BIM技術(shù)在綠色建筑施工管理中應(yīng)用

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【摘要】文章從綠色建筑、綠色施工管理的發(fā)展入手，重點介紹了基于bim技術(shù)的綠色建筑施工管理路徑，及其適用性分析和具體應(yīng)用，以期為BIM技術(shù)在綠色建筑施工管理中的應(yīng)用提供一些思路。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；綠色建筑；施工管理

1引言

近年來，我國建筑領(lǐng)域的發(fā)展持續(xù)加速，隨著社會的持續(xù)進(jìn)步，人們的綠色生態(tài)保護(hù)意識日益增強(qiáng)，國家對工程管理的要求也日益嚴(yán)格。面對這種形勢，在實現(xiàn)社會資源均衡利用的前提下，如何更好地促進(jìn)工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，成為現(xiàn)代社會亟待解決的問題。BIM技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，無疑是解決上述問題的捷徑。相較于傳統(tǒng)的建筑技術(shù)，BIM技術(shù)可以為建設(shè)項目的各個參建方搭建起一個數(shù)據(jù)共享和全過程交流的平臺，有效地提高了建筑施工的質(zhì)量，提高了社會資源的配置效率，節(jié)省了大量建設(shè)資源。將BIM技術(shù)應(yīng)用到綠色建筑施工管理中，可以充分發(fā)揮現(xiàn)代科技的優(yōu)勢，提高施工管理水平，節(jié)省施工資源，促進(jìn)工程施工與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。所以，把BIM技術(shù)和綠色建筑施工管理有機(jī)地結(jié)合起來，是今后建筑施工管理工作的必然選擇。

2綠色建筑施工管理內(nèi)涵及存在的問題

2.1綠色建筑內(nèi)涵

我國的綠色建筑開始不過十幾年時間，與建筑業(yè)技術(shù)先進(jìn)的國家相比，我國的綠色建筑還處于早期發(fā)展階段。綠色建筑不同于傳統(tǒng)的建筑形式，它將綠色環(huán)保理念融入工程建設(shè)中，在保證建筑工程質(zhì)量的前提下，采取清潔、再生能源等措施，盡量減少對生態(tài)環(huán)境的破壞，實現(xiàn)建筑與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。其核心目標(biāo)是確保人與自然的利益最大化、當(dāng)前與未來的平衡、可再生資源的最大化利用、最大限度地利用環(huán)保材料、降低建筑工程對環(huán)境資源的使用量、提高建筑工程施工中水資源與建筑材料的利用率、創(chuàng)造符合人類生存需要的生存空間、實現(xiàn)人與自然的和諧統(tǒng)一。

2.2綠色建筑施工管理概念

以往建筑工程的施工過程都以巨大的能源消耗為基礎(chǔ)，將經(jīng)濟(jì)效益作為建設(shè)項目的主要目標(biāo)，對周圍環(huán)境造成了諸多不利影響，引發(fā)了很多生態(tài)環(huán)境問題。正因為如此，人們對綠色建筑的需求也日益增加?！熬G色建筑”是基于社會和諧、資源節(jié)約的建筑管理理念。建設(shè)單位應(yīng)樹立綠色環(huán)保意識，結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)手段，將工程建設(shè)各個階段的資源需求進(jìn)行歸納整合，緊緊圍繞資源可持續(xù)利用的原則，推進(jìn)工程建設(shè)項目施工綠色管理的逐步完善，從而實現(xiàn)建筑施工與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，為工程建設(shè)走出一條切實可行的發(fā)展道路。

