BIM技術輔助材料成本精細化管控的提升應用

夏鵬鈺

摘要：BIM技術在材料成本的精細化管控中具有很高的實用價值。本文以鋼筋為例總結了BIM技術在其管控中的應用要點，著重分析了BIM技術在材料采購階段到使用階段的具體應用，通過BIM技術節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，優化了場地布局，提高了現場的工作效率，達到了提升材料成本精細化管控能力的目的。

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.

關鍵詞：BIM技術;材料成本管控;精細化管控

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

中圖分類號：TU17? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：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的基礎，能否對材料的合理使用不僅影響的是工程質量，更是與我們的經濟效益息息相關，因此對材料使用的精細化管控也是對材料成本的精細化管控。通過傳統的管理手段進行管控難免受制于主觀因素的影響，而通過BIM技術的介入則能提高相應的管理水平，BIM的全稱是Building Information Modeling即建筑信息模型，它是以現代化的數字工程作為基礎，利用反饋出的信息模型直接對項目進行統籌管理。由于BIM技術在信息共享，協同工作，參數化設計，虛擬施工等方面具有得天獨厚的技術優勢，可以有效的控制成本，縮短工期和提高質量，所以借此對BIM在工程材料成本的精細化管控中的應用進行分析。

1? 影響材料精細化管控的因素

隨著我國的建筑行業規模日益擴大，施工現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，更是衡量企業的管理水平的一個重要標志，將材料成本的精細化管控抓起來企業的節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化管控難的原因主要有以下幾個方面。

1.1 材料的進場不及時

材料進場不及時的原因主要在于現場實際施工中的重點放在施工進度上，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。并且大部分施工現場存在因特殊情況導致的材料計劃上報不及時，供貨商從備貨到發貨也需要一定的時間，從而間接的影響到現場的進度，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劃

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

1.3 施工現場布置存在缺陷

施工人員在設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系，導致后期材料周轉的效率低下，造成不必要的成本增加。

1.4 材料用量管理過于籠統

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則是都不扣除混凝土內鋼筋的占有體積，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，在傳統的管理模式下，混凝土量還存在監管空白的區域。

2? BIM在材料成本中的應用要點

BIM技術作為一種新型項目管理手段，從表1中不難看出，它對于項目的經濟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用做一個分析。

2.1 通過BIM對鋼筋原材進行精確采購

建設工程項目中的鋼筋是核心的材料，而且現場的鋼筋消耗量是巨大的，所以鋼筋的進場時間，進場數量和質量直接影響現場的工期進度以及主體質量，對于鋼筋材料進行精確采購至關重要。精確采購是指對現場材料的需用和采購進行系統的安排，依賴BIM信息模型進行快速、準確、動態的獲取項目實時數據，從而合理的制定需用和采購計劃。它是以BIM 5D信息平臺為基礎的，通過建立BIM 5D模型，將物資的需用數量和時間賦值進5D模型中與現場施工進度進行關聯，可以使得需用計劃更精準，而且可以通過時間的維度進行動態管理，項目的BIM 5D信息平臺建立完成后可與材料供應商的數據鏈進行集成，通過BIM云平臺形成信息共享的機制，不僅能夠將項目準確的資源需用計劃及時的傳遞給供應商，形成拉動式供應機制，還能對多個材料供應商進行云平臺比價，確定最優的價格。

2.2 通過BIM技術合理制定鋼筋的使用和下料計劃

BIM技術的優勢就在于它的可視化和三維動態化，通過BIM模型進行施工方案的模擬，可以直觀的了解到制定的施工方案是否符合現場的實際情況，是否達到施工的要求，并且發現問題能做到及時調整，以便得到施工方案的最優配置。

2.2.1 鋼筋排布

使用BIM技術提前進行鋼筋排布深化，能夠避免傳統的二維深化的局限性，大幅提高深化效率和工程質量。由于BIM的可視性，可以直觀的展示出鋼筋復雜節點的綁扎和排布方式，指導現場施工，并且進行能夠進行鋼筋綁扎排布方案的碰撞檢查，對現場施工中可能存在的沖突情況進行調整，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鋼筋排布技術只是在鋼筋的綁扎布置方案上進行優化，具體落實到勞務班組上的效果有待商榷。而使用BIM技術將鋼筋翻樣與鋼筋排布相結合不但能夠優化鋼筋的排布方案，還能控制勞務班組的鋼筋下料，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族，輸入鋼筋型號，橫縱筋間距等相關參數，軟件就會自動生成相關構件族，再將CAD圖紙進行翻模，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入Tekla后不僅可以生成鋼筋下料的原始料單，還能生成優化料單。優化過后的鋼筋料單通過“BIM云平臺”發送至聯網的數控加工機床設備中，可以讓鋼筋按照優化過后的料單進行數控鋼筋加工，能夠使鋼筋的切割長短搭配達到最優，實現廢料最小化，不僅可以極大的控制鋼筋成本，提高鋼筋使用率，還能節約現場的人工費，提高下料速度，從源頭上杜絕傳統人工加工導致浪費嚴重的現象。

2.3 通過BIM對鋼筋料場和運輸干道進行合理布置

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現場運輸道路規劃存在缺陷。

通過Revit中的利用標準化族庫對現場的鋼筋加工棚和鋼筋堆放場地進行布置，再導入Navisworks中進行模擬，發現存在碰撞點位后及時修改，將修改后的數據再導入軟件中進行模擬，直至得出一個最優的場地布置方案。在進行模擬的過程中可以發現現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，使得現場的施工進度和資源配置處于動態的平衡，達到節約現場的用地，減少材料的二次搬運，節省了現場文明施工措施費的目標。

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

2.4 對于材料用量的精細化管控

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

在實際運用中，我們將Revit和廣聯達GCL軟件相結合，把事先建立好的精確Revit模型導出為廣聯達支持的GFC格式的文件，再將文件放入廣聯達GCL中，經過GCL的細化處理后便可以直接套用相關的清單定額，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工程量，并且無需二次建模，計算規則符合我國的規范要求。由于軟件事先扣減了所有預留洞口的體積，所以只用將計算出的混凝土量和鋼筋量進行一個扣減，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發現現場實際混凝土澆筑量存在超量問題，并及時采取相應的措施進行了控制，實現了精細化管控的第一步。

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

3? 結語

BIM作為一種新興的技術，對材料成本進行精細化管控的提升作用是巨大的，通過對BIM技術的應用，不僅能夠節約施工上的時間成本，更能夠將材料管控做到細致入微的程度，從而為企業創造巨大的經濟效益。本文以鋼筋為例，介紹了BIM技術從材料采購到使用加工階段的創新應用，得出了以下結論：①BIM平臺將材料供應商和采購方進行實時的數據互通和共享，有利于節約采購時間，提高工作效率，減少時間成本。②BIM技術在鋼筋排布和鋼筋下料方面的優化應用，有利于節約材料成本，大幅度提高材料的利用率。③BIM技術在場地布置方面的模擬優化，有利于節省運距，減少二次搬運，提高施工效率。④BIM技術應用在材料量化管理中，有利于發現現場成本偏差產生的原因，能夠做到及時糾偏。

由于我國建筑信息化發展的勢頭越來越猛烈，今后BIM技術的應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用和研究，從而真正實現我國建筑行業信息化的發展目標。

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