基于BIM的綠色建筑材料管理研究

高杰 陳宇杰 趙薇

【摘要】在綠色建筑發(fā)展的背景下，本文基于建筑信息模型（BIM），分析了綠色建筑材料管理應(yīng)用BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提出了BIM技術(shù)在綠色材料管理中的實(shí)際應(yīng)用。研究表明，利用BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可以有效地提高綠色建筑項(xiàng)目中綠色建筑材料的管理效率和質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);綠色材料;三維模型;管理效率

1、概況

在當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展和建設(shè)中，建立友好型、資源節(jié)約型社會(huì)具有非常重要的意義。中國(guó)作為世界上最大的建筑材料生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，帶動(dòng)整個(gè)建筑行業(yè)的發(fā)展速度。特別是對(duì)建筑材料的把控也進(jìn)行了升級(jí)，綠色建材登上了世界舞臺(tái)。綠色建材是指采用清潔生產(chǎn)技術(shù)、少用天然資源和能源、大量使用工業(yè)或城市固態(tài)廢物生產(chǎn)的無毒害、無污染、無放射性、有利于環(huán)境保護(hù)和人體健康的建筑材料。國(guó)家發(fā)展的主題為綠色、環(huán)保、節(jié)能，因此綠色建材的發(fā)展前景越來越好，但是建筑行業(yè)在管理方面，仍然存在著一些問題和不足之處，BIM技術(shù)的引入會(huì)促進(jìn)參與建設(shè)的各方加強(qiáng)協(xié)調(diào)管理和溝通聯(lián)系，不管是在建材的生產(chǎn)、加工、銷售方面，還是在運(yùn)輸、施工方面，都可以采用精細(xì)化管理模式，從而達(dá)到很好的管理效果。

2、BIM技術(shù)在綠色材料管理應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)

2.1直觀性

利用BIM技術(shù)建立三維模型，可以直觀立體地展示整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程和施工過程。將所需的材料按照項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)要求顯示在三維模型上，可以為項(xiàng)目設(shè)計(jì)方和施工方提供立體的模擬施工方案，從而確保項(xiàng)目的所需材料在采購(gòu)時(shí)就可以達(dá)到綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)，還能夠規(guī)劃材料購(gòu)買后在施工場(chǎng)地的堆放問題，避免因材料的占地問題對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)造成影響。此外，通過BIM技術(shù)建立的三維模型，也可以讓客戶以更加直觀的方式了解和熟悉項(xiàng)目[1]。這種立體化模型滿足了綠色建筑項(xiàng)目在材料環(huán)節(jié)中的高標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2精細(xì)化管理

建筑工程項(xiàng)目在設(shè)計(jì)階段、施工過程、運(yùn)行和維護(hù)工作中都需要建立精細(xì)化的綠色建筑材料信息庫(kù)。利用BIM 技術(shù)，最大限度地提高綠色建筑材料的精細(xì)化管理水平。從材料選擇環(huán)節(jié)開始，項(xiàng)目參與方要嚴(yán)格把控建筑項(xiàng)目對(duì)材料的質(zhì)量、型號(hào)、各項(xiàng)參數(shù)信息等方面的要求，達(dá)到節(jié)約材料和精細(xì)管理化的目的。同時(shí)，包括材料施工、維護(hù)環(huán)保在內(nèi)，將精細(xì)化的理念滲透到每一個(gè)細(xì)節(jié)，最后將整個(gè)材料環(huán)節(jié)綜合成為一個(gè)完整的信息共享平臺(tái)。這種精細(xì)化管理打破了傳統(tǒng)的信息斷層式管理，是綠色建筑行業(yè)在成熟過程中的必然趨勢(shì)。

2.3信息追溯

綠色建筑項(xiàng)目在施工過程中，施工單位可以基于BIM技術(shù)記錄的工程信息和材料信息，按照建筑項(xiàng)目的實(shí)際需求，及時(shí)根據(jù)變動(dòng)情況進(jìn)行維護(hù)、調(diào)整和更換。正是由于BIM技術(shù)可以高效記錄信息的優(yōu)勢(shì)，在項(xiàng)目需求發(fā)生變更的情況下，同步變更BIM系統(tǒng)中相關(guān)的信息，有效地利用材料的追溯性進(jìn)行科學(xué)處理[2]。

2.4協(xié)同化管理

在整個(gè)材料環(huán)節(jié)中，供應(yīng)商、設(shè)計(jì)單位、施工單位、客戶經(jīng)過協(xié)同化管理，關(guān)系愈加緊密，在將建筑材料精準(zhǔn)地應(yīng)用在每一個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)，極大地提高了材料管理效率。從材料供應(yīng)商提供材料開始，施工單位、相關(guān)廠家等都積極參與了綠色材料的各個(gè)環(huán)節(jié)，并精準(zhǔn)把握了建筑項(xiàng)目中材料的選擇、運(yùn)用、后期維護(hù)等。通過利用BIM信息管理的優(yōu)勢(shì)，協(xié)調(diào)管理產(chǎn)業(yè)鏈的相關(guān)單位，讓每一個(gè)單位都發(fā)揮最大的效率，這種協(xié)同化管理不僅提高了材料管理效率，更提高了整個(gè)工程項(xiàng)目的質(zhì)量。

