其是大型項目的現(xiàn)場協(xié)調(diào)比較復(fù)雜，因此常常會有布置不合理的地方，導(dǎo)致現(xiàn)場材料堆放雜亂。另外，對于傳統(tǒng)的物料管理無法準(zhǔn)確劃分施工工序以及每道工序在對應(yīng)時間的需用量，導(dǎo)致物料的過量存儲和供應(yīng)短缺時有發(fā)生，而本項目通過BIM技術(shù)的應(yīng)用可以實現(xiàn)物料的信息化管理。

2.2.1 優(yōu)化材料堆場

本項目施工場地狹小，各專業(yè)交叉占用場地頻繁，施工總平面布置難度大，針對此情況，本項目利用BIM技術(shù)進(jìn)行施工場地總平面規(guī)劃，對各專業(yè)各階段的加工廠、材料堆場進(jìn)行布置。

傳統(tǒng)的場地布置是靜態(tài)的二維圖紙，難以發(fā)現(xiàn)材料運(yùn)輸、使用過程中人車等動線的不合理之處，而通過BIM場地布置軟件實現(xiàn)對倉庫和材料堆場的三維布置，設(shè)置路徑漫游模擬現(xiàn)場環(huán)境，可以通過動畫360度觀察整個場地情況，對場地布置不合理的地方進(jìn)行改進(jìn)，減少二次搬運(yùn)等不合理現(xiàn)象，從而控制材料搬運(yùn)成本，以及延誤工期造成的成本浪費(fèi)[3]。

2.2.2 物料智能管控

在進(jìn)度模擬的過程，進(jìn)度信息已經(jīng)與構(gòu)件相關(guān)聯(lián)，從而可以基于BIM模型統(tǒng)計每種材料在不同時間段的需用量，生成如圖2所示的材料需用計劃，管理人員根據(jù)需求采購各種材料，減少了由于現(xiàn)場物料存儲過剩和供應(yīng)短缺造成的成本增加。在現(xiàn)場使用如圖3所示的物料驗收系統(tǒng)，通過地磅檢測供應(yīng)量是否與采購量對應(yīng)，防止供應(yīng)商缺料，保證材料真實入庫，而且可以方便地統(tǒng)計出項目每個月的過磅數(shù)據(jù)，將其與材料需求計劃中的數(shù)據(jù)對比，從而實現(xiàn)物料智能管控。

圖2 BIM生成的材料需用計劃

圖3 物料現(xiàn)場驗收系統(tǒng)生成的磅單

2.3 基于BIM的勞務(wù)管理

勞務(wù)資源管理對于成本也有較大影響，各工種勞務(wù)人員的入場時間和人數(shù)應(yīng)當(dāng)與項目的進(jìn)度相協(xié)調(diào)，傳統(tǒng)的勞務(wù)管理由勞務(wù)公司管理人員以及班組長進(jìn)行安排，如果進(jìn)場過早、人數(shù)過剩會造成窩工損失，入場過晚、人數(shù)過少會造成工期延誤，同樣造成損失。另外，勞務(wù)人員的技術(shù)水平直接影響到整個工程的質(zhì)量，傳統(tǒng)方式用書面文字和口頭結(jié)合方式交底，多流于形式，效果微乎其微。本項目利用BIM技術(shù)實現(xiàn)勞務(wù)的智能管控和可視化交底。

2.3.1 勞務(wù)智能管控

合理的進(jìn)度計劃是優(yōu)化勞動力分配的前提，根據(jù)用BIM制定的進(jìn)度計劃，可以輔助管理人員安排各工種的勞動力投入，之后在BIM5D平臺中生成每月勞動力需求計劃，避免由于窩工造成的人力成本增加，也可避免由于勞動力供應(yīng)短缺造成的工期延誤。另外，項目現(xiàn)場使用勞務(wù)管理系統(tǒng)，在現(xiàn)場安裝智能考勤設(shè)備，通過閘機(jī)或RFID考勤設(shè)備，將工人的打卡記錄實時上傳至勞務(wù)管理系統(tǒng)，工人的身份信息已事先錄入系統(tǒng)中，因此可以輸出各工種每日和每月的實際勞動出勤情況。將現(xiàn)場勞務(wù)管理系統(tǒng)的每月考核表同BIM生成的勞動力需求計劃進(jìn)行對比，可以根據(jù)偏差分析合理安排各工種入場人數(shù)。

2.3.2 智能化培訓(xùn)管理

項目安全培訓(xùn)教育和質(zhì)量技術(shù)交底直接影響現(xiàn)場安全管理和質(zhì)量控制，因此保證每個人參加培訓(xùn)，并且真正起到培訓(xùn)效果，使每個現(xiàn)場施工人員都能認(rèn)識到安全的重要性并掌握正確的施工技能是非常關(guān)鍵的。

本項目利用BIM技術(shù)制作相關(guān)的工藝流程的三維視頻，例如對于砌磚的工藝進(jìn)行步驟分解制作視頻，之后在樣板間砌墻的相應(yīng)位置設(shè)置了相應(yīng)工藝視頻播放按鍵，工人按播放鍵后，即可觀看相應(yīng)工藝的展示視頻；同時在按鍵旁設(shè)置了數(shù)字屏，統(tǒng)計受教育工人人次。參加人員在進(jìn)入樣板間培訓(xùn)前，需要持卡簽到，在勞務(wù)管理系統(tǒng)中可以生成系統(tǒng)簽到表，對于工人受教育情況進(jìn)行實時監(jiān)控，對未達(dá)到培訓(xùn)目標(biāo)的員工設(shè)置黑名單，在持卡通過閘機(jī)時發(fā)出警報，限制或禁止進(jìn)入施工現(xiàn)場。

3 結(jié)論

本項目將BIM技術(shù)成功應(yīng)用到了現(xiàn)場施工管理階段，通過Revit建立建筑信息模型，將模型在BIM5D平臺中與進(jìn)度信息關(guān)聯(lián)，從而實現(xiàn)可視化的進(jìn)度模擬，優(yōu)化項目進(jìn)度計劃的編制，另外在項目施工過程中可對現(xiàn)場進(jìn)度和計劃實時對比，實現(xiàn)了進(jìn)度的動態(tài)糾偏管理。資源管理在進(jìn)度模擬的基礎(chǔ)上，通過生成物料需求計劃和勞動力需求計劃，與現(xiàn)場物料驗收系統(tǒng)和現(xiàn)場勞務(wù)統(tǒng)計對比，及時分析偏差原因，大大提高了資源管理的效率，降低成本。

本文主要從資源管理角度出發(fā)分析了BIM在現(xiàn)場施工管理中的應(yīng)用，后續(xù)工作將會對BIM在項目安全、質(zhì)量管理的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)，更加全面地分析BIM技術(shù)的應(yīng)用對于項目管理效率的提升。