BIM与物联网技术在建筑工程材料管理中的应用

武俊芳

（山西二建集团有限公司，山西 太原 030000）

随着我国科技、经济的不断壮大，在建筑工程领域中运用的新技术也越来越多，在众多技术中，BIM技术因其出色的运用，脱颖而出，成为建筑工程的新“宠儿”，同时，在“物物相连” 的今天，物联网的应用也逐渐普及，在建筑工程中，BIM技术与互联网技术相结合，为建筑领域创造更高的价值。尤其在建筑工程材料管理中，其利用BIM技术的便捷优势结合物联网的信息传递，真正做到了信息化管理，在项目工程的实际施工中，通过BIM技术的信息收集和统计，基于其内部的计算能力，“轻而易举” 的将材料管理任务完成，在通过物联网的信息传递，进行可视化处理，做到信息的共享，保证材料管理的“透明度”。

1 BIM技术概述

BIM技术是在2002 年才有建筑模型的建立，算作一种较为新兴的创新技术，是从传统的手绘2D制度，经过科技的发展，转变为2DCAD二维模型，在通过BIM 技术的应用，转变为三维立体化模型。BIM技术的涵盖面积较为广泛，技术内容包含了基础、实施、关键、节点、工具、目标、结果等，如图1 所示。在建筑领域其能够在房屋建设、高层建设、钢结构建设、地铁建设、桥梁建设、装饰装修等众多建设中起到良好发挥，帮助建设的管理、质量、安全等得到进一步的提升，BIM技术还可在设计、施工、工序、工艺等方面作出指导，帮助建筑施工运用更好的方式建设。

图1 BIM概述图

2 物联网技术概述

物联网技术是在信息科技产业的第三次革命背景下诞生，同时也是传媒领域的进一步演化，技术的目的和标准就是使所有物体能够通过一定的关系相互连接，即所谓的“物物相连”，物联网技术的发展是基于互联网体系之上，以传播的形式进行信息的互换，在实际中实现智能化建设。物联网的技术内容包含了识别、定位、跟踪、管理、监测、收集等，如图2所示。物联网的定义是指能够将所有设备和设施，通过无限地连接进行串联，实现高效的一体化关联，在物联网技术中，它所应用的范围极广，不仅只限于物体，还包括了虚拟和真实的连接。

图2 物联网技术在智能化的概述图

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，在材料的采购、整理、归纳、使用等众多方面都具有决策性，其中，材料成本上的支出也占据了整个建筑工程50%以上，可见其重要性，所以材料管理是建筑工程中，需要加强和优化。完善的管理体系，才能够使企业的经济效益得到提高； 使建筑的质量全方位的提升； 使建筑的安全性能够达到标准，基于此材料管理的加强迫在眉睫，科学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响建筑工程质量和效益的关键所在，而管理最终是由管理人员进行执行的，所以人员的能力也是影响管理效果的主要原因。材料管理，不仅仅需要严格执行企业的管理方法，更要管理人员通过认真负责的态度进行监管，才能够使材料管理达到预期的效果，帮助企业快速发展。

4 材料管理的发展现状

材料管理在我国发展的现状不容乐观，主要是企业对于材料管理关注度不高，由于项目工程的不同，在管理的模式和体系上大不相同，而大多数企业，在材料管理上大多“千篇一律”，致使材料管理不具备适用性，无法针对项目材料的特点进行系统化管理。并且随着科技的发展和提高，众多技术也应运而生，而企业因为关注度不足，导致新型技术和方法无法应用于材料管理当中，就像本文所探究的BIM与物联网技术，二者的融合能够有效地帮助企业降低施工成本，减少材料的支出，但大多数企业对于此技术还抱有观望态度，致使材料管理“形同虚设”，无法帮助企业更好的发展。

5 BIM 与物联网技术在建筑工程材料管理中的重要作用

BIM技术与物联网技术是当前社会较为先进且实用的技术，二者在技术理念上并不冲突，且在一定程度上能够起到“互帮互助” 的作用，而在材料管理中应用二者的融合技术，能够将材料管理复杂的统计和计算，通过技术手段转变为自动化统计和计算，在材料管理的工作效率上能够大幅度的提升，并且BIM技术精细化的计算，能够使计算结果更为精准，省去大量人力进行计算，节省了人力的费用支出。同时二者技术的应用，能够使企业的经济效益与运用人工材料管理技术的企业拉开差距，提升企业的经济地位，巩固企业在市场中的竞争能力。而良好的建设，是我国经济建设发展的关键，其技术的运用也能够使我国经济发展不断提高，增强我国的经济实力，侧面提升我国在国际中的主导地位。由此可以看出，BIM技术与物联网技术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术无法比拟的，能够使建筑领域“更上一层楼”。

6 BIM技术在建筑工程材料管理中的应用

6.1 材料采购中BIM技术的应用

在材料采购过程中，可利用BIM技术对材料进行细部建模，尤其是需要加工的材料，如加工的内部构造、连接方式等，均可以通过BIM可视化技术反映在BIM建筑模型中，以方便供应商和加工厂商对于材料的了解，同时这也是材料管理细致化地体现其采购的流程也要有严格的标准。而在材料采购计划当中，要制定详细的采购方案，运用BIM技术对其进行进度体现，以方便决策材料的运输方式等。而在供应商的选择上，要依据“货比三家” 原则，在同价位的基础上，选用材料质量更高的供应商，而在材料同质量的情况下，选用更低价位的供应商，并且在选用时，要根据其资质和能力进行综合评估，最终才能够确定合作供应商，如图3 所示。

