4.4 案例:深圳大学体育馆建设工程BIM5D模型应用
深圳大学体育馆建设工程为深圳大学南区运动场,建筑设计使用年限为50年,建筑物安全等级为二级,建筑抗震设防类别为丙类,抗震设防烈度为7度,建筑物场地类别为Ⅱ类,结构抗震等级为二级,结构安全等级为二级,建筑耐火等级为二级,防水等级为二级。建筑层数为2层,建筑高度为12.45m,总用地面积为34080.95m2,总建筑面积为19508.81m2,容积率为0.57,绿化率为45%。结构类型为钢筋混凝土,结构体系为框架结构。
4.4.1 RVTPlanner简介
RVTPlanner是深圳大学建设管理房地产系研发的一款基于Revit的BIM4D和BIM5D的插件型混合编程(Hybrid Coding)原型软件。该软件能将模型中的构件与项目(Project)施工组织的各个任务关联,基于国内的工程定额计算或设置给出每个任务的工程量和成本,也能得出每一个分解任务的子目下所需的资源量,使施工组织管理者能更有效地监控成本和进度。
RVTPlanner以附加模块的形式植入Revit,如图4-2所示。BIM建模是将二维平面图建成一个三维可视的空间模型。RVTPlanner则是在三维模型的基础上,增加了时间(Time)和成本(Cost)两个维度,更符合动态的施工管理需求。
图4-2 RVTPlanner界面(截图)
4.4.2 操作流程
在插件研发前,需要在《广东省建筑与装饰工程综合定额(2010)》中获取定额名称、计量单位、标准费率、材料、作业、综合工日等信息,并将信息通过Excel编制成综合定额表,如图4-3所示。
图4-3 综合定额表部分内容(截图)
1. 分解工程项目的工作任务
按照工程的分部分项构成进行工作任务分解。在Project中列出整个工程的清单,使得模型中各个构件都能跟任务清单对应和关联上,如图4-4所示。
2. 关联构件与配置资源
在Revit模型中使用插件链接打开Project文件,将Project甘特图中每个任务分别跟模型里的构件关联。例如,在Project文件选中桩基础任务,在插件里点击关联构件,将模型中所有的桩基础构件选中,所关联到的构件就会显示出来,并在Project文件中有对应的工作任务。
关联构件后再配置资源。仍以桩基础任务为例,将桩基础构件所需的资源量按照实际需求配置到任务中。由于模型里没有布置钢筋,插件无法计算钢筋的工程量,需要手动添加,但是,其他资源,如混凝土、桩的工程量等,是可以直接从插件里获取的,读取当前任务配置资源即可。桩基础配置资源界面如图4-5所示。
若模型中没有布置构件,但在实际施工过程中存在的任务,如平整土地、回填土方等,也可以通过手动配置资源,如图4-6所示。
图4-4 Project部分任务清单(截图)
图4-5 桩基础配置资源界面(截图)
图4-6 平整场地配置资源界面(截图)
3. Project进度计划
因为深圳大学南区运动场分为A区和B区,在施工过程中可以采用流水施工的方法。如做完A区的承台和基础再做B区的承台和基础,做完A区首层的柱再做B区首层的柱,使得各工作队可以实行专业化施工,充分提高劳动生产率,有助于保证工程质量。流水作业的连续性不仅使各种材料得到均衡使用,而且可以消除工作组的施工间歇,在大大缩短工期的同时,也能减少工人人数和临时设施数量,从而达到节约投资、降低成本的目标。横道图进度计划如图4-7所示。
4.4.3 输出数据分析
1. 输出成本表与汇总
进度计划横道图完成后,可以从中提取数据、输出成果。在视图的资源工作表中可以看到每一项资源的工时(工程量)与标准费率,在资源工作表中插入列“成本”,即可得出每项资源的成本并汇总。在甘特图视图中插入列“成本”,也可以得到每项任务的成本,汇总即为该工程的总成本,如图4-8所示。
2. “BCWS”与“BCWP”分析
在软件中输入实际施工进度情况,即可得到实际施工成本。图4-9为“BCWS”与“BCWP”分析图,综合反映了进度和成本信息。通过对“BC-WS”和“BCWP”的实时监控分析,能比较准确地掌握项目成本、进度状况和趋势,进而采取纠正措施,使项目成本控制在事先指定的基准范围以内。
3. 资源采购计划
软件可以统计每日资源计划使用量。图4-10、图4-11分别为混凝土和钢筋的用料计划累计量统计。
图4-7 横道图进度计划(截图)
图4-8 任务成本汇总表部分内容(截图)
图4-9 “BCWS”与“BCWP”分析图
图4-10 混凝土工程量累计分布图
图4-11 钢筋工程量累计分布图
在图4-10中,从2019年7月28日开始,曲线斜率加大,这是因为该时间点处于B区屋面梁板施工阶段,有大量的混凝土资源需要消耗,故混凝土资源消耗增长速度较快。在图4-11中,2019年11月3日后,曲线斜率几乎没有变化,这是因为工程主体结构已经施工完毕,对钢筋资源的需求大大降低。
根据资源的累计分布图,可以指定一定时期的资源采购计划。如果施工单位在采购钢筋时,能较为准确地估算一定时期的钢筋需求量,即可绘制钢筋采购包络图,为资源采购提供可靠的依据,如图4-12所示。
图4-12 钢筋采购包络图
由图4-12可知,2019年2月17日所需要消耗的钢筋量为37.94t,2019年4月7日所需要消耗的钢筋量为77.67t。采购方可以在2019年1月1日采购40t钢筋,在2019年2月17日再采购40t钢筋,从而避免一次性采购过多或过少导致资源堆积或资源短缺的现象,做到资源的高效利用。