基于BIM技術的綠色施工評價體系應用研究

陳培源

（泉州理工職業(yè)學院）

1 引言

據(jù)統(tǒng)計，全球能耗總量的50%是由施工及建筑物運行產(chǎn)生的，污染物總量的34%是由建筑物在建造和使用過程中產(chǎn)生的[1]。因此，環(huán)境友好型綠色建筑已然成為世界各國建筑發(fā)展的戰(zhàn)略目標，而施工階段作為建筑產(chǎn)品建造的重要過程，如何實現(xiàn)其綠色施工評價已成為重要關注的研究主題。BIM( Building Information Modeling，即建筑信息模型），是一種應用于建筑工程設計、建造、管理的數(shù)據(jù)化工具，它改變了傳統(tǒng)建筑項目的管理模式和協(xié)作方式，并在綠色建筑施工信息化方面取得了良好的應用效果[2]。本文旨在運用BIM技術提高綠色施工評價體系的實施績效，進而促進綠色施工的推廣與發(fā)展。

2 基于BIM技術的評價體系的優(yōu)越性

相比于其他技術，基于BIM技術的評價體系具有顯著優(yōu)越性，其作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1）可視化。BIM建模的可視化能夠同構件之間形成反饋性和互動性，讓整個項目全過程中的設計、建造、運營都在可視化的狀態(tài)下進行。

2）模擬性。BIM的模擬性在于能夠模擬真實世界中不能夠進行操作的事物。比如，施工階段的施工組織4D模擬，即三維模型加發(fā)展時間。

3）優(yōu)化性。BIM是一個共享的信息資源，提供了建筑物的實際存在以及變化以后的信息，這就為該綠色建筑的優(yōu)化提供了可能性。

4）協(xié)調(diào)性。BIM可在項目的不同階段，讓不同利益相關方通過BIM更新和共享信息，支持和反映其各自職責的協(xié)同作業(yè)。

常用的BIM軟件包含2大類：①BIM建模軟件，包括Autodesk公司的Revit建筑、結(jié)構和設備軟件，Bentley建筑、結(jié)構和設備系列，ArchiCAD等。②BIM工程應用軟件，這一類軟件很多，廣聯(lián)達、品茗、魯班等公司都有開發(fā)相關的應用軟件。

3 基于BIM技術的綠色施工評價體系構建

3.1 建立與施工區(qū)域相關聯(lián)的三維信息BIM模型

BIM是一個建設項目物理和功能特性的數(shù)字表達，對建筑空間幾何信息、功能信息、建筑材料等各專業(yè)相關數(shù)據(jù)進行信息提取集成與一體化管理。依據(jù)建立的BIM三維圖形平臺，導入相關軟件進行一系列可視化操作，為其在綠色施工中的應用創(chuàng)造了條件。

3.2 實現(xiàn)綠色施工評價體系的BIM性能分析

由于建設項目所處的現(xiàn)實環(huán)境復雜多變，每個項目的功能也各不相同。運用BIM技術的評價模型，將實現(xiàn)大部分數(shù)據(jù)的可視化并能夠與評價指標進行聯(lián)動，直觀地對綠色施工相關屬性進行整體把握，并在此基礎上分析建筑物在節(jié)地、節(jié)水、節(jié)能、節(jié)材及環(huán)境保護方面的具體性能表現(xiàn)。

3.3 進行參數(shù)判定及數(shù)據(jù)計算

BIM模型信息具有可量化的重要特征，其模型數(shù)據(jù)為綠色評價分析的參數(shù)判定提供有利支持。如果提出的某些性能要求無法直接由BIM模型得出，可通過BIM模型及其信息作為橋梁，連接相關專業(yè)分析軟件，以獲得能夠提供判別依據(jù)的建筑信息。

4 基于BIM技術在綠色施工評價體系中的具體應用

4.1 綠色施工評價指標體系

由綠色建筑的定義“四節(jié)一環(huán)保”特征（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材，環(huán)境保護），同時，觀察綠色施工評價所處工作環(huán)境，參考LEED、BREEAM及GB/T 50378—2014《綠色建筑評價標準》等評價體系中一些指標[3]，得出如下綠色施工評價指標體系。