3、BIM技術(shù)在綠色材料管理應(yīng)用中的實(shí)際運(yùn)用

3.1結(jié)合BIM綠色材料施工過程中的動(dòng)態(tài)管理效率的提升

談到管理，就離不開信息的傳達(dá)，基于這個(gè)點(diǎn)，我們將綠色材料的管理結(jié)合BIM就顯得極為有效。在使用BIM技術(shù)的同時(shí)，結(jié)合RFID標(biāo)簽在經(jīng)過掃描之后，相關(guān)數(shù)據(jù)可由編程和用BIM實(shí)施保存，并上傳到數(shù)據(jù)云，企業(yè)工作人員可直接調(diào)取綠色建筑材料的來源，同時(shí)企業(yè)可以將材料基礎(chǔ)信息與可共享信息將其進(jìn)行模式化、規(guī)范化[3]。另外，工作管理人員還可以運(yùn)用BIM所儲(chǔ)存的信息查詢到整個(gè)生產(chǎn)階段的運(yùn)輸、生產(chǎn)、施工等整個(gè)施工流程的各個(gè)階段信息。這項(xiàng)技術(shù)為上層管理者提供了俯瞰全局的平臺(tái)，使管理者更好的調(diào)配資源，實(shí)現(xiàn)全局動(dòng)態(tài)管理。在理想的情況下，如果施工方與生產(chǎn)廠家信息共享，實(shí)現(xiàn)零庫(kù)存、零缺陷的目標(biāo)也將變得有可能。

3.2應(yīng)用BIM技術(shù)有效提高對(duì)綠色建筑材料消耗管理與銷售

借助BIM可視化的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)不同的客戶個(gè)體對(duì)自己要求的肯定。因?yàn)槠淇梢灾С秩S建筑模型的構(gòu)筑，從而給客戶提供一個(gè)讓非專業(yè)人士更容易理解的模板，提高客戶的滿意度。同時(shí)，施工方、設(shè)計(jì)方利用三維建筑模型與甲方商量設(shè)計(jì)確定設(shè)計(jì)方案時(shí)，設(shè)計(jì)方案的變更次數(shù)也會(huì)降低，從而避免造成建筑材料的浪費(fèi)，達(dá)到“環(huán)保綠色”的效果。通過BIM相關(guān)技術(shù)軟件的應(yīng)用，在整個(gè)工程的施工期間，每個(gè)工作節(jié)點(diǎn)我們都可以了解到，而了解各個(gè)工作節(jié)點(diǎn)的大部分綠色建材的實(shí)際使用量與計(jì)劃使用量的差異，可以幫助現(xiàn)場(chǎng)造價(jià)管理員做出更節(jié)約材料的安排。通過BIM的詳細(xì)數(shù)據(jù)以及其云數(shù)據(jù)的共享，施工人員可以有效地減少過失性錯(cuò)誤，以及操作不當(dāng)?shù)男袨榈龋苊庖欢ǔ潭鹊睦速M(fèi)。

3.3通過結(jié)合BIM對(duì)綠色材料的維護(hù)與再利用

在涉及到綠色材料管理部分，我們可以基于BIM所創(chuàng)造的信息云數(shù)據(jù)平臺(tái)，使維修管理人員更加清楚地清晰地掌握一些關(guān)鍵維修材料的信息從而來進(jìn)行工作，使整個(gè)涉及此方面的工程人員的接受信息保證一致，從而減少信息誤差的產(chǎn)生，使維修工作效率提升節(jié)省維修成本。同時(shí)借助BIM平臺(tái)可以快速的尋找到已損壞或需要更改的綠色建筑材料信息數(shù)據(jù)，可以幫助各個(gè)階段的管理人員及生產(chǎn)單位能夠掌握維修材料的現(xiàn)狀。而對(duì)于再利用與需維修材料的替換與使用中，基于BIM的不斷上傳與更新的信息的情況，工作人員可以通過結(jié)合BIM技術(shù)，在資料庫(kù)中快速尋找與配對(duì)所需的、可回收利用的材料而減少人力物力以達(dá)到效益最大化[4]。

4、結(jié)語(yǔ)與展望

BIM技術(shù)雖說在我國(guó)還不是很成熟，但是其優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)顯而易見了，直觀性、精細(xì)化管理、信息追溯、協(xié)同化管理這些都是在綠色建材應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)，基于BIM技術(shù)的綠色建材效果上提升了施工動(dòng)態(tài)管理效率、提高了對(duì)綠色建筑材料消耗的管理與銷售、綠色材料的維護(hù)與再利用也有很好的把控作用。信息透明化，各個(gè)部分都可以坐在家里就能實(shí)時(shí)了解工程各線的具體情況，在第一時(shí)間了解出問題的環(huán)節(jié)并且及時(shí)解決。培養(yǎng)BIM人才是很重要的，掌握和運(yùn)用BIM技術(shù)的人才也應(yīng)是整個(gè)建筑行業(yè)施工人員該學(xué)習(xí)的內(nèi)容，由此可見這種結(jié)合BIM的管理模式相信不久就會(huì)實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]程斯茉.基于BIM技術(shù)的綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用研究[D].長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)，2013.

[2]張雷陽(yáng).基于 BIM 技術(shù)的綠色建筑材料管理體系研究[J].中國(guó)建材科技，2017，26（04）：24-25.

[3]卓玲，陳寶璠，朱海平，等.綠色建筑材料學(xué)科發(fā)展研究報(bào)告[J].海峽科學(xué)，2015（01）：107～112.

[4]賈爽，沈小威，張保剛.基于BIM技術(shù)的綠色建筑設(shè)計(jì).應(yīng)用分析[J].山西建筑，2016，42（10）：209-210.

作者簡(jiǎn)介：

高杰，男， 2000年6月出生， 山西臨縣人，本科，武漢輕工大學(xué)， 研究方向：BIM。

基金項(xiàng)目：

武漢輕工大學(xué)大學(xué)生科研項(xiàng)目xsky2020105