随着国民经济的快速发展,建筑业已发展成为我国国民经济的支柱产业,同时我国又具有最大的房地产市场,因而也具有最大的房建市场。目前随着国民经济的调整,房建市场的竞争越来越激烈,房建企业的利润率也越来越低,特别是随着国家一带一路战略的实施,国内房建企业加速走出去战略海外项目项目不断增多的现状下,当前房建施工企业当前粗放的辅助材料管理方式会造成辅助材料的大量浪费并增加施工成本,已经越来越不能适应当前的房建市场和发展战略。同时建筑行业是一种高耗能行业,为了资源环境的可持续发展“绿色施工”已成为世界各国的共识和要求,“绿色施工”要求房建施工企业在施工过程中对辅助材料进行精细化管理降低施工材料的用量与浪费。因此根据目前施工企业在房建主体工程阶段辅助材料过程中面对的辅助材料精细化计算、下料与施工管理等问题以及实现辅助材料精细化管理的需求,本文研究了基于BIM技术的辅助材料计算方法并根据该方法提出新的辅助材料管理模型,本文所做的主要工作如下:(1)根据辅助材料施工的特点和应用需求,本文定义了所使用的BIM模型的数据格式,本文BIM模型中的3D模型使用3D表面模型表示,BIM模型中的属性数据在被分为公共属性和私有属性两种类型。在存储BIM模型时为了方便编辑和修改并减少数据冗余采用了空间数据与属性数据分开存储的方式,即3D模型数据与属性数据进行分开存储,这两种数据之间通过ID相关联。然后根据房建主体工程施工阶段的施工特点研究了面向对象参数化建模方法创建所需的BIM模型,本文根据构件类型分别设计了墙、梁、柱、顶板等建筑构件类,在建模时通过设置这些类的属性实例化建筑构件对象及其空间位置即可完成建筑构件BIM模型的创建,接着在面向对象参数化建模的基础上讨论了读取DWG文件自动建模方法,通过提取DWG中的标注和几何信息自动创建BIM模型,最后为了利用施工企业现有的BIM模型数据减少建模的工作量提高建模效率,本文讨论了基于IFC标准的BIM模型转换。(2)根据创建的BIM模型,本文研究了 BIM模型计算方法,本文在计算辅助材料时首先根据创建的BIM模型计算建筑构件辅助材料施工的有效施工面积,然后根据建筑构件BIM模型中集成的辅助材料计算参数和计算规则计算建筑构件施工所需的辅助材料用量,并生成辅助材料加工图纸、辅助材料施工图纸以及辅助材料用量报表供房建施工企业采购、加工、以及指导辅助材料施工。(3)根据辅助材料施工管理的特点和计算生成的辅助材料加工图纸、辅助材料施工施工图纸以及辅助材料用量报表,本文提出了一种新的辅助材料管理模型,该模型将辅助材料的施工过程分为辅助材料预算采购阶段、加工入库阶段、分发施工阶段以及回收补充四个阶段,在预算采购阶段使用本文提出的辅助材料计算方法精确计算每一个施工组的辅助材料,按照计算结果进行采购,同原来的计算方式相比更贴近施工实际用量,在加工入库阶段根据辅助材料加工图纸集中加工每一组的辅助材料同原来的方式相比可以有效降低辅助材料加工过程中的损耗降低辅助材料的用量,在分发施工阶段根据生成的用量报表和辅助材料加工图纸加强了施工过程中的监管并指导工人按图施工提高施工质量和效率,最后在辅助材料回收和补充阶段该模型引入了奖惩机制引导工人精细化施工,节约辅助材料。(4)本文根据提出的辅助材料计算方法和管理模型施工使用Visual++作为开发工具,使用SQLite数据库作为数据库管理工具,使用OSG(OpenSceneGraph)三维引擎作为三维渲染工具设计并开发了辅助材料计算软件zgBIMs。该系统采用了三层架构的框架设计由表现层、业务逻辑层和数据访问层组成,表现层负责系统的UI操作,业务逻辑层负责系统的核心业务BIM模型的创建、转换以及辅助材料计算等工作,数据访问层负责系统的数据存储和管理。为了方便用户使用该系统,根据用户的需求提供了良好的UI设计,并提供了常用的2D图形与3D模型编辑功能,实现了本文设计的面向对象参数化建模方法及基于IFC标准的异构系统的BIM模型数据转换,并设计完成了将辅助材料计算的辅助材料加工图纸和施工图纸输出为DWG文件将辅助材料用量报表输出为excel和txt文档等功能。最后为了检验本文提出辅助材料和计算方法和管理模型,本文在山西农业大学生物综合实验大楼对其进行了实验和应用,实验的结果表明:使用本文方法计算的辅助材料用量更准确,使用本文的计算方法能解决施工企业因辅助材料预算不准确造成的施工成本增加的问题。同施工企业现有的管理方法相比,使用本文的辅助材料管理模型管理辅助材料施工能有效降低加工过程中的浪费,降低施工成本和节约辅助材料用量,帮助企业实现辅助材料的精细化管理,有助于施工企业实现绿色施工,提高施工企业的竞争力。