2.3綠色建筑施工管理存在的問題

1）建設(shè)技術(shù)還不完善與傳統(tǒng)建筑物不同的是，綠色建筑非常重視建設(shè)項目的生態(tài)功能，但目前我國綠色建筑正處于發(fā)展階段，相關(guān)施工技術(shù)尚不成熟，造成了許多工程建設(shè)中的資源浪費現(xiàn)象，給周圍環(huán)境帶來了巨大的危害，從而影響了綠色建筑目標(biāo)的實現(xiàn)，進(jìn)而阻礙了實際綠色建筑的施工管理進(jìn)程。2）綠色建筑理念在工程建設(shè)中沒有得到貫徹其核心宗旨是提高建筑施工的生態(tài)性，但在實際工程施工過程中，仍以追求經(jīng)濟(jì)效益為工作重心，不能落實綠色建筑的建設(shè)理念，對人與自然和諧發(fā)展作用不大。3）過于追求表面效果伴隨綠色建筑理念的提出，其應(yīng)用日益廣泛，但是很多建筑名義上稱為綠色生態(tài)建筑，可只考慮了建筑造型的獨特性，并沒有深挖建筑的實用性和功能性，導(dǎo)致綠色建筑的設(shè)計和施工成為面子工程，非但沒有起到綠色環(huán)保的效果，反而造成了資源浪費，違背了綠色建筑本質(zhì)[1]。

3基于BIM技術(shù)的綠色建筑施工管理路徑

3.1BIM技術(shù)在建筑綠色施工管理中的適用性分析

基于綠色施工成本管理，采用BIM技術(shù)可提取任意區(qū)域和任意施工階段的工程量，并對其與實際施工進(jìn)行實時對比分析，及時分析工程量偏差，保證精細(xì)化施工管理。為了保證工程的順利實施，在綠色建筑施工時，可以借助BIM模型，快速建立綠色施工工藝模型和安全監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，通過BIM相關(guān)軟件第三人稱漫游論證，實現(xiàn)各階段節(jié)能環(huán)保施工方案的執(zhí)行和健全防護(hù)設(shè)施需求的自動規(guī)劃。

