BIM與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑工程材料管理中的應(yīng)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(jīng)濟的不斷壯大，在建筑工程領(lǐng)域中運用的新技術(shù)也越來越多，在眾多技術(shù)中，BIM技術(shù)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(lián)網(wǎng)的應(yīng)用也逐漸普及，在建筑工程中，BIM技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，為建筑領(lǐng)域創(chuàng)造更高的價值。尤其在建筑工程材料管理中，其利用BIM技術(shù)的便捷優(yōu)勢結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)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(shù)的信息收集和統(tǒng)計，基于其內(nèi)部的計算能力，“輕而易舉” 的將材料管理任務(wù)完成，在通過物聯(lián)網(wǎng)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(shù)概述

BIM技術(shù)是在2002 年才有建筑模型的建立，算作一種較為新興的創(chuàng)新技術(shù)，是從傳統(tǒng)的手繪2D制度，經(jīng)過科技的發(fā)展，轉(zhuǎn)變?yōu)?DCAD二維模型，在通過BIM 技術(shù)的應(yīng)用，轉(zhuǎn)變?yōu)槿S立體化模型。BIM技術(shù)的涵蓋面積較為廣泛，技術(shù)內(nèi)容包含了基礎(chǔ)、實施、關(guān)鍵、節(jié)點、工具、目標(biāo)、結(jié)果等，如圖1 所示。在建筑領(lǐng)域其能夠在房屋建設(shè)、高層建設(shè)、鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)、地鐵建設(shè)、橋梁建設(shè)、裝飾裝修等眾多建設(shè)中起到良好發(fā)揮，幫助建設(shè)的管理、質(zhì)量、安全等得到進一步的提升，BIM技術(shù)還可在設(shè)計、施工、工序、工藝等方面作出指導(dǎo)，幫助建筑施工運用更好的方式建設(shè)。

圖1 BIM概述圖

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是在信息科技產(chǎn)業(yè)的第三次革命背景下誕生，同時也是傳媒領(lǐng)域的進一步演化，技術(shù)的目的和標(biāo)準(zhǔn)就是使所有物體能夠通過一定的關(guān)系相互連接，即所謂的“物物相連”，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展是基于互聯(lián)網(wǎng)體系之上，以傳播的形式進行信息的互換，在實際中實現(xiàn)智能化建設(shè)。物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)內(nèi)容包含了識別、定位、跟蹤、管理、監(jiān)測、收集等，如圖2所示。物聯(lián)網(wǎng)的定義是指能夠?qū)⑺性O(shè)備和設(shè)施，通過無限地連接進行串聯(lián)，實現(xiàn)高效的一體化關(guān)聯(lián)，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，它所應(yīng)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(lián)網(wǎng)技術(shù)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(jù)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(yōu)化。完善的管理體系，才能夠使企業(yè)的經(jīng)濟效益得到提高； 使建筑的質(zhì)量全方位的提升； 使建筑的安全性能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，基于此材料管理的加強迫在眉睫，科學(xué)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(zhì)量和效益的關(guān)鍵所在，而管理最終是由管理人員進行執(zhí)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(yán)格執(zhí)行企業(yè)的管理方法，更要管理人員通過認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度進行監(jiān)管，才能夠使材料管理達(dá)到預(yù)期的效果，幫助企業(yè)快速發(fā)展。

4 材料管理的發(fā)展現(xiàn)狀

材料管理在我國發(fā)展的現(xiàn)狀不容樂觀，主要是企業(yè)對于材料管理關(guān)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(shù)企業(yè)，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(tǒng)化管理。并且隨著科技的發(fā)展和提高，眾多技術(shù)也應(yīng)運而生，而企業(yè)因為關(guān)注度不足，導(dǎo)致新型技術(shù)和方法無法應(yīng)用于材料管理當(dāng)中，就像本文所探究的BIM與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，二者的融合能夠有效地幫助企業(yè)降低施工成本，減少材料的支出，但大多數(shù)企業(yè)對于此技術(shù)還抱有觀望態(tài)度，致使材料管理“形同虛設(shè)”，無法幫助企業(yè)更好的發(fā)展。

