基于BIM的建筑施工材料管理方法

高小楼 张 婷（中十冶集团城建工程有限公司，陕西 西安 710043）

近几年，我国建筑行业得到了较为良好的发展。但同时建筑项目的规模也在逐渐扩大，整体发展方向向着复杂化和专业分工精准化转型。在建筑施工项目当中，各类施工材料的管理，也是项目管理十分关键的内容，同时也是建筑主体重要的组成部分。在建筑施工材料管理过程中，如果出现管理不及时的问题，会导致最终建筑施工项目目标无法实现。为了能够在保障质量的前提条件下为项目施工提供更加具有经济性的材料，需要对材料进行一系列的管理，例如对材料的存储，运输和分配等。在实际实施时，还应当具有更加有效的计划组织。当前施工材料的管理可分为分散和集中两种类型。在施工过程中常常会伴随施工材料的损耗发生，而各类材料资源支出约占整个施工项目成本的八成以上，一旦施工材料使用或分配不合理，则必须对进度表进行审核，不仅会造成施工工期延后，还会导致一系列问题的产生，对于施工过程的控制而言，会造成更加严重的不利后果。因此为了提高建筑施工效率，本文开展基于BIM的建筑施工材料管理方法设计研究。

1 基于BIM的建筑施工材料管理方法设计

1.1 基于BIM构建施工材料协同管理平台

在对建筑施工材料进行管理时，综合施工材料的各个阶段，为实现更加精细化管理，利用BIM技术，对其协同管理平台进行构建。在平台当中，纵向指令为施工企业当前所有项目情况的划分，例如可将其划分为项目A、项目B等；横向指令可以参考各项职能划分，按照工程技术部、合同管理部等分类对所涉及的施工材料进行分类。图1为基于BIM构建施工材料协同管理平台基本结构示意图。

图1 基于BIM的材料协同管理平台基本结构示意图

利用BIM可实现在线上对各类工程文件内容的浏览，通过协同管理平台对各类施工材料资源信息的实时展示，进一步提高对施工材料的管理效率。为了方便本文管理方法的运用，选择将当前常见的Bentley PW平台作为基础结构，在该平台当中引入上述结构，实现对施工材料协同管理平台的构建。

1.2 采购阶段施工材料管理

在上述协同管理平台的基础上，首先针对采购阶段的施工材料进行管理，通过平台对施工企业各个项目当中所需的材料信息进行集成处理，并通过平台自动生成相应的施工材料需求清单。在清单当中包含的信息主要为：材料名称、批量以及市场价格等。同时，在管理过程中，通过平台能够实时掌握施工现场材料使用情况和供货情况，并根据其相应内容完成对施工材料的价款结算，以此实现对各个项目在采购阶段施工材料成本的精准统计。在利用BIM技术对材料采购计划进行制定时，应当结合协同管理平台的数据信息、WBS工作分解编码以及施工进度计划等相关信息，将上述要素进行有效关联，以此实现对施工材料质量管控的同时对具体的施工项目和施工成本、进度等进行控制。在确定采购阶段的施工材料采购计划后，可借助BIM模型，将合理的材料采购计划作为基础，选择材料供应商。在明确供应商选择目标、制定供应商评价指标后，成立相应的供应商评价小组。通过上述构建的材料协同管理平台，对供应商名录进行筛选，并评选出最符合施工材料采购计划的供应商。最后，完成对供应商的选择后，还可以利用平台实现对多个供应商的统一管理。

1.3 出入库阶段施工材料管理

在明确施工材料的供应商后，根据上述施工材料采购计划需求，对施工材料进行供应，在管理过程中，应当做到及时清点、确定记录信息等，为了确保在管理时，不会出现人为造成的管理精度降低问题，上述各项管理操作均在BIM协同管理平台当中完成。通过BIM协同管理平台的数据录入端口，将各类施工材料在入库阶段的外观验收、数量验收以及质量验收进行同步结合。针对施工现场的数据进行采集，并将其上传到平台当中，图2为出入库阶段施工材料管理流程示意图。

图2 出入库阶段施工材料管理流程示意图

针对施工材料在入库和出库之间的存储阶段，合理的材料库存管理能够有效解决库存成本，并降低管理经费。针对不同类型、不同项目中的施工材料应当对其进行编码并将其分类存放。针对成品仓库和原材料仓库，由于其包含的施工材料移动特性完全不同，因此需要采用两套不同的材料编码体系，再根据不同编码分类，对其进行分区存放。在管理过程中，应当严格按照“先入先出，后入后出”的原则，根据施工材料编码及批次，按照上述顺序出库，以此防止出现施工材料长期积压造成材料过期、作废的问题产生。为实现对施工材料在入库后的实时监控，需要在库房当中安装视频监控摄像头，并将采集到的监控画面存储在上述构建的BIM协同管理平台当中，方便后续针对管理当中存在的问题，提供更加可靠的事实依据。

2 实验结果对比分析

通过上述论述，从理论角度实现了对基于BIM的建筑施工材料管理方法的设计。为了进一步验证该管理方法在实际应用中的可行性和效果，选择将基于供应链的管理方法作为对照组，开展如下对比实验。选择某地区正在进行施工的建筑项目为样本，针对该工程项目当中的施工材料，分别利用本文提出的管理方法和基于供应链的管理方法对其进行管理。已知该工程项目规划建设总面积为3263.52m2，其中2356.21m2为1号楼和2号楼及相应配套用房地上建筑，工程整体施工等级为二级，房屋建筑设计使用年限为50年。该项目具有耗时时间长、所需施工材料种类多等特点，需要更加合理的管理方法对其各类材料进行管理。选择将五种不同规格的材料作为研究对象，分别利用两种管理方法对其进行管理。结合施工方案计划中要求的理论用量，将其与两种管理方法下施工材料的实际用量进行对比，并通过式（1）计算得出各个规格施工材料的损耗率。

式中δ表示为施工材料损耗率；MX表示为施工材料实际用量；MY表示为施工材料理论用量。将上述公式得出的计算结果绘制成见表1。

表1 两种管理方法施工材料损耗率对比表

从表1的实验结果可以看出，本文提出的管理方法下施工材料损耗率均在1.50%以下，而基于供应链的管理方法其施工材料的损耗率，均超过了损耗率限值设定的2%。因此，通过上述实验及得出的实验结果数据进一步证明，本文提出的基于BIM的建筑施工材料管理方法，在应用到实际工程项目当中时，对施工材料能够进行更加合理的管理和控制，并确保其损耗率在合理范围内，实现对施工材料的合理利用，并提高其利用效率。对建筑整体施工进度和施工质量而言，具有一定的积极作用。

3 结语

针对当前建筑施工材料在管理过程中存在的诸多问题，本文引入BIM技术对其管理方法进行设计优化，并结合对比实验证明了优化后管理方法的可行性。但由于研究能力有限，本文在实现对基于BIM的施工材料协同管理平台构建后，仅对采购阶段、出入库阶段的施工材料进行管理设计，但对现场耗用阶段施工材料的使用情况及管理并未进行过多考虑。因此，在后续的研究中，为了能够进一步提高本文管理方法的应用适用性，还将对现场耗用阶段施工材料的管理进行详细设计说明，以此实现对管理方法的进一步优化。