3.2BIM技術(shù)在綠色建筑施工管理中的具體應(yīng)用

3.2.1節(jié)地與室外環(huán)境。要最大限度地減少對當(dāng)?shù)刈匀毁Y源和社區(qū)環(huán)境的影響，就必須從土地使用、自然資源使用、能源利用、生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)等方面綜合考慮建筑施工可能產(chǎn)生的外部環(huán)境和可能產(chǎn)生的外部問題，并適當(dāng)處理建筑施工與現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施、交通和周圍建筑物的關(guān)系。結(jié)合BIM技術(shù)的實際應(yīng)用主要在三個方面。1）工地平面布置為了提高工地的利用率及施工效率，采用BIM技術(shù)進(jìn)行施工現(xiàn)場布置模擬，合理規(guī)劃建材堆放和運輸環(huán)節(jié)。2）計劃工期與實際工期對比將BIM模型中的計劃工期與現(xiàn)場的實際工程進(jìn)度進(jìn)行對比分析，針對出現(xiàn)的偏差及時調(diào)整工程施工計劃。3）5D模擬為整個項目的參與方（包括業(yè)主、建筑師、結(jié)構(gòu)師、承包商、分包商、材料供應(yīng)商等）提供實時共享的工程數(shù)據(jù)。進(jìn)行施工進(jìn)度計劃安排、高級風(fēng)險管理、設(shè)計變更同步、供應(yīng)鏈管理以及造價（費用控制）管理。同時，具有整合其他工程數(shù)據(jù)的能力，可提供豐富形象的4D/5D工程模擬（見圖1）。3.2.2節(jié)能與能源利用。大量的能源消耗會導(dǎo)致氣候和空氣污染問題，無論是從經(jīng)濟(jì)角度，還是從防治空氣污染的角度來看，都應(yīng)該減少建筑工地上能源的使用?？刹扇∫韵麓胧簽榇_保能源的有效運作，引入能源監(jiān)測系統(tǒng)；采取必要措施控制化學(xué)物質(zhì)和冷媒的使用以減輕污染空氣，并為減少場外能源使用負(fù)擔(dān)，對再生能源進(jìn)行回收和再利用。通過BIM專業(yè)軟件進(jìn)行能量消耗、熱工分析和優(yōu)化設(shè)計等工作，實現(xiàn)能量消耗、熱工參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計，并根據(jù)計算結(jié)果優(yōu)化幾何參數(shù)[2]。3.2.3節(jié)水與水資源利用。建設(shè)階段應(yīng)考慮的問題有降低用水費用、減少污水排放量等。在建筑施工中，通過安裝節(jié)水潔具等措施，有效降低造價。通過BIM技術(shù)對污水處理、安全用水、節(jié)水器具及設(shè)施的使用、節(jié)水管理措施等方面提出要求，可以計算出每天的用水量，對安裝節(jié)水器具的效果進(jìn)行評估；通過BIM技術(shù)可以模擬管道建設(shè)，完成管線的碰撞檢測；通過BIM技術(shù)可以對收集非傳統(tǒng)水源數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，達(dá)到提高再生水利用、雨水利用的目的。3.2.4節(jié)材與材料資源利用。為了減少建筑材料對大氣的污染影響，應(yīng)控制建筑材料的使用和回收利用，具體辦法有回收利用再循環(huán)利用材料；合理選擇供應(yīng)商，并制定最佳的運輸路徑方案，以不影響運輸過程的區(qū)域環(huán)境，縮短運輸材料的距離為原則；減少材料回收利用的成本，盡可能將可再生材料作為建筑材料。使用綠色環(huán)保材料，合理選擇施工材料，實行節(jié)材管理措施，就近取材，符合有關(guān)要求。通過BIM模型，可方便地完成以下工作分析材料特性、選擇綠色型材、對構(gòu)件材料信息進(jìn)行標(biāo)識、跟蹤材料使用情況。3.2.5綠色施工過程管理。為保護(hù)環(huán)境，應(yīng)對建筑垃圾進(jìn)行分類處理，為實現(xiàn)節(jié)約資源的目標(biāo)，應(yīng)合理利用周轉(zhuǎn)材料。BIM以工程為載體，以BIM技術(shù)為平臺。BIM技術(shù)一方面可以用數(shù)據(jù)信息直觀顯示施工過程中的技術(shù)指導(dǎo)、模擬施工過程；另一方面，BIM數(shù)據(jù)庫也需要依靠現(xiàn)場的實時反饋信息進(jìn)行更新。①項目數(shù)據(jù)的協(xié)同共享：項目管理的核心能力要求對相關(guān)工程數(shù)據(jù)進(jìn)行及時、準(zhǔn)確地獲取。通過BIM可以實現(xiàn)工程數(shù)據(jù)在各單位、各管理部門之間的協(xié)同共享，同時可以根據(jù)自己的需要選擇相應(yīng)的信息。②文檔制作及材料管理：利用BIM技術(shù)，快速準(zhǔn)確地制作出規(guī)范、合理、完整的施工組織工程圖紙，包括設(shè)計文件、施工進(jìn)度計劃、施工網(wǎng)絡(luò)圖和深化后的施工計劃。③BIM數(shù)據(jù)庫能迅速獲取工程基本資料，通過分段單價、分項合價、計劃和實際施工消耗等數(shù)據(jù)的對比，便于了解工程的運營盈虧、用水量、分包單價等情況，便于項目費用的風(fēng)險管理。④三維掃描：利用三維激光掃描儀對建筑物主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描測量，與用3D技術(shù)繪制立體圖像相似。測量員將現(xiàn)場拍攝的照片拼裝成全景圖像，進(jìn)行坐標(biāo)點測量，從而降低了測量點的數(shù)量，避免了高空測量的危險（見圖2）。⑤為了使施工中的難點和重點部位更清楚，使施工方案更直觀，可采用手持移動終端實現(xiàn)現(xiàn)場施工人員、質(zhì)檢員的技術(shù)交流和交底。

4結(jié)語

綜上所述，BIM技術(shù)在綠色建筑施工管理中得到了廣泛推廣和應(yīng)用，解決了綠色建筑施工管理中的諸多問題，使綠色技術(shù)落地更具可行性，提高了建筑行業(yè)的信息化建造水平。為建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型升級奠定了數(shù)字基礎(chǔ)，也為我國的雙碳目標(biāo)貢獻(xiàn)了行業(yè)的力量。

參考文獻(xiàn)

[1]覃曉艷.基于BIM的大型公共建筑綠色施工評價及應(yīng)用研究[D].廣西：廣西大學(xué)，2019.

[2]張懷敏.綠色建筑施工管理中BIM技術(shù)的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn)，2019(9):174.

作者:藺雪興 單位:中國建筑第二工程局有限公司華東公司