4.2 基于BIM的“能源資源節(jié)約利用”評價

1）水資源的節(jié)約與利用，包括“節(jié)約”和“利用”2個指標。由BIM模型建立動態(tài)數(shù)據(jù)庫來了解建筑物的日用水量，通過實際施工用水量與計算用水量節(jié)約比來評價“節(jié)約”指標；利用BIM 模型統(tǒng)計當?shù)亟邓壳闆r和徑流數(shù)據(jù)，達到充分“利用”非傳統(tǒng)水源的目的。

2）土地資源節(jié)約與利用，含“土地利用率”和“土壤保護”2個方面。通過BIM模型，輸入工程信息、場地面積等相關信息，對施工總平面布置進行模擬以提高“土地利用率”，挖填平衡和隔水層設計BIM模擬有助于“土壤保護”。

3）資源能源節(jié)約與利用，具體包括“降低能耗”、“效率最大化”和“可再生能源利用”。將專業(yè)建筑性能分析軟件導入 BIM 模型進行能耗分析，評價標準分別對應“實際耗油、用電與預計百分比”，“能源利用中發(fā)揮作用的與實際消耗的能源量之比”和“可再生能源利用的程度”。

4）材料的節(jié)約與利用，包括“綠色建材”、“就地取材”和“材料節(jié)約”3個評價指標。在BIM模型中輸入相應材料信息，對材料進行全過程動態(tài)跟蹤，評價標準分別對應“實際施工材料消耗量與計算材料消耗量節(jié)約比”、“綠色建筑主材和綠色裝飾材料占總施工材料的百分比”與“距施工地500km內(nèi)材料的用量占總材料用量的比例”。

4.3 基于BIM的“減少環(huán)境負荷”評價

1）大氣污染控制，包括“揚塵管理”和“廢氣排放”，以符合《中華人民共和國大氣污染防治法》的要求來評價。在BIM模型中，分別對應輸入“日平均懸浮顆粒物”和“大氣質(zhì)量綜合達標率”。

2）水污染控制，包括“施工廢水排放”和“現(xiàn)場污水排放”，在BIM模型中，通過對應輸入相關數(shù)據(jù)評價污廢水的排放是否符合DB 12356—2018《污水綜合排放標準》。

3）噪聲污染控制，包括“施工設備噪聲污染”和“噪聲監(jiān)測與降噪措施”，按照BIM模型對噪聲進行模擬，判斷排放是否達到GB 12523—2011《建筑施工場界環(huán)境噪聲排放標準》要求。

4）建筑垃圾控制，由“減量化處理”和“回收利用”2個方面確定，則是通過BIM模型計算“每萬平米建筑面積產(chǎn)生的建筑垃圾量和場地廢棄物的處理率”來進行評價。

4.4 基于BIM的綠色施工管理評價

1）組織規(guī)劃。BIM模型整合相關信息以保持建設全過程信息一致，通過“施工企業(yè)通過ISO14000認證”和“施工企業(yè)的環(huán)境管理體系”來評價施工企業(yè)綠色施工管理水平。

2）實施管理。在BIM 5D模型中，通過工程管理仿真導入施工方案，定期對職工進行綠色施工知識培訓。此項可細化為評價指標“綠色施工方案制定”、“綠色施工知識培訓”。

3）人員安全與健康管理。通過BIM安全評價軟件，輸入安全設施相關信息，評價“人員安全”和“健康管理”。同時，運用BIMVR技術，以三維動態(tài)形式逼真模擬施工場景，包括高處墜落，物體打擊等事故類型，最終實現(xiàn)“安全大計、預防為主”的戰(zhàn)略目的[4]。

5 結(jié)語

隨著BIM技術的成熟，基于BIM的綠色施工管理已成為工程管理領域的一大趨勢。通過將BIM技術和綠色施工評價體系進行有效結(jié)合，充分利用了BIM模型的施工可視化信息和作業(yè)協(xié)同平臺，這對于提升綠色施工評價規(guī)范性和標準性具有良好的效果。