智慧工地系統(tǒng)在項(xiàng)目管理中的應(yīng)用效果分析

吳長(zhǎng)順 葉文啟 范鶴濱

中天建設(shè)集團(tuán)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(xiàng)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(duì)工程管理提出了較高的要求。

2 智慧工地整體方案

針對(duì)該項(xiàng)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(xiàng)目特點(diǎn)及智慧工地系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，利用先進(jìn)的智能化感應(yīng)設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)平臺(tái)等信息技術(shù)，同時(shí)采用BIM技術(shù)，形成BIM+智慧工地的管理模式，對(duì)項(xiàng)目施工管理過程及時(shí)檢查糾偏。通過智能化終端設(shè)備，圍繞人、機(jī)、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(jì)劃、工程量統(tǒng)計(jì)、進(jìn)度模擬等方面，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)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(chǎng)決策能力和管理效率。

本項(xiàng)目在推進(jìn)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(wù)實(shí)名制系統(tǒng)、安全帽定位系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、揚(yáng)塵檢測(cè)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、物料成本管控系統(tǒng)、塔吊安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、施工電梯安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、VR安全體驗(yàn)系統(tǒng)、Wi-Fi答題認(rèn)證系統(tǒng)等10項(xiàng)智慧工地運(yùn)用項(xiàng)，涵蓋項(xiàng)目全過程、全方位的監(jiān)管設(shè)備[1-2]。

3 主要應(yīng)用點(diǎn)效果評(píng)估

3.1 BIM+智慧工地系統(tǒng)運(yùn)用成本分析

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

無成本影響項(xiàng)主要為管理類措施，不會(huì)額外增加成本，不作為成本分析的內(nèi)容。增量成本項(xiàng)會(huì)增加施工成本，但可改善企業(yè)形象，產(chǎn)生積極的社會(huì)效益。收益項(xiàng)產(chǎn)生的收益大于成本，實(shí)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(yīng)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(duì)智慧工地增量成本構(gòu)成進(jìn)行分析，其原理如下：累計(jì)頻率在0～80%區(qū)間的因素定為A類，應(yīng)作為主要因素重點(diǎn)進(jìn)行管理；累計(jì)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(jì)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(jìn)行一般管理。

本項(xiàng)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(wù)實(shí)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(cè)系統(tǒng)，X5代表揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，X6代表安全帽定位系統(tǒng)，X7代表施工電梯監(jiān)測(cè)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(wù)實(shí)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(cè)系統(tǒng)占總量的15.10%，為A類因素，應(yīng)作為重點(diǎn)成本考慮是否選購使用；揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)占總量的8.95%，為B類因素，應(yīng)作為一般成本考慮選購；其余為C類因素，應(yīng)積極選購?fù)度胧褂谩?/p>

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(xiàng)目，進(jìn)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(jì)算差額。所統(tǒng)計(jì)結(jié)果為設(shè)備使用至完工的總收益值。

本項(xiàng)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(wù)實(shí)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(cè)系統(tǒng)，Y6代表施工電梯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，Y7代表揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)聯(lián)動(dòng)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(rèn)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(xiàng)的設(shè)備中，采用BIM技術(shù)、勞務(wù)實(shí)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(cè)系統(tǒng)為A類因素，應(yīng)作為重點(diǎn)收益選購使用；施工電梯安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為B類因素，應(yīng)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(píng)價(jià)指標(biāo)

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(chǎng)施工更先進(jìn)、更透明化。總結(jié)來講，智慧工地系統(tǒng)的評(píng)價(jià)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(shí)際運(yùn)用中的效果，確定智慧工地系統(tǒng)評(píng)估指標(biāo)體系的三大方面：經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性、社會(huì)效益。

1）經(jīng)濟(jì)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(xiàng)目的各個(gè)維度均可運(yùn)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(xiàng)技術(shù)，具有先進(jìn)性和前瞻性，對(duì)人員技術(shù)要求較高，但具有推廣普及價(jià)值。智慧工地設(shè)備主要依托于設(shè)備廠家的安裝和維護(hù)，操作簡(jiǎn)單、便捷，減少人工，但使用過程中需要項(xiàng)目人員充分發(fā)揮設(shè)備價(jià)值，將智能設(shè)備用于建筑施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)，從而提升工藝水平，節(jié)約工期和成本。

3）社會(huì)效益：可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行全面智能提升，實(shí)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(jìn)企業(yè)和行業(yè)的數(shù)字化、信息化建設(shè)。

4 智慧工地實(shí)施難點(diǎn)分析

本項(xiàng)目智慧工地設(shè)備在項(xiàng)目實(shí)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(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備數(shù)據(jù)接口對(duì)接協(xié)議，故原有設(shè)備與新設(shè)備的數(shù)據(jù)對(duì)接存在不可避免的問題。解決方案為：一方面，可對(duì)原有設(shè)備的數(shù)據(jù)對(duì)接接口程序進(jìn)行修改，這個(gè)需要協(xié)調(diào)原有設(shè)備廠家進(jìn)行協(xié)助；另一方面，對(duì)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(duì)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(shí)踐中不斷探索，積極響應(yīng)國(guó)家和政府發(fā)展建筑信息化的號(hào)召。通過BIM+智慧工地的管理模式，實(shí)現(xiàn)了施工全過程的信息化綜合管理，使項(xiàng)目管理水平不斷提升，工藝水平不斷提高，保證了項(xiàng)目在安全、質(zhì)量、成本、工期等方面的全面改善。