论房建施工中的施工材料管理路径

乔永朝

（山西四建集团有限公司，山西 太原 030012）

0 引言

随着大数据时代的到来，对于信息技术的使用逐渐遍及到各行各业当中，不仅有效提高了生产效率，同时也能够结合企业运营特点来制定管理决策，从而带来更多的利润增长点。而施工材料管理不仅关系到建筑施工质量，同时也与企业的成本控制息息相关，因此对于新时期的建筑企业而言，加强对施工材料的信息化管理已成为必然趋势。

1 案例背景

本文以某建筑施工企业为例。目前企业正在山西省参与多个房屋建筑项目，总建筑面积约为60万m2。为保证项目施工质量，同时按时完成交付工作，现企业与省内多家建材公司保持长期合作关系，以确保各项建筑材料的稳定供应。

2 现场施工材料管理思路

企业主要采用BIM协同管理平台作为组织框架，目的是围绕建筑工程打造全生命周期提供数字化、可视化的材料管理机制。其工作体系划分为两个部分：①将项目所涉及的业主方、供应方、设计方、施工方等各参与主体容纳到同一平台之中，实现工程信息共享，及时了解各方诉求。②是将企业内部成本管理、工程技术、物资采购等多个部门联系起来，解除彼此之间的信息隔阂，便于实现精细化管理目标[1]。为此企业通过以下3个方面来进行BIM协同管理平台的构建。

2.1 确立组织架构

通过对该企业业务现状进行分析，判断出矩阵式管理架构更为符合企业管理特点。在进行各个工程项目的材料管理工作时，可以根据所有项目情况来依次建立项目A、项目B、项目C……并根据其实际需求来直接下达纵向任务指令；而与此同时，企业内部的信息管理部、工程技术部、设备物资部、合同管理部、财务管理部需要协同对材料物资的采购、调配进行协同管理，此时可以通过发布横向任务指令来实现各管理团队之间的协同运转，并实现企业一体化管理工作目标。

2.2 建立BIM模型

BIM模型是开展施工材料的关键工具，其主要根据各项目施工参数以及属性信息，建立起三维可视化工程模型，以便于BIM协同管理平台在接下来的工作中能够更加精准地对材料各项用量进行计算。同时，BIM模型建立过程中，不仅仅是针对房屋外观建筑参数进行计算，还可以根据图纸统计建筑内嵌的构件信息以及几何参数，包括对各类施工材料的规格以及具体用量，使BIM管理平台能够自动生成详细的材料报表以及工程量清单，便于人工更加直观精确地掌握建筑各项材料用量。并且当设计出现变更情况时，一旦审批确立通过则BIM模型中的建筑参数也会随之进行调整，确保各部门工作人员能够同步掌握工程信息[2]。

据随后统计发现，采用BIM模型来进行材料用量统计比以往采用二维图纸计算得到的数量结果减少了22%以上的材料使用量，并且由于模型具备三维可视化应用特点，更是能够帮助工作人员避免许多不确定性因素，减少了由于数据误差造成的材料损耗或运输损耗，从而在节约施工成本的同时，也进一步提高了工作效率。

2.3 选择应用平台

根据建筑施工企业管理特点，要求BIM协同管理平台需要具备以下应用特点。

首先需要具备信息协同能力。平台上传的各类工程文件内容，要求能够同步转化成数字化模型格式，并支持多种类型的终端设备在线浏览信息；同时各部门的工作人员可以对文件图纸进行共享观看，并支持在线批注或审核信息，且标注的内容允许设置浏览权限，避免受到随意删改或泄露。

其次需要具备轻量化展示功能，即使用移动终端、平板、电脑都可以登录工作平台，并对调取数据信息进行浏览，以满足现场管理、出差办公等多种工作场景的应用需求。

根据以上要求，目前符合应用标准的平台软件主要有天宝公司5DBIM平台、BentleyPW平台、广联达BIM5D平台、智慧建设BIM云平台、鲁班BIM系统平台等。这些成品平台均具有非常成熟的应用系统，能够满足大部分工程管理需求。但其存在的问题也较为显著，便是不适应企业个性化管理需求，针对一些特殊的工程项目或针对性较强的管理内容，仍需要企业进一步围绕自身管理体系开发专属的BIM应用平台[3]。

3 房建工程中施工材料管理的具体措施

3.1 采购管理

3.1.1 确立采购清单

材料管理在采购阶段的工作重心，主要集中在建立详细的材料采购清单方面。这一举措是从供应链端直接对材料进行管控的关键环节，同样也对建筑企业成本管理计划有着直接影响。以材料清单作为参照，能够有效实现企业各管理部门之间的信息共享，除了了解当前用料情况以外，还能够根据剩余材料需求情况来制定采购计划，从而保证了材料管控的合理性。

在实际工作过程中，采供部门只需要点击BIM建筑模型，按照当前施工进程选择某一建筑构造，协同管理平台则会自动生成相关的材料信息，并将其中包含的各类建筑构件罗列出来，以及需要的材料名称、规格、数量、价格等等。如此不仅能够简化采购流程，同时也有利于企业对施工成本进行精确管控。同时在这一背景下，还可以避免由于合同变更引起的现场材料供应失衡现象，减少了由于材料储备不足而引起的施工延误问题。

3.1.2 制定采购计划

采购计划即指“物料需求计划”，其制定过程中需要考虑3个关键点，分别是“当前需求”“未来需求”“市场需求”。在计划制定过程中前两项生产计划需要并列为一体进行考虑，并根据“市场需求”情况来制定当前的生产计划，并利用“生产计划”的每一时间节点与材料用量来确定材料采供的具体指标。