5 BIM 與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑工程材料管理中的重要作用

BIM技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是當(dāng)前社會較為先進且實用的技術(shù)，二者在技術(shù)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(yīng)用二者的融合技術(shù)，能夠?qū)⒉牧瞎芾韽?fù)雜的統(tǒng)計和計算，通過技術(shù)手段轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣踊y(tǒng)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(shù)精細(xì)化的計算，能夠使計算結(jié)果更為精準(zhǔn)，省去大量人力進行計算，節(jié)省了人力的費用支出。同時二者技術(shù)的應(yīng)用，能夠使企業(yè)的經(jīng)濟效益與運用人工材料管理技術(shù)的企業(yè)拉開差距，提升企業(yè)的經(jīng)濟地位，鞏固企業(yè)在市場中的競爭能力。而良好的建設(shè)，是我國經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展的關(guān)鍵，其技術(shù)的運用也能夠使我國經(jīng)濟發(fā)展不斷提高，增強我國的經(jīng)濟實力，側(cè)面提升我國在國際中的主導(dǎo)地位。由此可以看出，BIM技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)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(shù)無法比擬的，能夠使建筑領(lǐng)域“更上一層樓”。

6 BIM技術(shù)在建筑工程材料管理中的應(yīng)用

6.1 材料采購中BIM技術(shù)的應(yīng)用

在材料采購過程中，可利用BIM技術(shù)對材料進行細(xì)部建模，尤其是需要加工的材料，如加工的內(nèi)部構(gòu)造、連接方式等，均可以通過BIM可視化技術(shù)反映在BIM建筑模型中，以方便供應(yīng)商和加工廠商對于材料的了解，同時這也是材料管理細(xì)致化地體現(xiàn)其采購的流程也要有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。而在材料采購計劃當(dāng)中，要制定詳細(xì)的采購方案，運用BIM技術(shù)對其進行進度體現(xiàn)，以方便決策材料的運輸方式等。而在供應(yīng)商的選擇上，要依據(jù)“貨比三家” 原則，在同價位的基礎(chǔ)上，選用材料質(zhì)量更高的供應(yīng)商，而在材料同質(zhì)量的情況下，選用更低價位的供應(yīng)商，并且在選用時，要根據(jù)其資質(zhì)和能力進行綜合評估，最終才能夠確定合作供應(yīng)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(jīng)濟的方式購買到需要的高標(biāo)準(zhǔn)材料，也是為之后的建設(shè)奠定了一定的基礎(chǔ)。

6.2 材料入場中BIM技術(shù)的應(yīng)用

在材料入場環(huán)節(jié)過程中，可以利用BIM技術(shù)的協(xié)同特點，將材料的材質(zhì)、數(shù)量、用途、質(zhì)量等進行統(tǒng)計，并能夠以信息化形式，將其錄入相應(yīng)的電腦設(shè)備，以供施工中材料的使用參考以及幫助建設(shè)完成后開展的審計工作，如圖4 所示。并且在入場時，要經(jīng)過精細(xì)化的統(tǒng)計，對比所購材料的總數(shù)，防止供應(yīng)商私自減少材料的數(shù)量，這也是對項目工程的負(fù)責(zé)，也是對企業(yè)效益的負(fù)責(zé)，高標(biāo)準(zhǔn)材料建設(shè)的建筑還有助于提升企業(yè)的口碑和市場競爭力?；诖?，BIM技術(shù)的運用成功地將材料入場做到精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化。

