BIM技術(shù)在綠色施工中的應(yīng)用探究

摘 要 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，綠色環(huán)保成為工業(yè)化的主題。各個(gè)行業(yè)對(duì)綠色環(huán)保都提高了重視，成為各行各業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的首要原則。近年來，隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展以及人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，綠色環(huán)保施工技術(shù)也有了很大進(jìn)步，綠色理念也逐步落實(shí)到建筑施工中，為了實(shí)現(xiàn)綠色施工，BIM技術(shù)開始被廣泛使用。

關(guān)鍵詞 建筑工程;BIM技術(shù);綠色施工

引言

在推進(jìn)建筑工程施工的過程中，可能會(huì)造成環(huán)境污染和生態(tài)破壞的現(xiàn)象，因此必須遵循綠色施工的理念，通過采取綠色施工的技術(shù)來減少環(huán)境污染現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)建筑工程與人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。BIM技術(shù)的廣泛運(yùn)用可以有效地貫徹綠色理念，減少建筑施工過程當(dāng)中的資源浪費(fèi)與時(shí)間浪費(fèi)，有效地提升建筑工程實(shí)施的效率。

1BIM技術(shù)的綠色建筑技術(shù)應(yīng)用體現(xiàn)

在基于BIM技術(shù)的綠色建筑中，對(duì)其建筑技術(shù)的研究需要利用BIM技術(shù)來對(duì)建筑的設(shè)計(jì)流程進(jìn)行優(yōu)化，通過科學(xué)的維護(hù)來提高設(shè)備的利用效率，這能夠在很大程度上促進(jìn)建筑技術(shù)的綠色化轉(zhuǎn)變。我國(guó)在《綠色施工導(dǎo)則》中對(duì)綠色建筑的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了明確，以下便從成本控制與施工管理兩個(gè)方面來對(duì)其進(jìn)行研究。

（1）施工成本控制。在綠色建筑中，工程管理人員需要明確建筑項(xiàng)目的材料庫(kù)存情況及實(shí)際施工進(jìn)度，合理安排綠色建筑中的材料采購(gòu)、運(yùn)輸及進(jìn)場(chǎng)等相關(guān)環(huán)節(jié)。施工方要準(zhǔn)確計(jì)算綠色建筑所消耗的材料用量，明確綠色建筑的成本造價(jià)，盡可能地減少成本在綠色建筑生產(chǎn)中的投入，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)綠色建筑的成本控制目標(biāo)。一直以來，工程造價(jià)人員對(duì)綠色建筑的造價(jià)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，需要根據(jù)施工圖紙來進(jìn)行手工計(jì)算，而這種造價(jià)計(jì)算方式也造成因施工圖不合理或因招投標(biāo)時(shí)間較短，無法準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)出建筑的實(shí)際工程量，從而造成造價(jià)計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)偏差或錯(cuò)誤。

基于BIM技術(shù)的綠色建筑技術(shù)在應(yīng)用過程中，可根據(jù)綠色建筑的施工圖紙、施工場(chǎng)地情況來構(gòu)建參數(shù)化模型，在該參數(shù)化模型中不僅能夠體現(xiàn)綠色建筑的材料信息，還能體現(xiàn)出綠色建筑的造價(jià)信息以及材料用量等信息，工程管理人員可利用該模型來對(duì)綠色建筑的工程量進(jìn)行準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)，并自動(dòng)生成建筑項(xiàng)目的工程量清單。當(dāng)綠色建筑發(fā)生設(shè)計(jì)變更時(shí)，工程人員只需對(duì)該模型進(jìn)行直接修改，即可直接生成設(shè)計(jì)變更后的工程量清單。工程管理人員還可通過BIM模型來對(duì)綠色建筑的實(shí)際施工進(jìn)度進(jìn)行直觀的觀察和了解，并可實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)綠色建筑對(duì)各類材料的實(shí)際用量。借助于BIM技術(shù)，可對(duì)綠色建筑所使用的各類構(gòu)件進(jìn)行編碼，當(dāng)需要對(duì)這些構(gòu)件進(jìn)行裝配時(shí)，可通過查詢這些構(gòu)件的編碼來快速找到這些構(gòu)件的裝配位置，從而使構(gòu)件能夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)運(yùn)輸，不僅提高了建筑對(duì)材料的運(yùn)輸與裝配效率，還可提高各個(gè)工種在裝配過程中的配合程度，從而縮短施工周期。基于BIM技術(shù)的綠色建筑技術(shù)可在原有的3D模型基礎(chǔ)上引入進(jìn)度與成本信息，以此構(gòu)建綠色建筑的BIM5D模型，根據(jù)該模型可建立技術(shù)信息資源數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的技術(shù)信息可幫助工程人員及時(shí)了解綠色建筑的施工進(jìn)度，并對(duì)項(xiàng)目成本數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)更新，這樣其他部門可從BIM平臺(tái)中實(shí)時(shí)了解這些數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而有效消除了不同部門在綠色建筑施工過程中的協(xié)同障礙。

