BIM與物聯網技術在建筑工程材料管理中的應用

武俊芳

（山西二建集團有限公司，山西 太原 030000）

隨著我國科技、經濟的不斷壯大，在建筑工程領域中運用的新技術也越來越多，在眾多技術中，BIM技術因其出色的運用，脫穎而出，成為建筑工程的新“寵兒”，同時，在“物物相連” 的今天，物聯網的應用也逐漸普及，在建筑工程中，BIM技術與互聯網技術相結合，為建筑領域創造更高的價值。尤其在建筑工程材料管理中，其利用BIM技術的便捷優勢結合物聯網的信息傳遞，真正做到了信息化管理，在項目工程的實際施工中，通過BIM技術的信息收集和統計，基于其內部的計算能力，“輕而易舉” 的將材料管理任務完成，在通過物聯網的信息傳遞，進行可視化處理，做到信息的共享，保證材料管理的“透明度”。

1 BIM技術概述

BIM技術是在2002 年才有建筑模型的建立，算作一種較為新興的創新技術，是從傳統的手繪2D制度，經過科技的發展，轉變為2DCAD二維模型，在通過BIM 技術的應用，轉變為三維立體化模型。BIM技術的涵蓋面積較為廣泛，技術內容包含了基礎、實施、關鍵、節點、工具、目標、結果等，如圖1 所示。在建筑領域其能夠在房屋建設、高層建設、鋼結構建設、地鐵建設、橋梁建設、裝飾裝修等眾多建設中起到良好發揮，幫助建設的管理、質量、安全等得到進一步的提升，BIM技術還可在設計、施工、工序、工藝等方面作出指導，幫助建筑施工運用更好的方式建設。

圖1 BIM概述圖

2 物聯網技術概述

物聯網技術是在信息科技產業的第三次革命背景下誕生，同時也是傳媒領域的進一步演化，技術的目的和標準就是使所有物體能夠通過一定的關系相互連接，即所謂的“物物相連”，物聯網技術的發展是基于互聯網體系之上，以傳播的形式進行信息的互換，在實際中實現智能化建設。物聯網的技術內容包含了識別、定位、跟蹤、管理、監測、收集等，如圖2所示。物聯網的定義是指能夠將所有設備和設施，通過無限地連接進行串聯，實現高效的一體化關聯，在物聯網技術中，它所應用的范圍極廣，不僅只限于物體，還包括了虛擬和真實的連接。

圖2 物聯網技術在智能化的概述圖

3 材料管理概述

材料管理是建筑工程中十分重要的管理模式，在材料的采購、整理、歸納、使用等眾多方面都具有決策性，其中，材料成本上的支出也占據了整個建筑工程50%以上，可見其重要性，所以材料管理是建筑工程中，需要加強和優化。完善的管理體系，才能夠使企業的經濟效益得到提高； 使建筑的質量全方位的提升； 使建筑的安全性能夠達到標準，基于此材料管理的加強迫在眉睫，科學的管理方式和合理的管理手段是材料管理的根本。在材料管理中，管理模式和方式是影響建筑工程質量和效益的關鍵所在，而管理最終是由管理人員進行執行的，所以人員的能力也是影響管理效果的主要原因。材料管理，不僅僅需要嚴格執行企業的管理方法，更要管理人員通過認真負責的態度進行監管，才能夠使材料管理達到預期的效果，幫助企業快速發展。

4 材料管理的發展現狀

材料管理在我國發展的現狀不容樂觀，主要是企業對于材料管理關注度不高，由于項目工程的不同，在管理的模式和體系上大不相同，而大多數企業，在材料管理上大多“千篇一律”，致使材料管理不具備適用性，無法針對項目材料的特點進行系統化管理。并且隨著科技的發展和提高，眾多技術也應運而生，而企業因為關注度不足，導致新型技術和方法無法應用于材料管理當中，就像本文所探究的BIM與物聯網技術，二者的融合能夠有效地幫助企業降低施工成本，減少材料的支出，但大多數企業對于此技術還抱有觀望態度，致使材料管理“形同虛設”，無法幫助企業更好的發展。

