基于BIM的施工现场材料管理问题研究 1李哲

发表时间:2020/5/20   来源:《基层建设》2019年第33期   作者:1李哲 2马东绪 3孔运
[导读] 摘要:BIM技术在施工现场的应用为施工现场材料管理提供了强大的数据和信息支撑,在运用BIM基础上通过ISGP算法进行施工现场材料临时堆放安排,能极大地节省人力、物力和财力,最终实现材料管理成本的降低。
        1.身份证号:37080219851010XXXX  山东省;2.身份证号:37088119850601XXXX  山东省;3.身份证号:37088119890905XXXX  山东省;
        摘要:BIM技术在施工现场的应用为施工现场材料管理提供了强大的数据和信息支撑,在运用BIM基础上通过ISGP算法进行施工现场材料临时堆放安排,能极大地节省人力、物力和财力,最终实现材料管理成本的降低。本文论述了BIM的施工现场材料管理问题,以供参考。文章分析了施工现场材料管理现状,探讨了BIM技术在施工现场材料管中的应用。
        关键词:信息化;建筑信息模型;材料管理
        引言
        目前,BIM技术发展越来越完善,在工程中的应用也越来越深入并收到良好的效果。在工程建设过程中要重视对建筑施工材料的管理,主要从采购材料、收料、验收材料、库管、发放材料等这一系列过程进行优化管理,可以有效降低材料管理成本。
        1.施工现场材料管理现状
        由于建筑工程项目所需要的建筑工程材料较多,搬运到现场的建筑材料也相对较多,所以易造成施工现场材料管理不当的现象,易造成建筑材料管理工作难度加大,成本增加[2],从而使建筑的质量与效率难以得到保证。
        (1)施工现场的材料管理存在滞后性:目前采用的工程项目管理主要是相关工作人员根据施工的特点及施工文件要求对施工所需的材料进行一定量的采购并储存在仓库或者储存室,从而造成施工现场难以预测材料的具体使用时间和使用的大概数量,不能根据施工现场的具体情况进行施工,具有滞后性。若施工现场的建设过程中临时有改变从而使整个施工过程的计划发生变动,无法及时在施工材料方面做出反应,易造成浪费。
        (1)施工现场材料存储方式有待提高:施工现场对材料的管理的主要方式采用的是“库房存储”,由于施工材料较多且性质差异大,所以在对不同的施工材料的储存、堆放过程中容易出现各方面的问题,如各种材料摆放混乱、不同性质的材料堆放不合理、材料的生产厂家及型号不清楚、易潮的材料受潮严重等。所以在仓库内就有大量的材料因受损而无法使用,减少了施工现场实际的施工材料用量。
        (1)施工材料在储存和使用过程中浪费严重:造成浪费的原因是多方面的,操作人员自身的管理(节约)意识较弱;储存方式不合理,要采取具体的管理措施改进这一现状;由于在运输过程中要进行多次的二次搬运,就不可避免的的造成部分材料的损害;在使用过程中也存在大量的浪费现象,由于施工现场的临时变动对具体的施工材料有变动,有些就不需要,但还是发放在施工现场,所以就造成了不必要的浪费,当然也有操作人员操作不当、节约意识较差造成浪费的现象。
        2.BIM技术在材料管理中的作用
        BIM技术作为近年来在国内建筑行业发展较快的一项信息技术,为管理者进行施工现场管理提供了有效的工具支持,基于BIM的建筑施工现场材料管理的目的是促进材料管理过程的规范化从而降低材料管理成本。材料管理规范化即对现场的物料流、信息流进行组织管理。物料流不仅包括建筑构件、原材料、建筑半成品和完成品在各个设施之间的流动,还应该包括人和建筑设备在临时设施之间的流动。基于BIM的施工现场材料管理即是通过有效组织材料信息流指导施工现场材料流,其优点主要体现在以下几个方面。
        (1)辅助管理人员编制精确的材料。需求計划Autodesk Revit是支持BIM的建模软件,可以为建筑项目提供所需的设计、建筑图纸和构件明细表。在BIM软件和造价软件之间通过API插口进行连接即可将工程量信息从BIM软件导入到造价软件中,造价软件根据定额计价规则提供出建设所需材料清单。BIM-4D施工模拟软件将建筑项目3D模型与施工进度计划进行关联可以得到未来每日进行施工的工作并自动统计工程量及每种材料需用量从而精确提供每个施工任务所需材料指导限额领料,一旦工程建设过程中出现变更,材料的使用计划也会自动地进行实时更新,从而避免提前、超量采购材料造成的材料管理费用增加及材料使用的浪费。