（2）施工管理。在以往的綠色建筑技術(shù)管理中，往往采用二維設(shè)計(jì)流程，這種設(shè)計(jì)流程常常會(huì)因施工過程中各個(gè)專業(yè)之間的配合不默契而產(chǎn)生沖突，只有在沖突完全消除后方可繼續(xù)進(jìn)行，這不僅浪費(fèi)了大量的時(shí)間，而且也不利于材料的節(jié)約。通過BIM技術(shù)來建立信息交流平臺(tái)，使各個(gè)專業(yè)和部門都能夠在該平臺(tái)中獲取所需信息，能夠使各個(gè)專業(yè)和部門及時(shí)了解BIM平臺(tái)中的實(shí)時(shí)信息，從而使這些專業(yè)和部門能夠更好進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，并可通過BIM技術(shù)的碰撞檢測(cè)功能來進(jìn)行錯(cuò)誤檢查，防止設(shè)計(jì)錯(cuò)誤在施工過程中出現(xiàn)。

工程人員可利用Autodesk Naviswork軟件在BIM3D模型中引入綠色建筑的施工進(jìn)度信息，并通過BIM技術(shù)來對(duì)綠色建筑的施工情況進(jìn)行模擬，通過虛擬施工的模擬方式來分析施工過程中存在的安全隱患與質(zhì)量問題，實(shí)現(xiàn)對(duì)綠色建筑中場(chǎng)地與人員的科學(xué)調(diào)度，使施工方案與施工進(jìn)度能夠結(jié)合在一起進(jìn)行優(yōu)化。此外，當(dāng)施工方案發(fā)生調(diào)整時(shí)，可將調(diào)整的信息導(dǎo)入到4D施工模型中，即可通過BIM技術(shù)來對(duì)新的施工計(jì)劃進(jìn)行生成，從而幫助工程管理人員根據(jù)新生成的施工技術(shù)來對(duì)后續(xù)施工進(jìn)行有效指導(dǎo)。相比于以往的施工進(jìn)度控制，BIM技術(shù)與綠色建筑技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，使技術(shù)集成性得到了顯著提升，進(jìn)而大大提高了綠色建筑項(xiàng)目的管理水平，使施工進(jìn)度得到信息化控制。通過BIM模型來對(duì)綠色建筑進(jìn)行4D模擬，根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際施工情況，在BIM模型中導(dǎo)入質(zhì)檢數(shù)據(jù)與安全數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)的有效模擬，進(jìn)而幫助安全管理人員來排查施工現(xiàn)場(chǎng)中的安全隱患，并可直觀的做好施工現(xiàn)場(chǎng)的安全防護(hù)工作。比如，綠色建筑在搭設(shè)腳手架之前，需要進(jìn)行技術(shù)交底來確保施工安全，由于綠色建筑所處的環(huán)境較為復(fù)雜，因此需要通過BIM技術(shù)來對(duì)綠色建筑的腳手架施工方案進(jìn)行模擬，這樣便可通過提前模擬來對(duì)腳手架施工方案中可能存在的安全隱患進(jìn)行排查。通過BIM平臺(tái)的應(yīng)用，可大幅提高綠色建筑的管理有效性，即使工程發(fā)生變更，也可及時(shí)組織各個(gè)部門進(jìn)行平臺(tái)交流來進(jìn)行協(xié)調(diào)，并可在BIM模型發(fā)生信息變更時(shí)，其他關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)與圖紙也會(huì)隨之發(fā)生變化，并可直接輸出變更后的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)列表，進(jìn)而有效消除傳統(tǒng)模式在管理工作中的信息滯后與計(jì)算反復(fù)等問題[1]。

