荆 州

(甘肃第七建设集团股份有限公司 兰州 730000)

建筑行业在市场内的发展具有能源消耗大、经济收益高等特点,在双碳政策下,建筑行业正逐渐转型。同时,绿色建筑成为了发展的焦点。绿色建筑最主要的优势是施工中所使用的材料均为环保、节能材料。相比常规的建筑模式,绿色建筑在施工中具有更高的水平要求,为满足工程施工与建筑设计需求,在施工现场需要采用合理、规范的方式与技术,对施工材料进行现场管理[1]。

因此,大部分工程方都利用BIM 技术可视化特点,设计建筑绿色结构化模型,模拟建筑设计中的不同材料在应用中的节能效果,通过此种方式进行工程施工的管理,还可以达到在施工前对材料使用量预估的效果[2]。但根据相关工作的执行现状可以看出,大部分工程方已经实现了将BIM 技术与绿色建筑工程项目进行对接,但是施工方通常将BIM 技术应用到项目进度管理与项目质量管理方面,极少有工程方将此项技术应用到现场施工材料的管理工作中。但根据大量的工程实践可知,基于BIM 技术的材料管理是十分可行的。

因此,笔者将在现有工作的基础上,结合绿色建筑在我国经济市场内的发展趋势,引进BIM 技术,以益通筑梦时代广场项目为例,设计一种针对施工材料的全新管理方法,通过此种方式从而提高材料管理工作的规范化与系统化。

1 绿色建筑施工材料管理方法设计

1.1 基于BIM 技术的施工材料可视化数据库建设

为实现对绿色建筑在施工中材料的规范化管理,采用BIM 技术,对施工材料三维可视化数据库的建设展开研究[3]。根据设计需求,进行可视化数据库构建过程中辅助性工具的选择,相关内容如表1所示。

表1 施工材料可视化数据库构建辅助工具

在AutoDesk 操作终端上,选择BIM 建模工具,将数据库信息作为基础,将施工过程中的构件信息按照其属性录入终端,以此种方式,来建立终端的人机交互界面[4]。

在此基础上,在界面中录入施工材料信息,点击界面中的生成键,进行数据库的构建[5]。录入的信息包括施工材料类别、施工材料编号、施工材料数量、存储位置、质量验收结果等[6～7]。根据建筑楼层数与预设的工程进度,将施工材料的消耗过程与工程进度进行匹配。此过程可见相关公式。

在施工过程中,建立材料数据库与工程进度之间的关系,实现对材料消耗量与剩余量的实时更新。按上述方式实现对施工材料可视化数据库的建设。

1.2 规划施工阶段工程材料出入库管理

根据绿色建筑工程项目施工中的材料供应商,制定材料在准备阶段与施工阶段的采购计划,根据工程在不同施工阶段对材料的需求,进行材料的实时供应,通过此种方式,进行施工材料出入库的规范化管理[8～9]。在管理过程中,提前做好对库内现存材料的清点,避免在管理过程中受到人为等因素的干扰出现材料记录偏差的问题。将相关信息以规范化的方式录入数据采集终端,并进行施工材料的出入库管理,如图1所示。

图1 施工材料出入库管理

1.3 生成绿色建筑施工材料管理报表

为进一步实现对施工材料的管理,可在现有工作的基础上,使用终端辅助管理工具,进行施工中材料管理报表的生成[10]。此过程见图2。

图2 生成绿色建筑施工材料管理报表

在此过程中,可以通过对界面的编辑,进行材料报表的编辑管理。根据建筑楼板信息进行施工材料报表的更新,将报表的更新过程与终端报表编辑管理过程进行匹配,实现并完成基于BIM 技术的材料管理。

2 管理效果检验

笔者基于BIM 技术完成了材料管理方法的设计,为了验证本文设计方法的可行性与有效性,以益通筑梦时代广场项目为例,进行了方法验证。

为确保对此项目施工中材料的规范化管理,在开展实验前,获取与此项目相关的概况。通过与施工方的交涉与现场勘查,明确该项目位于甘肃省,施工现场交通方便,整个场地在段家滩路南侧,地面标高1513.80～1515.84 m。场地分为东西两个区,建筑形状为长方形,其中1#楼长53.9 m×宽18.9 m,2#楼长37.2 m×宽18.2 m,3#楼长37.2 m×宽18.2 m,4#楼长36.4 m×宽36.4 m,5#楼长30.2 m×宽30.2 m。其中地上结构建筑最高层数为39层,层高最高为5.6 m;地下结构建筑最高层数为4层,层高最高为5.15 m。对建筑基础结构信息如表2所示。

表2 益通筑梦时代广场项目结构概况

在此基础上,对建筑的柱、墙、梁、板、梯等砼等级进行分析,根据楼高明确在施工中墙、柱、连梁、板、梯的用材型号,如表3所示。

表3 项目施工材料计划

使用本文设计的方法,对施工中的计划材料进行管理。在此过程中,先引进BIM 技术,构建针对此项目的施工材料可视化数据库,根据施工现场安排,材料出入库的规范化管理,根据记录后数据库的管理需求,生成绿色建筑施工材料管理报表,完成对施工过程中材料的管理。完成管理后,将管理后施工材料的损耗率作为评价指标,对施工过程中材料的损耗率进行计算,计算公式(1)如下:

式中:S——材料损耗率;

M1——材料实际用量;

M2——材料理论用量。

根据公式(1)随机抽取几种材料,对其进行损耗率的计算,统计实验结果如表4所示。

由表4可知,使用本设计的方法,对施工过程中的材料进行规范化管理,可以实现将材料损耗率控制在1%内。

表4 管理后施工材料损耗率

3 结语

笔者从基于BIM 技术的施工材料可视化数据库建设、规划施工阶段工程材料出入库管理、生成绿色建筑施工材料管理报表3个方面,设计了一种全新的材料管理方法,并通过实验证明了此方法可以实现在施工中材料损耗率控制在1%内。通过此次的研究,明确了BIM 技术在工程中合理应用的必要性与可行性,为进一步实现对BIM 技术的推广,可在此基础上,设计针对绿色建筑全生命周期的智慧建造技术,包括BIM+智慧工地、BIM5D 集成管理平台、智慧办公管理平台(以数据共享与业务协同为基础,结合最新5G物联网技术,构建BIM 可视化运维平台,使整个建筑楼宇数字化,实现建筑管理在线化,打造便捷高效、智能智慧的新一代数字建筑行业)、IBMS可视化运维管理平台、智慧政务展示管理平台等。将BIM 技术应用到建筑行业社会发展中的更多领域中,助力我国建筑行业的稳定发展。