5 BIM 與物聯網技術在建筑工程材料管理中的重要作用

BIM技術與物聯網技術是當前社會較為先進且實用的技術，二者在技術理念上并不沖突，且在一定程度上能夠起到“互幫互助” 的作用，而在材料管理中應用二者的融合技術，能夠將材料管理復雜的統計和計算，通過技術手段轉變為自動化統計和計算，在材料管理的工作效率上能夠大幅度的提升，并且BIM技術精細化的計算，能夠使計算結果更為精準，省去大量人力進行計算，節省了人力的費用支出。同時二者技術的應用，能夠使企業的經濟效益與運用人工材料管理技術的企業拉開差距，提升企業的經濟地位，鞏固企業在市場中的競爭能力。而良好的建設，是我國經濟建設發展的關鍵，其技術的運用也能夠使我國經濟發展不斷提高，增強我國的經濟實力，側面提升我國在國際中的主導地位。由此可以看出，BIM技術與物聯網技術在建筑工程材料管理中具有重要作用，二者的作用效果是其他技術無法比擬的，能夠使建筑領域“更上一層樓”。

6 BIM技術在建筑工程材料管理中的應用

6.1 材料采購中BIM技術的應用

在材料采購過程中，可利用BIM技術對材料進行細部建模，尤其是需要加工的材料，如加工的內部構造、連接方式等，均可以通過BIM可視化技術反映在BIM建筑模型中，以方便供應商和加工廠商對于材料的了解，同時這也是材料管理細致化地體現其采購的流程也要有嚴格的標準。而在材料采購計劃當中，要制定詳細的采購方案，運用BIM技術對其進行進度體現，以方便決策材料的運輸方式等。而在供應商的選擇上，要依據“貨比三家” 原則，在同價位的基礎上，選用材料質量更高的供應商，而在材料同質量的情況下，選用更低價位的供應商，并且在選用時，要根據其資質和能力進行綜合評估，最終才能夠確定合作供應商，如圖3 所示。

圖3 材料采購流程圖

這樣的材料采購模式，才能夠以最經濟的方式購買到需要的高標準材料，也是為之后的建設奠定了一定的基礎。

6.2 材料入場中BIM技術的應用

在材料入場環節過程中，可以利用BIM技術的協同特點，將材料的材質、數量、用途、質量等進行統計，并能夠以信息化形式，將其錄入相應的電腦設備，以供施工中材料的使用參考以及幫助建設完成后開展的審計工作，如圖4 所示。并且在入場時，要經過精細化的統計，對比所購材料的總數，防止供應商私自減少材料的數量，這也是對項目工程的負責，也是對企業效益的負責，高標準材料建設的建筑還有助于提升企業的口碑和市場競爭力。基于此，BIM技術的運用成功地將材料入場做到精細化、標準化。

圖4 BIM技術的協同演示圖

6.3 材料的使用和出場中BIM技術的應用

現場的材料使用，是建設建筑的重要步驟，由于材料在存儲和運輸中存在耗損情況，所以在使用中，要注意材料是否完好，以此來防止建筑建設后的質量達不到標準。而BIM技術的應用，可以有效地統計材料的耗損情況，可以將材料的耗損量通過可視化技術進行體現，確定需要再次購買材料的準確數量，降低因為材料的購入，所導致成本的增加。在BIM技術的應用下，還可以對場地進行合理化布置，準確找到材料存放地和施工區域的位置，并通過合理地布置，對材料的搬運路線給予指導性規劃，使二者的距離縮短，減少材料的搬運時間，以此提升施工的進度。在使用過程中，材料也會因為操作不當，或工藝流程不匹配導致損壞，而BIM技術可以對其進行破損統計，保證材料使用情況，并且能夠通過上述提到的協同能力，幫助管理人員及時發現材料破損原因，并在現場及時解決，以此提升建設的質量和安全。同時，在運用一些特殊材料時，也是對施工人員和自身的生命安全作出保障。