        (2)辅助施工场地布局规划,优化材料存储方式,降低材料管理成本。BIM-4D模拟技术可以将建筑对象在整个施工期间的施工过程动态展现出来,帮助管理者进行场地布局规划,EI-Rayes设计了一个多目标建筑施工现场物流优化系统(AMCLOS)。该系统可以从BIM模型相对应的IFC文件中提取施工现场建筑对象内、外部可用的空间信息,用于建筑材料、设备在施工现场的临时存储,这意味着基于BIM技术的材料管理可以将采购的材料在施工空闲区域就近临时储存,减少了传统的材料库房存储模式下产生的二次搬运费用等。
        (3)辅助施工现场管理人员进行协调管理和动态成本分析。BIM3D模型具有很好的可视化表达效果,基于BIM模型的设计、施工等各参与方的协同设计可以从很大程度上减少或避免施工阶段的变更等问题,从根本上杜绝了因变更造成的材料浪费,此外在施工前利用BIM三维模型进行班组交底可以减少因工人理解错误造成的返工材料损失;通过BIM相关软件计算,在施工过程中按施工节点对主材进行计划用量与实际用量的核对还可以帮助造价管理人员及时发现材料管理中存在的漏洞,并及时改进。
        (4)总承包单位利用BIM技术对材料进行全生命周期的管理。
        3.基于BIM的施工现场材料管理
        3.1企业材料数据库建立及材料储存方法查询
        在施工现场实际应用过程中施工企业要建立材料数据库,该数据库应尽可能包括所有建设项目材料种类,并事先根据本研究提出的分类方法对企业材料数据库中的材料进行编码并定义其适宜的储存方式。这样,针对具体的建设项目在制定材料的临时存储方案时就可以很方便地进行查询。该过程具体如图1所示。
        3.2基于BIM的施工现场材料管理流程
        基于BIM的施工现场材料管理流程主要分为两部分,即材料管理模块和ISGP算法模块。(1)利用 BIM 软件导出不同施工阶段所需所有材料明细表,在 BIM 软件和造价软件之间通过 API插口进行连接即可将工程量信息从 BIM 软件导入到造价软件中,造价软件根据定额计价规则提供出建设所需材料清单帮助采购人员制定材料采购计划。
        (2)管理人员将采购的材料按照系统的划分原则分为A,B,C3类。A类、B类材料由于材料本身的特殊性不适合在建筑施工现场直接堆放,应由管理人员将其安排在建筑场地事先规划的材料仓库里固定存储。C类材料是适合在建筑场地直接存储的,根据施工工作需要可以动态地存储于施工现场建筑对象内部或者外部空闲空间。
        (3)BIM模型储存了关于建筑对象的所有信息,BIM模型IFC文件包含了建筑场地的地理位置信息,建设场地边界即可以通过识别BIM模型IfcSite文件中的建筑实体边线,顶点等几何信息表示出来,这样就可以确定建设场地中材料仓库的位置以及C类材料临时存放的位置。同样的,建筑对象内部空间信息也可以通过识别IfcBuildingStorey实体与IfcBuilding之间的位置关系提取出来,进而安排C类材料的临时储存。
        总结
        目前的形势是建筑行业成为了我国“国民经济支柱产业”,对我国经济有着巨大的影响,所以在建筑材料方面的管理更应该加强,要完善BIM技术的内容,提高对建筑材料的有效管理。基于BIM这一现代化、虚拟化的施工为施工现场是否能够有效控制施工组织、减少返工现象、控制费用进及度等问题。在当今这个大数据的时代,计算机和网络技术的发展对BIM技术有着重要的影响,同时BIM技术建模虚拟技术又影响着建筑工程行业并广泛运用在各个方面。可见在今后的建筑工程项目的规划发展中,BIM技术是重要的发展方向与发展内容。
        参考文献
        [1]李龙龙.基于供应链的建筑工程项目建材物流管理[D].华东交通大学,2014.
        [2]陈淑兰.浅谈施工现场材料管理[J].经营管理者,2016(34):357.
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