圖4 BIM技術(shù)的協(xié)同演示圖

6.3 材料的使用和出場中BIM技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)場的材料使用，是建設(shè)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(shè)后的質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。而BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以有效地統(tǒng)計材料的耗損情況，可以將材料的耗損量通過可視化技術(shù)進行體現(xiàn)，確定需要再次購買材料的準(zhǔn)確數(shù)量，降低因為材料的購入，所導(dǎo)致成本的增加。在BIM技術(shù)的應(yīng)用下，還可以對場地進行合理化布置，準(zhǔn)確找到材料存放地和施工區(qū)域的位置，并通過合理地布置，對材料的搬運路線給予指導(dǎo)性規(guī)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(dāng)，或工藝流程不匹配導(dǎo)致?lián)p壞，而BIM技術(shù)可以對其進行破損統(tǒng)計，保證材料使用情況，并且能夠通過上述提到的協(xié)同能力，幫助管理人員及時發(fā)現(xiàn)材料破損原因，并在現(xiàn)場及時解決，以此提升建設(shè)的質(zhì)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(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑工程材料管理中的應(yīng)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(dá)時間，只能通過與供應(yīng)商家的溝通，估算到達(dá)時間，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運用，能夠通過無線定位的能力，準(zhǔn)確定位運輸材料車輛的位置情況，也就能夠準(zhǔn)確的推算其到達(dá)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(jiān)控技術(shù)，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(guī)劃行車的最佳路線，保證材料運輸能夠在第一時間進入現(xiàn)場，以便后續(xù)施工的需要。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運用，有效提升建筑工程項目的施工進度，對在規(guī)定時間交付起到一定作用，間接地提升了企業(yè)的履約能力，提高了企業(yè)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?fù)p失企業(yè)的經(jīng)濟，嚴(yán)重時還會被要求賠償，因此，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)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(zhì)量合格的重要依據(jù)，傳統(tǒng)的材料驗收是需要對材料進行抽樣檢測，以防止供應(yīng)商“以次充好”，造成項目工程建設(shè)的質(zhì)量下降。但物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運用可以對所有材料進行驗收工作，通過對材料標(biāo)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(guān)的監(jiān)理單位人員共同驗收，并經(jīng)由監(jiān)理單位人員的簽字確認(rèn)，以防止后期發(fā)生材料質(zhì)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(shù)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(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以做到信息互聯(lián)，準(zhǔn)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(lián)網(wǎng)技術(shù)還能夠通過監(jiān)控手段，對材料存儲進行安全方面的管理，防止出現(xiàn)材料倒賣、丟失等情況發(fā)生，同時基于“物物相連” 的特性，還能夠在出現(xiàn)緊急情況時，進行自動報警，如發(fā)生火災(zāi)、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(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，很好地解決了材料耗損量上漲的問題，幫助企業(yè)降低材料二次購買的成本，極大提升了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

7.4 材料管理

應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實現(xiàn)材料管理整體的提升，在傳統(tǒng)材料管理過程中，常常會因為信息傳遞不及時，導(dǎo)致材料管理出現(xiàn)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(dǎo)致材料的數(shù)量對不上，無法進行投入使用，造成工期的拖延。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，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(zé)，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(jù)進行二次采購計劃的制定，互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用也使得材料管理得到進一步提升。

8 結(jié)語

BIM技術(shù)不同于其他技術(shù)，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(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，二者相互結(jié)合、“取長補短”，從實際出發(fā)，結(jié)合相應(yīng)的管理理念，使材料管理由傳統(tǒng)的復(fù)雜管理轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵喂芾?，并且能夠真實有效的反?yīng)材料的數(shù)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(yè)提升經(jīng)濟效益，減少工程項目的成本支出。在質(zhì)量和安全上，也能夠起到極大作用，幫助工程以高質(zhì)量、高品質(zhì)順利完工并交付使用。雖然在BIM技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用上還不夠完善，但在不斷發(fā)展下，其二者的結(jié)合會更加緊密，促進建筑領(lǐng)域的提升，推動我國經(jīng)濟的建設(shè)。