7 物聯網技術在建筑工程材料管理中的應用

7.1 材料運輸

在材料運輸中，項目無法得知材料的運輸情況，無法確定其到達時間，只能通過與供應商家的溝通，估算到達時間，而物聯網技術的運用，能夠通過無線定位的能力，準確定位運輸材料車輛的位置情況，也就能夠準確的推算其到達的時間。在很大程度上幫助項目不受材料缺少而影響施工進度。在運輸中還能夠通過監控技術，實施跟蹤運輸車輛的具體情況，還可以通過與電子地圖的連接，規劃行車的最佳路線，保證材料運輸能夠在第一時間進入現場，以便后續施工的需要。物聯網技術的運用，有效提升建筑工程項目的施工進度，對在規定時間交付起到一定作用，間接地提升了企業的履約能力，提高了企業在市場上的口碑。并且若項目工程進度存在拖延情況，還會極大地損失企業的經濟，嚴重時還會被要求賠償，因此，物聯網的應用也是極具重要性。

7.2 材料驗收

在材料管理中，材料驗收是必不可缺的重要步驟，其作用是在材料進場后，檢測其質量合格的重要依據，傳統的材料驗收是需要對材料進行抽樣檢測，以防止供應商“以次充好”，造成項目工程建設的質量下降。但物聯網技術的運用可以對所有材料進行驗收工作，通過對材料標識牌的掃描分析，即可得知此材料是否合格，這也減小了驗收材料的工作量，加快了材料在進場后的使用，也就加快了施工的整體進度。但在材料驗收中，要邀請相關的監理單位人員共同驗收，并經由監理單位人員的簽字確認，以防止后期發生材料質量的糾紛。

7.3 材料存儲

材料在進場后，會由項目進行存儲管理，在存儲時，因為建筑的特殊性，其材料的數量較為龐大，所以在尋找此工序需要使用的材料時，會十分麻煩，而運用物聯網技術，可以做到信息互聯，準確地將所需要的材料信息進行傳遞，幫助施工人員及時找到所需要的材料。并且物聯網技術還能夠通過監控手段，對材料存儲進行安全方面的管理，防止出現材料倒賣、丟失等情況發生，同時基于“物物相連” 的特性，還能夠在出現緊急情況時，進行自動報警，如發生火災、水泡等情況。材料的存儲也是材料耗損量上升的主要問題，而物聯網技術的應用，很好地解決了材料耗損量上漲的問題，幫助企業降低材料二次購買的成本，極大提升了企業的經濟效益。

7.4 材料管理

應用物聯網技術可以實現材料管理整體的提升，在傳統材料管理過程中，常常會因為信息傳遞不及時，導致材料管理出現紕漏，如采購人員、材料清點、驗收人員和材料庫管人員信息不互通，導致材料的數量對不上，無法進行投入使用，造成工期的拖延。而物聯網技術，通過信息傳遞橋梁的搭建，使得所有人員都能明確自身職責，并及時以上傳的形式將信息傳遞，在采購時能夠清楚了解材料的剩余量，以此為依據進行二次采購計劃的制定，互聯網的應用也使得材料管理得到進一步提升。

8 結語

BIM技術不同于其他技術，其在建筑工程材料管理的作用無可替代，在科技化、信息化的今天，BIM技術和物聯網技術應充分發揮各自的優勢，二者相互結合、“取長補短”，從實際出發，結合相應的管理理念，使材料管理由傳統的復雜管理轉變為簡單管理，并且能夠真實有效的反應材料的數量、破損率等，進而方便材料的管理，使得材料管理能夠從根本上，幫助企業提升經濟效益，減少工程項目的成本支出。在質量和安全上，也能夠起到極大作用，幫助工程以高質量、高品質順利完工并交付使用。雖然在BIM技術和物聯網技術的應用上還不夠完善，但在不斷發展下，其二者的結合會更加緊密，促進建筑領域的提升，推動我國經濟的建設。