基于BIM的建筑施工材料管理方法

高小樓 張 婷（中十冶集團城建工程有限公司，陜西 西安 710043）

近幾年，我國建筑行業得到了較為良好的發展。但同時建筑項目的規模也在逐漸擴大，整體發展方向向著復雜化和專業分工精準化轉型。在建筑施工項目當中，各類施工材料的管理，也是項目管理十分關鍵的內容，同時也是建筑主體重要的組成部分。在建筑施工材料管理過程中，如果出現管理不及時的問題，會導致最終建筑施工項目目標無法實現。為了能夠在保障質量的前提條件下為項目施工提供更加具有經濟性的材料，需要對材料進行一系列的管理，例如對材料的存儲，運輸和分配等。在實際實施時，還應當具有更加有效的計劃組織。當前施工材料的管理可分為分散和集中兩種類型。在施工過程中常常會伴隨施工材料的損耗發生，而各類材料資源支出約占整個施工項目成本的八成以上，一旦施工材料使用或分配不合理，則必須對進度表進行審核，不僅會造成施工工期延后，還會導致一系列問題的產生，對于施工過程的控制而言，會造成更加嚴重的不利后果。因此為了提高建筑施工效率，本文開展基于BIM的建筑施工材料管理方法設計研究。

1 基于BIM的建筑施工材料管理方法設計

1.1 基于BIM構建施工材料協同管理平臺

在對建筑施工材料進行管理時，綜合施工材料的各個階段，為實現更加精細化管理，利用BIM技術，對其協同管理平臺進行構建。在平臺當中，縱向指令為施工企業當前所有項目情況的劃分，例如可將其劃分為項目A、項目B等；橫向指令可以參考各項職能劃分，按照工程技術部、合同管理部等分類對所涉及的施工材料進行分類。圖1為基于BIM構建施工材料協同管理平臺基本結構示意圖。

圖1 基于BIM的材料協同管理平臺基本結構示意圖

利用BIM可實現在線上對各類工程文件內容的瀏覽，通過協同管理平臺對各類施工材料資源信息的實時展示，進一步提高對施工材料的管理效率。為了方便本文管理方法的運用，選擇將當前常見的Bentley PW平臺作為基礎結構，在該平臺當中引入上述結構，實現對施工材料協同管理平臺的構建。

1.2 采購階段施工材料管理

在上述協同管理平臺的基礎上，首先針對采購階段的施工材料進行管理，通過平臺對施工企業各個項目當中所需的材料信息進行集成處理，并通過平臺自動生成相應的施工材料需求清單。在清單當中包含的信息主要為：材料名稱、批量以及市場價格等。同時，在管理過程中，通過平臺能夠實時掌握施工現場材料使用情況和供貨情況，并根據其相應內容完成對施工材料的價款結算，以此實現對各個項目在采購階段施工材料成本的精準統計。在利用BIM技術對材料采購計劃進行制定時，應當結合協同管理平臺的數據信息、WBS工作分解編碼以及施工進度計劃等相關信息，將上述要素進行有效關聯，以此實現對施工材料質量管控的同時對具體的施工項目和施工成本、進度等進行控制。在確定采購階段的施工材料采購計劃后，可借助BIM模型，將合理的材料采購計劃作為基礎，選擇材料供應商。在明確供應商選擇目標、制定供應商評價指標后，成立相應的供應商評價小組。通過上述構建的材料協同管理平臺，對供應商名錄進行篩選，并評選出最符合施工材料采購計劃的供應商。最后，完成對供應商的選擇后，還可以利用平臺實現對多個供應商的統一管理。

1.3 出入庫階段施工材料管理

在明確施工材料的供應商后，根據上述施工材料采購計劃需求，對施工材料進行供應，在管理過程中，應當做到及時清點、確定記錄信息等，為了確保在管理時，不會出現人為造成的管理精度降低問題，上述各項管理操作均在BIM協同管理平臺當中完成。通過BIM協同管理平臺的數據錄入端口，將各類施工材料在入庫階段的外觀驗收、數量驗收以及質量驗收進行同步結合。針對施工現場的數據進行采集，并將其上傳到平臺當中，圖2為出入庫階段施工材料管理流程示意圖。

圖2 出入庫階段施工材料管理流程示意圖

針對施工材料在入庫和出庫之間的存儲階段，合理的材料庫存管理能夠有效解決庫存成本，并降低管理經費。針對不同類型、不同項目中的施工材料應當對其進行編碼并將其分類存放。針對成品倉庫和原材料倉庫，由于其包含的施工材料移動特性完全不同，因此需要采用兩套不同的材料編碼體系，再根據不同編碼分類，對其進行分區存放。在管理過程中，應當嚴格按照“先入先出，后入后出”的原則，根據施工材料編碼及批次，按照上述順序出庫，以此防止出現施工材料長期積壓造成材料過期、作廢的問題產生。為實現對施工材料在入庫后的實時監控，需要在庫房當中安裝視頻監控攝像頭，并將采集到的監控畫面存儲在上述構建的BIM協同管理平臺當中，方便后續針對管理當中存在的問題，提供更加可靠的事實依據。

2 實驗結果對比分析

通過上述論述，從理論角度實現了對基于BIM的建筑施工材料管理方法的設計。為了進一步驗證該管理方法在實際應用中的可行性和效果，選擇將基于供應鏈的管理方法作為對照組，開展如下對比實驗。選擇某地區正在進行施工的建筑項目為樣本，針對該工程項目當中的施工材料，分別利用本文提出的管理方法和基于供應鏈的管理方法對其進行管理。已知該工程項目規劃建設總面積為3263.52m2，其中2356.21m2為1號樓和2號樓及相應配套用房地上建筑，工程整體施工等級為二級，房屋建筑設計使用年限為50年。該項目具有耗時時間長、所需施工材料種類多等特點，需要更加合理的管理方法對其各類材料進行管理。選擇將五種不同規格的材料作為研究對象，分別利用兩種管理方法對其進行管理。結合施工方案計劃中要求的理論用量，將其與兩種管理方法下施工材料的實際用量進行對比，并通過式（1）計算得出各個規格施工材料的損耗率。

式中δ表示為施工材料損耗率；MX表示為施工材料實際用量；MY表示為施工材料理論用量。將上述公式得出的計算結果繪制成見表1。

表1 兩種管理方法施工材料損耗率對比表

從表1的實驗結果可以看出，本文提出的管理方法下施工材料損耗率均在1.50%以下，而基于供應鏈的管理方法其施工材料的損耗率，均超過了損耗率限值設定的2%。因此，通過上述實驗及得出的實驗結果數據進一步證明，本文提出的基于BIM的建筑施工材料管理方法，在應用到實際工程項目當中時，對施工材料能夠進行更加合理的管理和控制，并確保其損耗率在合理范圍內，實現對施工材料的合理利用，并提高其利用效率。對建筑整體施工進度和施工質量而言，具有一定的積極作用。

3 結語

針對當前建筑施工材料在管理過程中存在的諸多問題，本文引入BIM技術對其管理方法進行設計優化，并結合對比實驗證明了優化后管理方法的可行性。但由于研究能力有限，本文在實現對基于BIM的施工材料協同管理平臺構建后，僅對采購階段、出入庫階段的施工材料進行管理設計，但對現場耗用階段施工材料的使用情況及管理并未進行過多考慮。因此，在后續的研究中，為了能夠進一步提高本文管理方法的應用適用性，還將對現場耗用階段施工材料的管理進行詳細設計說明，以此實現對管理方法的進一步優化。