图3 材料采购流程图

这样的材料采购模式，才能够以最经济的方式购买到需要的高标准材料，也是为之后的建设奠定了一定的基础。

6.2 材料入场中BIM技术的应用

在材料入场环节过程中，可以利用BIM技术的协同特点，将材料的材质、数量、用途、质量等进行统计，并能够以信息化形式，将其录入相应的电脑设备，以供施工中材料的使用参考以及帮助建设完成后开展的审计工作，如图4 所示。并且在入场时，要经过精细化的统计，对比所购材料的总数，防止供应商私自减少材料的数量，这也是对项目工程的负责，也是对企业效益的负责，高标准材料建设的建筑还有助于提升企业的口碑和市场竞争力。基于此，BIM技术的运用成功地将材料入场做到精细化、标准化。

图4 BIM技术的协同演示图

6.3 材料的使用和出场中BIM技术的应用

现场的材料使用，是建设建筑的重要步骤，由于材料在存储和运输中存在耗损情况，所以在使用中，要注意材料是否完好，以此来防止建筑建设后的质量达不到标准。而BIM技术的应用，可以有效地统计材料的耗损情况，可以将材料的耗损量通过可视化技术进行体现，确定需要再次购买材料的准确数量，降低因为材料的购入，所导致成本的增加。在BIM技术的应用下，还可以对场地进行合理化布置，准确找到材料存放地和施工区域的位置，并通过合理地布置，对材料的搬运路线给予指导性规划，使二者的距离缩短，减少材料的搬运时间，以此提升施工的进度。在使用过程中，材料也会因为操作不当，或工艺流程不匹配导致损坏，而BIM技术可以对其进行破损统计，保证材料使用情况，并且能够通过上述提到的协同能力，帮助管理人员及时发现材料破损原因，并在现场及时解决，以此提升建设的质量和安全。同时，在运用一些特殊材料时，也是对施工人员和自身的生命安全作出保障。

7 物联网技术在建筑工程材料管理中的应用

7.1 材料运输

在材料运输中，项目无法得知材料的运输情况，无法确定其到达时间，只能通过与供应商家的沟通，估算到达时间，而物联网技术的运用，能够通过无线定位的能力，准确定位运输材料车辆的位置情况，也就能够准确的推算其到达的时间。在很大程度上帮助项目不受材料缺少而影响施工进度。在运输中还能够通过监控技术，实施跟踪运输车辆的具体情况，还可以通过与电子地图的连接，规划行车的最佳路线，保证材料运输能够在第一时间进入现场，以便后续施工的需要。物联网技术的运用，有效提升建筑工程项目的施工进度，对在规定时间交付起到一定作用，间接地提升了企业的履约能力，提高了企业在市场上的口碑。并且若项目工程进度存在拖延情况，还会极大地损失企业的经济，严重时还会被要求赔偿，因此，物联网的应用也是极具重要性。

7.2 材料验收

在材料管理中，材料验收是必不可缺的重要步骤，其作用是在材料进场后，检测其质量合格的重要依据，传统的材料验收是需要对材料进行抽样检测，以防止供应商“以次充好”，造成项目工程建设的质量下降。但物联网技术的运用可以对所有材料进行验收工作，通过对材料标识牌的扫描分析，即可得知此材料是否合格，这也减小了验收材料的工作量，加快了材料在进场后的使用，也就加快了施工的整体进度。但在材料验收中，要邀请相关的监理单位人员共同验收，并经由监理单位人员的签字确认，以防止后期发生材料质量的纠纷。

7.3 材料存储

材料在进场后，会由项目进行存储管理，在存储时，因为建筑的特殊性，其材料的数量较为庞大，所以在寻找此工序需要使用的材料时，会十分麻烦，而运用物联网技术，可以做到信息互联，准确地将所需要的材料信息进行传递，帮助施工人员及时找到所需要的材料。并且物联网技术还能够通过监控手段，对材料存储进行安全方面的管理，防止出现材料倒卖、丢失等情况发生，同时基于“物物相连” 的特性，还能够在出现紧急情况时，进行自动报警，如发生火灾、水泡等情况。材料的存储也是材料耗损量上升的主要问题，而物联网技术的应用，很好地解决了材料耗损量上涨的问题，帮助企业降低材料二次购买的成本，极大提升了企业的经济效益。

7.4 材料管理

应用物联网技术可以实现材料管理整体的提升，在传统材料管理过程中，常常会因为信息传递不及时，导致材料管理出现纰漏，如采购人员、材料清点、验收人员和材料库管人员信息不互通，导致材料的数量对不上，无法进行投入使用，造成工期的拖延。而物联网技术，通过信息传递桥梁的搭建，使得所有人员都能明确自身职责，并及时以上传的形式将信息传递，在采购时能够清楚了解材料的剩余量，以此为依据进行二次采购计划的制定，互联网的应用也使得材料管理得到进一步提升。

8 结语

BIM技术不同于其他技术，其在建筑工程材料管理的作用无可替代，在科技化、信息化的今天，BIM技术和物联网技术应充分发挥各自的优势，二者相互结合、“取长补短”，从实际出发，结合相应的管理理念，使材料管理由传统的复杂管理转变为简单管理，并且能够真实有效的反应材料的数量、破损率等，进而方便材料的管理，使得材料管理能够从根本上，帮助企业提升经济效益，减少工程项目的成本支出。在质量和安全上，也能够起到极大作用，帮助工程以高质量、高品质顺利完工并交付使用。虽然在BIM技术和物联网技术的应用上还不够完善，但在不断发展下，其二者的结合会更加紧密，促进建筑领域的提升，推动我国经济的建设。