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基于BIM的现场安装材料管理与控制
文|刘保石 江苏正方园建设集团有限公司
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。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。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。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
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BF-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
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BIM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6 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7，工程量见表2。
图7 四至十八层排烟管道变更图及BIM模型
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。
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