BIM与物联网技术在建筑工程材料管理中的应用

欧阳钊

（广东宏茂建设管理有限公司，广东 广州 510507）

0 引言

在建筑工程材料管理中，BIM和物联网技术的应用主要得益于这两种技术有各自的优势。目前BIM技术在建筑工程建设全程得到广泛应用，对于全周期管理的实施有十分重要的作用，现代很多建筑工程项目中都利用BIM技术进行管理，在BIM模型的支持下，满足建筑工程各项管理需要。而物联网技术则能将各种物联网设备联系起来，使设备管理更加高效，从而利用设备管理优势辅助材料管理，既可及时收集工程项目实施中的各种环境状态信息，又可促进材料管理效率和科学规范化水平的提升。

1 材料管理

建筑工程管理中，材料管理是一项十分重要的内容，材料成本往往占整个工程建设成本的六成以上，所以需切实强化材料管理工作。而在此基础上，材料管理水平直接关系到工程质量管理水平，科学的材料管理工作的开展能有效降低库存，使材料管理最优化，在保障工程建设所需材料的同时，降低库存成本，最终为工程项目的实施提供强大的材料支持。因此，加强材料管理工作尤为重要，这就需要材料管理人员不断提升自身技术水平，切实掌握BIM技术和物联网技术等应用要点，并将其与材料管理有机结合，提升材料管理水平。

2 BIM技术在材料管理中的应用

2.1 材料采购环节

1）确定材料采购BIM模型 因为采购模型对于材料供应链的精细化管理有十分重要的意义，需要严格按照图1所示的模型构建BIM模型用于材料采购。在材料采购中，采购部门可利用BIM协同管理平台集成化处理项目所需的材料信息，并自动生成材料需求清单；成本部门则能结合施工现场供货情况结算材料价款，精准统计施工材料成本。

图1 BIM采购模型

2）制定材料采购计划 在制定采购计划时，BIM技术的应用主要是以BIM 5D模型中的数据信息和WBS工作分别编码与施工进度计划为基础，并按照图2所示的流程进行采购计划的编制。

图2 基于BIM 5D的材料采购流程

3）供应商的选择 在选择供应商时，BIM技术的应用主要是结合企业所积累的相关材料供应商资源，通过加强信息共享的方式，结合供应商的资质和信用等级进行分级管理，并严格按照图3所示流程进行供应商的选择。

图3 基于BIM的供应商选择流程

2.2 材料出入库环节

1）材料验收入库环节 主要是利用BIM协同管理平台中的数据录入端口，及时将材料入库时的相关数据录入到BIM平台之中，这样就能及时而又快速地进行验收入库。

2）材料库存管理环节 主要是利用BIM平台对材料库存动态进行实时跟踪，并做好材料编码和分类存放，秉承先入先出和后入后出的原则，采用视频监控的方式辅助BIM协同管理。

3）材料领用出库管理 主要是利用BIM协同管理平台将材料出库单自动导出，并对比材料实际消耗量与计划消耗量，判断项目材料使用损耗率，且利用BIM协同管理平台对项目数据自动积累。

2.3 施工现场材料耗用管理

由于施工现场的材料耗用管理将直接影响材料管理水平，也是BIM技术在材料管理中应用的重点，具体需切实注重以下工作的开展。

1）科学规划材料运输线路和存放场地 利用BIM模型对材料库房和施工便道等临时性设施与既有交通线路相对位置进行施工模拟，利用整合软件对BIM模型和临时设施及既有交通线路三者进行有效整合，从而缩短材料运输距离，减少现场二次搬运，使运输线路更科学，存放场地更合理，减少由于运输距离增加、二次搬运而导致材料成本增加。

2）强化材料超耗预警机制的应用 利用BIM协同管理平台建立材料超耗预警机制，对比现场材料的消耗量和理论的材料消耗量，计算材料实际损耗率，再结合BIM平台中预设的材料损耗率限制，对材料损耗率超限与否进行判断，当超过预设损耗率限值时，BIM平台会自动预警材料超耗，同时向材料管理人员推送预警信息，以及时找出材料超耗问题，减少由于材料不合理使用而引发的材料浪费与超耗。在制定材料超耗预警机制时，首先需获取材料消耗的理论值与实际值，再对材料的实际损耗进行计算，从BIM平台中获取材料损耗率的限制，最后对材料超耗预警评价标准进行设定。

3）加强余料回收工作 为避免出现余料不能及时回收或不回收余料的问题，需利用BIM平台设置专业的余料回收流程，切实掌握每批材料动向，从入库、领用及使用环节，均需确保每批材料的使用有迹可循，当余料回收后，需将其退回到库房或调拨到相邻工地，一般主要采取调拨方式回收余料，余料回收全程都能对各项材料调拨信息进行详细记录。传统的材料管理较粗放，在材料调拨时随意性较大，导致材料规范化水平较低，在成本核算时存在诸多影响因素，所以需利用BIM平台设置余料回收流程，从而满足材料调拨需要。

3 物联网技术在材料管理中的应用

在材料管理中，除BIM技术外，还可利用物联网技术辅助材料管理。以下笔者以常见的材料管理提出物联网技术的应用要点。

3.1 材料运输验收

目前，物联网技术的应用较广泛，尤其是在整个供应链管理及装配和生产制造等环节的应用。而这主要得益于物联网技术中应用了射频识别技术，能对信息进行快速、实时而又准确的处理，能有效节省劳动力成本。材料管理中的应用主要是在材料中植入射频芯片，贴上射频标签，使材料的来源具有唯一性，同时在电子标签中设置完善的材料生产信息，从而掌握材料的相关注意事项，不仅材料来源明确，而且能避免在材料运输时发生被更换的情况，避免出现以次充好等材料问题。在进行见证取样时，还能采用射频电子标签阅读器快速获取材料信息，通过物联网能实时监控和跟踪，从而对检测报告进行实时跟踪，并进行物体信息的识别、采集与处理，将信息采取加密的方式传输到项目部，从而为材料运输验收提供支持。

3.2 材料存储保管

材料存储保管过程中，因为材料上设置了射频标签，即可利用手持射频标签阅读器对材料信息进行搜集，从而可及时汇总和整理材料的性能、类型与规格，并将其与材料领用表对比，及时掌握材料规格和数量存在的差异，实时监控材料库存量，预防因材料短缺而发生误工和停工，确保材料成本得到控制。在施工现场，还要做好自动信息阅读器的安装，当材料被非法处理时，从阅读器经过的材料就能检测到射频标签，从而达到自动报警的效果，使材料存储更安全。

3.3 材料使用管理

在材料使用环节，为减少材料消耗，确保材料管理水平得到有效提升，还要在施工现场切实利用物联网技术做好物料跟踪。尤其是构件化施工材料，在施工现场利用射频标签与BIM基础数据库相结合，在物料使用环节建立可追溯机制与责任机制，使物料使用得到控制，在降低成本的同时，满足施工现场需要。

4 结语

BIM和物联网技术在建筑工程材料管理中的应用，既需掌握各自技术的应用要点，又要掌握各自的应用优势，切实注重二者之间的优势互补，以切实提升建筑工程材料管理的水平，使材料管理工作得以顺利开展，在降低工程成本的同时从材料的视角确保工程质量。