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摘要：将BIM技术应用于施工企业材料管理中，一方面实现了材料管理的信息化，使材料管理效率和水平得到了有效的提升，从而促进了整个施工企业管理水平的提高;另一方面提高工程施工过程中机具、材料和人员的利用率，提高了工作效率，进而为企业实现经济效益的最大化提供了帮助。因此，本文对BIM技术在施工企业材料信息化管理中的应用进行了研究，首先，介绍了施工企业材料管理，然后针对BIM模型的构建进行了研究，希望能够对BIM技术在施工企业材料管理中的有效应用提供帮助。
关键词：BIM；施工材料；管理
1 引言
随着BIM技术在工程中应用的不断深入，其提供的各种施工信息也更加多元化，因此如何充分、有效地利用这些信息为施工现场管理提供支持，成为近年来行业内广泛研究的课题。建筑材料管理是指对各种建筑材料在流通和再生产过程中的供应与管理。在工程建设过程中，对建筑材料的有效管理，包括对材料采购、收料、验收、库管、发料、使用全过程进行管理，有效控制材料管理成本。
2 建筑材料管理的现状
建筑工程的施工离不开对建筑材料的应用，对建筑材料的管理直接影响着建筑企业的经济效益，对建筑施工企业来说，对建筑材料管理的有效与否集中体现在库存管理、材料采购以及材料损耗两个方面。现阶段，我国施工企业都缺乏一套科学有效材料管理机制，大多数施工企业仍然沿袭着传统的材料管理方法。然而，传统的材料管理方法存在着诸多的弊端，主要体现在财力、物力、人力消耗比较大，材料管理效率比较低。计算机技术和网络技术的发展，为施工企业材料管理带来的新的研究方向和方法，然而目前我国施工企业做采用的管理软件操作相对复杂，功能也比较繁琐，推广起来比较困难。
3 BIM技术在材料管理中的作用
3.1 辅助管理人员编制精确的材料需求计划
Autodesk Revit是支持BIM的建模软件，可以为建筑项目提供所需的设计、建筑图纸和构件明细表。在BIM软件和造价软件之间通过API插口进行连接即可将工程量信息从BIM软件导入到造价软件中，造价软件根据定额计价规则提供出建设所需材料清单。BIM-4D施工模拟软件将建筑项目3D模型与施工进度计划进行关联可以得到未来每日进行施工的工作并自动统计工程量及每种材料需用量从而精确提供每个施工任务所需材料指导限额领料，一旦工程建设过程中出现变更，材料的使用计划也会自动地进行实时更新，从而避免提前、超量采购材料造成的材料管理费用增加及材料使用的浪费。
3.2 辅助施工场地布局规划，优化材料存储方式，降低材料管理成本
BIM-4D模拟技术可以将建筑对象在整个施工期间的施工过程动态展现出来，帮助管理者进行场地布局规划，EI-Ｒayes设计了一个多目标建筑施工现场物流优化系统(AMCLOS)。该系统可以从BIM模型相对应的IFC文件中提取施工现场建筑对象内、外部可用的空间信息，用于建筑材料、设备在施工现场的临时存储，这意味着基于BIM技术的材料管理可以将采购的材料在施工空闲区域就近临时储存，减少了传统的材料库房存储模式下产生的二次搬运费用等。
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3.3 辅助施工现场管理人员进行协调管理和动态成本分析
BIM3D模型具有很好的可视化表达效果，基于BIM模型的设计、施工等各参与方的协同设计可以从很大程度上减少或避免施工阶段的变更等问题，从根本上杜绝了因变更造成的材料浪费，此外在施工前利用BIM三维模型进行班组交底可以减少因工人理解错误造成的返工材料损失;通过BIM相关软件计算，在施工过程中按施工节点对主材进行计划用量与实际用量的核对还可以帮助造价管理人员及时发现材料管理中存在的漏洞，并及时改进。
3.4 总承包单位利用BIM技术对材料进行全生命周期的管理
