基于BIM的建筑垃圾決策管理系統架構研究

徐剛，戴柱天，張翔

XU Gang1，DAI Zhu-tian2，ZHANG Xiang3

（1.溫州市勘察測繪研究院；2.溫州經濟技術開發區質安監站；3.溫州名城集團）

(1.Wenzhou Survey and Mapping Institute; 2.Wenzhou Economic and Technological Development Zone Quality Security Station;3.Wenzhou Mingcheng Group)

1 前言

我國現階段對建筑垃圾所采取的處理方式為掩埋或者堆放，該種方式不僅對我國自然環境造成破壞，且占據著我國大量的土地資源，同時該種處理方式也造成我國資源浪費的問題。因此，我國現階段對建筑垃圾的處理方式并不可取。而建立BIM垃圾決策管理系統利用科學的垃圾處理方式將會對我國建筑垃圾的管理水平進行大幅度的提高，對我國自然環境進行保護的同時，也促進著我國資源再利用的發展。

2 研究背景

建筑垃圾是指在建筑工程施工或拆除過程中所產生的由建筑材料形成的廢棄物。由于我國現階段建筑垃圾產生數量的逐漸增多，應對建筑垃圾的處理方面進行科學處理辦法的研究，進而促進智慧型建筑工地的建立。為了早日建立健全智慧型建筑工地，應對BIM的建筑垃圾決策管理系統進行研究。該種管理系統是指對建筑垃圾進行信息化管理，利用BIM信息化管理技術對建筑工程項目進行仿真模擬，通過系統中的管理功能對建筑垃圾的產出數量進行預算，并依靠模擬的數據對極易出產建筑垃圾的建筑項目進行重點監管，進而降低建筑垃圾的產生數量，實現建筑垃圾決策管理的精細化與信息化。

3 系統架構研究應遵循的原則

3.1 實用性

在BIM建筑垃圾的決策管理系統架構中，最重要的架構原則是對系統的實用性進行構建。在建筑垃圾系統的運行中，應發揮BIM信息化的管理能力，對建筑垃圾的數量、種類與產生地點進行精細化的計算，并依靠信息化系統保障其輸出結果的可靠性，進而依據BIM系統對建筑方案進行運算得知的建筑垃圾信息來促進建筑垃圾處理的決策效率，便于建筑工程對建筑垃圾進行適宜的處理[1]。同時在BIM建筑垃圾系統建立的實用性還應體現在對建筑垃圾產生時間的計算上，依據建筑工程的施工流程信息，對垃圾產生時間進行計算推測，為建筑工程垃圾處理時間的確定提供基礎信息，促進建筑垃圾的及時處理[2]。

3.2 完整性

在BIM系統的架構中，首先，應為其建立完整的系統結構。例如：對建筑垃圾生產單位、建筑垃圾生產項目、BIM建筑信息模型、建筑垃圾基礎信息，建筑垃圾處理單位等模塊進行構建，進而促進BIM系統在運行中的完整性，保障系統得出最終結果的準確性[3]。其次，在對BIM系統依據完整性原則進行構建時，還應建立相應的BIM系統管理規定。例如：系統使用運行規范、系統文檔管理規定、信息模型構建規范等系統各方面的使用規定，以保障BIM系統在使用中的安全、可靠，在運行過程中程序的完整性與操作的連續性。最后，應為BIM系統建立完整的運行流程，例如：在建筑信息填入后，對建筑垃圾的產出信息進行計算，在得出計算結果后將結果發送至建筑垃圾生產單位的聯系人郵箱，并對建筑垃圾處理方式與建筑垃圾處理單位進行科學性、針對性的推薦。

3.3 經濟性

在對BIM系統的建立原則進行考慮時，經濟性原則也是其架構過程中應進行重點考慮的原則之一。在系統的架構中對建筑垃圾進行最大程度的回收處理，通過將建筑垃圾出售至建筑垃圾處理企業的經濟性方式，使建筑企業可以回收一部分工程資金，降低企業在建筑投資中的資金浪費。同時建筑垃圾處理企業將建筑垃圾進行再次處理，形成新型的建筑材料進行售賣，降低我國在建筑行業中浪費的能源數量。遵守經濟性原則會將建筑垃圾的價值進行最大化的展現，緩解我國建筑行業的資金浪費與能源浪費問題。

4 系統架構需求分析

4.1 功能需求

在BIM系統的功能需求方面，有兩個重點的功能需求。

①建筑垃圾信息分類匯總功能。利用BIM模型構建后得出的建筑模型對建筑垃圾的種類、數量、地點與時間等信息按照不同的工程項目進行匯總，進而實現建筑垃圾信息發布的及時性、公開性與規范性。同時建筑垃圾信息的分類匯總功能還有利于對不同種類的建筑垃圾進行及時、科學的處理。

②決策管理功能方面。在決策管理功能中，對建筑垃圾的處理方式與處理地點等方面進行科學的決策，有利于提高建筑垃圾的處理速度與處理水平，利用科學的處理技術也將會提升我國建筑領域中的資源再利用效率。

4.2 結構需求

在BIM系統的結構需求中，依據上文提到的功能需求建立全面、科學的系統結構。在系統中主要建立五大模塊以滿足完整的系統操作流程。

①建筑垃圾基本信息模塊。利用該模塊對垃圾的基本信息進行統計、分析和預判；

②建筑垃圾處理單位信息。該模塊對工程項目、建筑公司、垃圾處理公司等的信息進行綜合管理；

③運輸成本信息模塊。該模塊對垃圾運輸所需的成本與效率進行計算、核驗、顯示；

④管理決策信息。該模塊利用建筑垃圾的基本信息對處理方案進行科學的規劃；

⑤處理方案決策模塊。該模塊提供不同特點的處理方案、處理單位以供建筑公司選擇。

五個模塊結構將建筑垃圾從產出到處理的全流程進行科學有效管理，在對建筑垃圾進行科學、全面的處理決策時，還對使用客戶在應用中的便捷程度進行實際考慮，建立人性化的結構界面。

4.3 技術需求

在我國現階段的建筑設計繪圖軟件中，多使用Auto CAD進行二維的建筑繪圖設計，利用Autodesk Revit進行三維方面的建繪圖設計，這兩種建筑繪圖軟件均可以應用至BIM系統的構建中，利用細致的建筑構圖對建筑施工或拆除過程中產生的建筑垃圾數量等信息進行詳細的判斷與匯總，進而得出精準的建筑垃圾基礎信息，并對建筑垃圾選擇適宜、科學的處理方案。在BIM系統中，最為顯著的是BIM技術的應用。該技術也是BIM系統在研究中重點需求的技術。該種技術不僅減少系統的計量工作，而且也能提高決策過程中的決策效率。

5 結論

通過對BIM建筑垃圾決策系統的簡單闡述，并分別從實用性、完整性、經濟性這三方面對該系統架構應遵循的原則進行詳細分析，進而分別從功能需求、結構需求、技術需求這三方面對該系統架構時的需求進行詳細研討。經過對該課題的研究結果表明，在BIM建筑垃圾決策系統構架中，依舊存在較多問題。因此，在未來的研究工作中應進一步對該領域進行詳細的研討與分析。

[1]王廷魁，羅春燕，張仕廉.基于BIM的建筑垃圾決策管理系統架構研究[J].施工技術，2016，45(6):58-62.

[2]曾鴻，毛曉麗.BIM在建筑垃圾管理中的應用研究[J].山西建筑，2017，39(19):184-185.

[3]王丹，齊丹丹，毛紅鵬，等.重慶市與深圳市建筑垃圾管理對比研究[J].環境衛生工程，2016，21(3):59-62.