2應(yīng)用實(shí)例

某建筑工程項(xiàng)目，總共包含有12棟建筑物，總建筑面積達(dá)到了15萬平方米。其中有4棟建筑屬于住宅建筑，住宅建筑占地面積達(dá)到了6萬平方米左右。由于整個(gè)建筑工程項(xiàng)目涉及的內(nèi)容相對(duì)較多，為提升住宅建筑工程設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，有必要利用BIM技術(shù)對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，提升設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。

首先，基于前期的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)考察情況，建立了住宅建筑工程的三維立體模型，可以對(duì)建筑進(jìn)行可視化觀察。建立的模型中包含有住宅建筑涉及的很多參數(shù)信息，包括不同部位的結(jié)構(gòu)件尺寸、施工原材料信息等。通過該模型可以向設(shè)計(jì)人員和業(yè)主展示住宅建筑的整體以及很多方面的細(xì)節(jié)問題，施工過程中可能存在的難點(diǎn)和重點(diǎn)問題。圖1為部分住宅建筑的三維立體模型。在建立住宅建筑三維立體模型之前，首先需要設(shè)計(jì)師繪制出相關(guān)的設(shè)計(jì)圖紙，然后基于圖紙中的數(shù)據(jù)信息建立模型。因此，整個(gè)模型的建立過程就是對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行檢查的過程，建模時(shí)需要輸入墻體、梁柱、管線等的尺寸和材質(zhì)。在輸入這些數(shù)據(jù)信息時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)存在問題能夠及時(shí)對(duì)其進(jìn)行修改，避免后續(xù)施工階段產(chǎn)生返工的問題。

在建立住宅建筑模型時(shí)，可以將建筑中涉及的結(jié)構(gòu)、電氣、暖通、給排水等各種結(jié)構(gòu)和設(shè)施全部輸入到模型中?；诮＝Y(jié)果可以清楚地看到不同結(jié)構(gòu)模型之間的位置關(guān)系，能夠發(fā)現(xiàn)不同模型之間可能存在的相互干涉碰撞問題。利用BIM技術(shù)可以自動(dòng)對(duì)模型中的交叉干涉現(xiàn)象進(jìn)行檢測(cè)并發(fā)出警告，同時(shí)給出碰撞原因。本文所述住宅建筑工程項(xiàng)目在基于BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，就發(fā)現(xiàn)多處結(jié)構(gòu)之間的交涉碰撞問題。比如通風(fēng)系統(tǒng)與建筑結(jié)構(gòu)之間出現(xiàn)了36處碰撞，給排水系統(tǒng)與建筑結(jié)構(gòu)之間出現(xiàn)了56處碰撞，另外其他各裝置之間出現(xiàn)了將近100處碰撞。本項(xiàng)目在正式施工之前，通過BIM技術(shù)建模就及時(shí)發(fā)現(xiàn)了這些交叉碰撞現(xiàn)象，及時(shí)對(duì)這些問題進(jìn)行了調(diào)整優(yōu)化。優(yōu)化完善后可以直接基于建立的模型導(dǎo)出相關(guān)施工圖紙，有效避免了施工階段不必要的返工問題，提升了住宅建筑項(xiàng)目的建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益[2]。

3結(jié)束語

綜上所述，隨著時(shí)代的進(jìn)步，建筑行業(yè)要想維持穩(wěn)定發(fā)展，就必須倡導(dǎo)綠色施工，大力發(fā)展施工技術(shù)。綠色施工技術(shù)是建筑工程領(lǐng)域發(fā)展的大勢(shì)所趨，要盡可能在施工過程中采取合理有效的綠色施工技術(shù)，使建筑工程的施工對(duì)環(huán)境與生活帶來的影響降到最低。通過利用BIM技術(shù)在綠色施工中的應(yīng)用，可以有效降低施工成本，提高施工資源的利用率，為建筑行業(yè)貢獻(xiàn)力量，在一定程度上推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 馮佳.BIM技術(shù)在建筑工程綠色施工中的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn)，2019（27）：154.

[2] 丁華東.BIM技術(shù)在建筑工程綠色施工中的應(yīng)用[J].居業(yè)，2019（9）：96，100.

作者簡(jiǎn)介

曹瑩?。?985-），女，黑龍江密山人;學(xué)歷：本科，職稱：工程師，現(xiàn)就職單位：湖南省第四工程有限公司，研究方向：建筑工程施工。