一栋建筑的建造可以看成是将各种不同的材料组合在一起的过程，而BIM也可以看成是将建筑对象的整个生命期的信息数据在项目各参与方之间进行集成、分享的过程，总承包单位可以将各种材料根据材料的性质特点和储存方式的不同将材料进行编码，以方便进行科学存储，这样对材料的全过程跟踪管理可以方便总承包单位从宏观角度对分包商和材料进行统一协调。BIM模型包含了建设项目的所有信息，该三维几何模型相对于传统的用二维图形表达建筑信息的方式更加直观，且可以利用计算机自动进行建筑信息处理。利用BIM软件可以实现建设项目施工方案模拟、深化设计、施工进度控制、成本控制等工作，优化建设项目全生命周期的项目管理。在本研究中，应用BIM技术进行施工方案模拟可以确定材料采购计划，通过提取BIM模型的相关数据可以识别施工场地建筑对象内、外部空间体积信息，用于安排材料的临时储存，帮助管理人员做好施工场地规划和材料管理工作。
4 施工企业材料管理BIM模型的构建
4.1 软件模型
材料管理模型数据库选用的是SQLite，其作用是对数据进行管理，负责模型所有信息的输出和输入。该模型图形显示采用的是Autodesk公司的AutoCAD，同时利用由Autodesk公司提供的编程语言VisualC++和开发包ObjectAＲX开发三维构建显示模型、构件数据信息化以及BIM材料数据库。(1)材料数据库。施工企业对目前工程的全部建筑信息进行的管理就是通过材料管理库界面实现的，能够对材料的情况进行随时的查看和了解，涉及到的主要内容包括工程施工下一阶段所需要建筑材料的数量、材料出库的时间和数量、材料入库的时间和数量、材料的名称、材料的分类以及材料的编号等等。(2)楼层信息。对楼层名称、层数和标高等信息进行设定，以便于对每楼层柱、板、梁、墙等建筑构件进行绘制。依据楼层号对施工进度进行时间设置的时候，按照该楼层在施工过程中所需要的建筑材料的数量进行供应准备。(3)构件信息。屋面、窗、门、柱、板、梁、墙和基础是建筑的基本构件，并将这些构件的属性(材料、标高、尺寸)进行设置，绘制到图中。此外，还要将全部的构件信息存储到数据库中。(4)进度表。为了能够对建筑材料的消耗情况进行及时的查看及有效的监督，就需要根据时间来对施工阶段，即施工进度进行设定，也就是说按照时间对计划完成的建筑楼层数和标高进行输入。(5)报表输出。材料统计表能够有效的反映出建筑工程的进程、资金的投入情况、建筑材料的消耗情况，从而保证建筑工程的正常施工。
4.2 操作流程
(1)管理材料数据库：对获取材料的日期、材料的数量、材料的类别、材料的编码以及材料的信息进行输入；(2)建筑模型的构建：对各楼层信息进行设定，对建筑构件进行绘制，并对各建筑构建的属性(尺寸、材料类别)进行设定；(3)设定工程进度计划：按照时间对完成建筑标高、楼层，施工进度进行设定；(4)变更协调：变更信息的输入，主要包括施工进度信息的变更，工程设计信息的变更等；(5)输出所需材料信息表：主要指的是按照需要得到下一工程施工阶段所需材料表和已经完成的工程的材料消耗表；(6)实际与计划比较：对实际施工管理中存在的问题记进行提取，然后根据出现的问题进行及时地调整，降低给施工企业带来的经济损失，其主要研究的对象是材料库存管理问题和进度问题。
5 结束语
总而言之，本文通过对BIM技术的研究表明，在建筑工程领域应用BIM技术，并应用AutoCAD三维显示技术和数据库技术将建筑材料信息和建筑施工进度有机的结合在一起，有时间对施工材料的需求情况进行表示，实现对实际建筑施工中材料应用的模拟仿真，随时随地的都能够对建筑施工下一阶段的材料需求量和已经完成的建筑材料的消耗量进行获取，保证了施工企业对施工进度的科学控制，减少了资源、成本浪费。从而实现了材料管理的信息化，使材料管理的技术水平得到了质的飞跃。
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论文作者:陈湘江
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第14期
论文发表时间:2017/10/11
标签：材料论文; 建筑论文; 信息论文; 模型论文; 建筑材料论文; 施工企业论文; 技术论文; 《建筑学研究前沿》2017年第14期论文;