在BIM协同管理平台中制定采供计划，则是以BIM3D模型作为“未来计划”，同时借助WBS编码来来设置工程进度信息与成本信息，也就是将各分项分部对应的工程构件信息与模型进行对接，将数量、规格等材料信息考虑到“生产计划”当中，以此生成BIM5D管理模型，并能够根据工程实际情况来清晰地反馈材料使用情况，同时帮助工作人员实时调整施工材料需求方案。

3.1.3 选择供应商

在BIM协同管理平台中，可以单独建立档案记录与企业有着合作关系的材料供应商，并按照信用等级、资质等级对其进行排序，便于企业根据材料采购计划来选择合作企业，从而建立长期稳定的合作关系，确保各项施工材料能够及时送达现场。同时要求与企业有着合作关系的材料供应商，也应当及时根据BIM模型提前制定各类散装材料的运输方案，确保在最少运输成本的前提下，保障材料按时送达现场[4]。

3.2 出入库管理

3.2.1 验收入库

材料出厂之前，要求供应方提前在BIM协同管理平台中输入有关材料的名称、型号、数量等相关信息，并生成专属的二维码标识，将之粘贴在材料包装表面。随后在材料送达现场之后，由专门的验收人员进行扫描识别，同时结合平台之前上传的信息来检测材料各项参数是否一致相符。同时大宗材料、关键材料需要严格审核其质量合格证以及出厂检测报告，确认信息无误后可在BIM平台中上传材料入库单，以确认供应商将材料送达现场。

3.2.2 库存管理

材料的原始信息由供应厂家上传到BIM协同管理平台后，便能够自动生成对应的材料编码，其中除了包含材料的规格参数之外，还包括材料声场日期等重要数据。在送达现场之后，管理人员需要根据材料的编码分类，将其存储至对应的仓库区域，并按照相关规范来进行材料的存储与保护，避免由于保管不当导致材料受损或是遗失。

同时在材料取用过程中，需要遵循“先入先出，后入后出”原则，避免由于大量积存导致的材料过期情况。如材料入库日期与生产日期之间的出现矛盾（后批次到达的材料声场日期早于前一批次到达的材料），则具体标准以材料生产日期为主。

3.2.3 领用出库

材料库存期间往往会随之产生大量的库存成本，并且通过材料领用数据能够直观得出材料的使用损耗情况。因此BIM协同管理平台不仅是能够杜绝材料冒领、浪费现象，同时更是能够为管理部门提供准确数据来进行现场管理。具体措施为BIM协同管理平台能够自动记录材料领用情况，并对比BIM5D模型中的工程进度信息，判断当前材料实际消耗量与计划消耗量之间是否存在出入，从而分析材料使用情况是否合理。不仅如此，利用BIM5D管理平台，还可以根据材料当前使用情况来制定库存计划，避免材料堆积过多超过实际需求量而产生额外成本，也避免材料储备不足而无法满足当前施工需求。

3.3 现场使用管理

3.3.1 规划运输路线

BIM协同管理平台不仅可以打造建筑立体模型，同时对接GIS地理坐标系统，对施工现场的道路布局、材料库房进行规划，利用Navisworks工程模拟软件对现场建筑设施与交通路线进行整合，从而筛选最短运输距离，合理规划材料在存储地点以及移动路径，确保各施工单位能够快速取用材料，避免现场二次搬运造成的材料运输成本与人工成本增加，同时有效提高现场施工效率。

3.3.2 建立超耗预警机制

基于BIM协同管理平台对材料的实际消耗数量与理论消耗数量之间进行对比，以此求出材料的实际消耗率情况。同时平台会自动根据进度情况与成本情况来预设材料损耗限值，一旦材料的实际消耗率接近初始设定限值，则会自动向人工发出预警，并要求管理人员进行调控，避免出现材料使用不合理的现象。其中材料的理论消耗值可以通过WBS编码来调取的构件信息，并分别使用X1，X2，...，Xn来表示该构件所需的各项材料数量，通过以下公式来计算材料消耗总量理论值：

而材料的实际消耗数值则可以使用Y1，Y2，...，Yn表示，同时材料消耗总量实际值为：

由此可以得到材料实际损耗率L为：

再具体应用过程中，可以由人工提前设定材料损耗率限制为L0，通过与L的大小关系进行对比，可以得到材料超耗预警级别，如表1所示。

表1 材料超耗预警机制

3.3.3 余料回收管理

传统材料管理模式中，对材料使用的后续监管力度不足，往往在材料出库之后便无法再继续管理，因此导致了浪费现象严重。而在BIM协同平台管理模式下，通过每一品材料入库时形成的专属编码标识，能够实现对材料的出库、领用到使用部位进行追踪管理，确保对材料的整个去向流程进行掌握。如此一来可以帮助工作人员全面掌握施工现场的用料情况，并在出现预料后进行统一回收，或是转运调拨到其他施工现场，避免出现作业人员随意处置施工余料的情况。

同时，在进行余料调拨的过程中，BIM协同平台还能够起到统一调度的作用。例如对大宗施工材料进行回收的过程中，为了避免产生额外费用，平台可以自动调取相邻施工点的材料使用情况，并根据其剩余工程量判断余料调拨去向，避免多次转运产生额外的运输成本[5]。

4 结语

综上所述，在信息技术模式下，房建施工中的材料管理能够发挥出更多的作用，并能够对施工成本、效率等多个方面产生影响。为此本文讨论基于BIM技术的施工材料管理路基，包括协同平台的建立，以及在采购、库存、使用等三个阶段的材料管理措施，希望能够起到一定的参考作用，提升材料使用效率。