基于BIM的建筑垃圾决策管理系统架构研究

徐刚，戴柱天，张翔

XU Gang1，DAI Zhu-tian2，ZHANG Xiang3

（1.温州市勘察测绘研究院；2.温州经济技术开发区质安监站；3.温州名城集团）

(1.Wenzhou Survey and Mapping Institute; 2.Wenzhou Economic and Technological Development Zone Quality Security Station;3.Wenzhou Mingcheng Group)

1 前言

我国现阶段对建筑垃圾所采取的处理方式为掩埋或者堆放，该种方式不仅对我国自然环境造成破坏，且占据着我国大量的土地资源，同时该种处理方式也造成我国资源浪费的问题。因此，我国现阶段对建筑垃圾的处理方式并不可取。而建立BIM垃圾决策管理系统利用科学的垃圾处理方式将会对我国建筑垃圾的管理水平进行大幅度的提高，对我国自然环境进行保护的同时，也促进着我国资源再利用的发展。

2 研究背景

建筑垃圾是指在建筑工程施工或拆除过程中所产生的由建筑材料形成的废弃物。由于我国现阶段建筑垃圾产生数量的逐渐增多，应对建筑垃圾的处理方面进行科学处理办法的研究，进而促进智慧型建筑工地的建立。为了早日建立健全智慧型建筑工地，应对BIM的建筑垃圾决策管理系统进行研究。该种管理系统是指对建筑垃圾进行信息化管理，利用BIM信息化管理技术对建筑工程项目进行仿真模拟，通过系统中的管理功能对建筑垃圾的产出数量进行预算，并依靠模拟的数据对极易出产建筑垃圾的建筑项目进行重点监管，进而降低建筑垃圾的产生数量，实现建筑垃圾决策管理的精细化与信息化。

3 系统架构研究应遵循的原则

3.1 实用性

在BIM建筑垃圾的决策管理系统架构中，最重要的架构原则是对系统的实用性进行构建。在建筑垃圾系统的运行中，应发挥BIM信息化的管理能力，对建筑垃圾的数量、种类与产生地点进行精细化的计算，并依靠信息化系统保障其输出结果的可靠性，进而依据BIM系统对建筑方案进行运算得知的建筑垃圾信息来促进建筑垃圾处理的决策效率，便于建筑工程对建筑垃圾进行适宜的处理[1]。同时在BIM建筑垃圾系统建立的实用性还应体现在对建筑垃圾产生时间的计算上，依据建筑工程的施工流程信息，对垃圾产生时间进行计算推测，为建筑工程垃圾处理时间的确定提供基础信息，促进建筑垃圾的及时处理[2]。

3.2 完整性

在BIM系统的架构中，首先，应为其建立完整的系统结构。例如：对建筑垃圾生产单位、建筑垃圾生产项目、BIM建筑信息模型、建筑垃圾基础信息，建筑垃圾处理单位等模块进行构建，进而促进BIM系统在运行中的完整性，保障系统得出最终结果的准确性[3]。其次，在对BIM系统依据完整性原则进行构建时，还应建立相应的BIM系统管理规定。例如：系统使用运行规范、系统文档管理规定、信息模型构建规范等系统各方面的使用规定，以保障BIM系统在使用中的安全、可靠，在运行过程中程序的完整性与操作的连续性。最后，应为BIM系统建立完整的运行流程，例如：在建筑信息填入后，对建筑垃圾的产出信息进行计算，在得出计算结果后将结果发送至建筑垃圾生产单位的联系人邮箱，并对建筑垃圾处理方式与建筑垃圾处理单位进行科学性、针对性的推荐。

3.3 经济性

在对BIM系统的建立原则进行考虑时，经济性原则也是其架构过程中应进行重点考虑的原则之一。在系统的架构中对建筑垃圾进行最大程度的回收处理，通过将建筑垃圾出售至建筑垃圾处理企业的经济性方式，使建筑企业可以回收一部分工程资金，降低企业在建筑投资中的资金浪费。同时建筑垃圾处理企业将建筑垃圾进行再次处理，形成新型的建筑材料进行售卖，降低我国在建筑行业中浪费的能源数量。遵守经济性原则会将建筑垃圾的价值进行最大化的展现，缓解我国建筑行业的资金浪费与能源浪费问题。

4 系统架构需求分析

4.1 功能需求

在BIM系统的功能需求方面，有两个重点的功能需求。

①建筑垃圾信息分类汇总功能。利用BIM模型构建后得出的建筑模型对建筑垃圾的种类、数量、地点与时间等信息按照不同的工程项目进行汇总，进而实现建筑垃圾信息发布的及时性、公开性与规范性。同时建筑垃圾信息的分类汇总功能还有利于对不同种类的建筑垃圾进行及时、科学的处理。

②决策管理功能方面。在决策管理功能中，对建筑垃圾的处理方式与处理地点等方面进行科学的决策，有利于提高建筑垃圾的处理速度与处理水平，利用科学的处理技术也将会提升我国建筑领域中的资源再利用效率。

4.2 结构需求

在BIM系统的结构需求中，依据上文提到的功能需求建立全面、科学的系统结构。在系统中主要建立五大模块以满足完整的系统操作流程。

①建筑垃圾基本信息模块。利用该模块对垃圾的基本信息进行统计、分析和预判；

②建筑垃圾处理单位信息。该模块对工程项目、建筑公司、垃圾处理公司等的信息进行综合管理；

③运输成本信息模块。该模块对垃圾运输所需的成本与效率进行计算、核验、显示；

④管理决策信息。该模块利用建筑垃圾的基本信息对处理方案进行科学的规划；

⑤处理方案决策模块。该模块提供不同特点的处理方案、处理单位以供建筑公司选择。

五个模块结构将建筑垃圾从产出到处理的全流程进行科学有效管理，在对建筑垃圾进行科学、全面的处理决策时，还对使用客户在应用中的便捷程度进行实际考虑，建立人性化的结构界面。

4.3 技术需求

在我国现阶段的建筑设计绘图软件中，多使用Auto CAD进行二维的建筑绘图设计，利用Autodesk Revit进行三维方面的建绘图设计，这两种建筑绘图软件均可以应用至BIM系统的构建中，利用细致的建筑构图对建筑施工或拆除过程中产生的建筑垃圾数量等信息进行详细的判断与汇总，进而得出精准的建筑垃圾基础信息，并对建筑垃圾选择适宜、科学的处理方案。在BIM系统中，最为显著的是BIM技术的应用。该技术也是BIM系统在研究中重点需求的技术。该种技术不仅减少系统的计量工作，而且也能提高决策过程中的决策效率。

5 结论

通过对BIM建筑垃圾决策系统的简单阐述，并分别从实用性、完整性、经济性这三方面对该系统架构应遵循的原则进行详细分析，进而分别从功能需求、结构需求、技术需求这三方面对该系统架构时的需求进行详细研讨。经过对该课题的研究结果表明，在BIM建筑垃圾决策系统构架中，依旧存在较多问题。因此，在未来的研究工作中应进一步对该领域进行详细的研讨与分析。

[1]王廷魁，罗春燕，张仕廉.基于BIM的建筑垃圾决策管理系统架构研究[J].施工技术，2016，45(6):58-62.

[2]曾鸿，毛晓丽.BIM在建筑垃圾管理中的应用研究[J].山西建筑，2017，39(19):184-185.

[3]王丹，齐丹丹，毛红鹏，等.重庆市与深圳市建筑垃圾管理对比研究[J].环境卫生工程，2016，21(3):59-62.