1、基于 BIM 的现场安装材料管理与控制刘保石江苏正方园建设集团有限公司 214043摘 要：BIM 与传统材料管理的结合，是 BIM 运用的拓展。文章通过实例说明，运用 BIM 对安装材料进行管控，实现材料管理有的放矢，降低材料成本，提高经济效益。关键词：BIM 模型数据库；星级分类；用料交底；限额发料施工现场材料管理，顾名思义就是通过科学的方法，采取相应的措施对施工现场的材料进行有效的管理。这一管理的目的就是通过制度，依靠科学控制原材料的使用、监督其质量和数量，保证工程质量、降低工程成本。为了达到这一管理目的，项目部应该借助先进的技术手段，制定适合本项目的材料管理措施。江苏正方园集团与鲁班工
2、程顾问在多个项目上合作，借助 BIM 先进的技术手段，为项目精细化管理创造价值，并探索 BIM 与传统项目管理结合后的流程优化。此处笔者仅总结分享基于 BIM 的施工现场安装材料管理与控制。1 传统材料管理模式的特点及存在的问题1.1 传统材料管理模式的特点传统材料管理模式就是企业或者项目部根据施工现场实际情况制定相应的材料管理制度和流程，这个流程主要是依靠施工现场的材料员、保管员、施工员来完成。施工现场的多样性、固定性和庞大性，决定了施工现场材料管理具有周期长、种类繁多、保管方式复杂等特殊性，这些特性决定了施工现场材料管理具有以下特点：1）施工周期长决定了施工现场材料管理周密复杂、露天保管多
3、。2）施工过程不确定性决定了现场材料管理变化多端，往往计划赶不上变化。3）专业工种多决定了现场材料品种繁多，小到一个螺丝钉、大到上百吨甚至更多的大宗材料。1.2 传统材料管理模式存在的问题1）核算不准确要么造成大量材料现场积压、占用大量资金、工程成本上扬，要么停工待料，无法满足预订工期要求。2）材料申报审核不严造成错误采购，损失大量资金。3）变更签证手续办理不及时导致变更手续失效，最后与业主扯皮，甚至造成没必要的损失。2 安装材料 BIM 模型数据库项目部拿到机电安装各专业施工蓝图后，由 BIM 项目经理组织各专业机电 BIM 工程师进行三维建模，并将各专业模型组合到一起，形成安装材料 BIM
4、 模型数据库，该数据库是以创建的 BIM机电模型和全过程造价数据为基础，把原来分散在安装各专业手中的工程信息模型汇总到一起，形成一个汇总的项目级基础数据库，建立与应用流程如图 1。图 1 安装材料 BIM 模型数据库建立与应用流程建立模型 审核模型 提取数据 分析数据 运用数据项目部各岗位人员及企业不同部门都可以进行数据的查询和分析，为项目部材料管理和决策提供数据支撑，数据库运用构成如图 2。图 2 安装材料 BIM 数据库运用构成图3 BIM 数据库在安装材料管理中的具体运用3.1 基于 BIM 的安装材料分类控制材料的合理分类是材料管理的一项重要基础工作，安装材料 BIM 模型数据库的最大
5、优势是包含材料的全部属性信息。在进行数据建模时，各专业建模人员对施工所使用的各种材料属性，按其需用量的大小、占用资金多少及重要程度进行“星级”分类，科学合理的控制。 根据安装工程材料的特点，对需用量大、占用资金多、专用或备料难度大的材料，建模时属性定义为“三星类材料”，必须严格按照设计施工图及 BIM 机电模型，逐项进行认真仔细的审核，做到规格、型号、数量完全准确。对管道、阀门等通用主材定义为 “二星类材料”，可以根据BIM 模型提供的数据，精确控制材料及使用数量。对资金占用少、需用量小、比较次要的辅助材料定义为“一星类材料”，可采用一般常规的计算公式及预算定额含量确定。笔者在无锡某项目上对B
6、F-5 及 PF-4 两个风系统的材料分类控制如图 3。图 3 BIM 模型安装材料分类控制表截图电气专业 管道专业通风专业 安装材料BIM 模型数据库项目经理核算员材料员 项目管理部工程部采购部成本部 企业各部门3.2 运用 BIM 三维模型做好用料交底BIM 与传统 CAD 相比，具有可视化的显著特点。设备、电气、管道、通风空调等安装专业三维建模并碰撞后，BIM 项目经理组织各专业 BIM 项目工程师进行综合优化，提前消除施工过程中各专业可能遇到的碰撞。项目核算员、材料员、施工员等管理人员应熟读施工图纸、透彻理解 BIM三维模型、吃透设计思想，并按施工规范要求向施工班组进行技术交底，将 B
7、IM 模型中用料意图灌输给班组，用 BIM 三维图、CAD 图纸或者表格下料单等书面形式做好用料交底，防止班组“长料短用、整料零用”，做到物尽其用，减少浪费及边角料，把材料消耗降到最低限度。无锡某项目K-1 空调风系统平面图、三维模型及下料单如图 4、图 5 和表 1。图 4 K-1 空调送风系统平面图图 5 K-1 空调送风系统 BIM 三维图3.3 运用 BIM 模型限额发料安装材料的精细化管理一直是项目管理的难题，施工现场材料的浪费、积压等现象司空见惯，运用 BIM 模型，结合施工程序及工程形象进度周密安排材料采购计划，不仅能保证工期与施工的连续性，而且能用好用活流动资金、降低库存、减少
8、材料二次搬运。同时，材料员根据工程实际进度，方便的提取施工各阶段材料用量，在下达施工任务书中，附上完成该项施工任务的限额领料单，作为发料部门的控制依据，实行对各班组限额发料，防止错发、多发、漏发等无计划用料，从源头上做到材料的“有的放矢”，减少施工班组对材料的浪费。例如 K-1 送风系统部分规格材料申请清单截图如图 6：图 2 限额发料清单3.4 及时、完整地办理签证及变更手续工程设计变更和增加签证在项目施工中会经常发生。工程变更不及时，往往会造成材料积压。BIM 模型在动态维护工程中，可以及时的将变更图纸进行三维建模，将变更发生的材料、人工等费用准确、及时的计算出来，便于办理变更签证手续，保
9、证工程变更签证的有效性。项目经理部在接收工程变更通知书执行前，应有因变更造成材料积压的处理意见，原则上要由业主收购，否则，如果处理不当就会造成材料积压，无端地增加材料成本，变更图及 BIM 模型见图 5，工程量见表 2。图 5 四至十八层排烟管道变更图及 BIM 模型表 2 变更工程量材料清单序号 构件信息 计算式 单位 工程量 控制等级1 排风管-500*400 普通薄钢板风管：500*400 m2 179.85 2 板式排烟口-1250*500 防火排烟风口 风口材质:铝合金 只 15.00 3 风管防火阀 风管防火阀 :500*400*220 台 15.00 4 风法兰 风法兰规格:角钢 30x3 m 84.00 5 风管支架 构件类型:吊架 单体质量(Kg):1.2 只 45.00 4、结束语综上所述，施工项目材料成本管理应主要从“量”上做文章，BIM 模型恰恰能提供准确的材料用量。有了精确的材料用量数据，项目管理者就可以准确审核材料采购量、限额发料量、合理下料、及时变更签证等，为降低成本、提高效益提供可靠的技术手段。
