BIM技術(shù)對(duì)綠色建筑未來(lái)發(fā)展的影響分析

張美玲 （湖北科技學(xué)院，湖北 咸寧 437000）

1 引言

21世紀(jì)以來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，建筑行業(yè)規(guī)模逐漸增大，建筑行業(yè)的迅速發(fā)展極大的拉動(dòng)了國(guó)家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，但是伴隨著建筑行業(yè)的逐漸發(fā)展，物質(zhì)消耗、浪費(fèi)，環(huán)境污染、水土保持等各方面的問(wèn)題逐漸暴露出來(lái)。建筑行業(yè)因?yàn)槠涔ぷ餍再|(zhì)為消耗性行業(yè)，必然伴隨著大量物質(zhì)的消耗，其對(duì)應(yīng)的下游配套企業(yè)很大一部分為典型的耗能高、污染嚴(yán)重型企業(yè)。近些年來(lái)，隨著人民物質(zhì)生活水平逐漸提高，人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的概念也越來(lái)越強(qiáng)，如何在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)降低對(duì)環(huán)境的污染成為當(dāng)今企業(yè)發(fā)展時(shí)必須考慮的問(wèn)題之一[1]。BIM技術(shù)是一種利用軟件進(jìn)行仿真模擬、虛擬建設(shè)的國(guó)際化建筑軟件[2]，利用BIM技術(shù)在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)之前進(jìn)行虛擬建設(shè)，可以準(zhǔn)確地對(duì)項(xiàng)目建造過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)判，還能加強(qiáng)建造過(guò)程中成本管控，以及對(duì)建造過(guò)程中各種建筑材料的生產(chǎn)周期的確定，極大解決了建設(shè)項(xiàng)目建造過(guò)程中因?yàn)楣芾聿簧?、技術(shù)不成熟、工種沖突等原因而引起的浪費(fèi)問(wèn)題，從而降低材料生產(chǎn)量，提高材料使用效率，減小項(xiàng)目建造對(duì)環(huán)境的影響[3]。目前，BIM技術(shù)已經(jīng)逐漸在建筑業(yè)發(fā)展起來(lái)，本文針對(duì)BIM和綠色建筑之間的關(guān)系，探討在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中，BIM技術(shù)對(duì)綠色建筑影響與應(yīng)用分析。

2 概念介紹

2.1 BIM技術(shù)概念

BIM是Building Information Modeling的簡(jiǎn)稱，由美國(guó)建筑與計(jì)算機(jī)教授Chuck Eastman提出，BIM技術(shù)提出的初衷是建立一個(gè)能夠?qū)㈨?xiàng)目建設(shè)過(guò)程中進(jìn)度、材料信息和管理維護(hù)等各個(gè)方面的全部數(shù)據(jù)整合到一個(gè)相對(duì)固定的數(shù)字技術(shù)平臺(tái)，讓項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中各方均能有效獲取其對(duì)應(yīng)的技術(shù)支持，從而減少項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中的浪費(fèi)，加快項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度。BIM技術(shù)是一種基于信息數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)模型，可以在項(xiàng)目開(kāi)工前利用項(xiàng)目已有建造圖紙建立項(xiàng)目可視化模型，利用項(xiàng)目可視化模型對(duì)項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)分工，并在模型建立初期對(duì)虛擬建設(shè)模型進(jìn)行碰撞分析，提前解決建造過(guò)程可能出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題。利用BIM數(shù)字模型可以在項(xiàng)目全生命周期內(nèi)更為高效、經(jīng)濟(jì)，利用數(shù)字平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目全方面的信息管理，為項(xiàng)目在全生命周期內(nèi)的增值提供保障。

2.2 綠色建筑概念及實(shí)現(xiàn)

綠色建筑是指項(xiàng)目全生命周期內(nèi)的“四節(jié)一環(huán)?！保唇ㄖ?jié)能、建筑節(jié)地、建筑水和建筑節(jié)材料以及環(huán)境保護(hù)。綠色建筑因?yàn)槟軌蚝芎玫淖龅浇ㄖc環(huán)境的協(xié)調(diào)，與現(xiàn)階段世界所倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展相吻合，被世界各國(guó)認(rèn)可。綠色建筑的實(shí)現(xiàn)依靠其設(shè)計(jì)階段和建造階段的共同努力，其中綠色設(shè)計(jì)的理念包括：新能源的使用、環(huán)境保護(hù)的原則和以人為本的原則。綠色建筑的建造包括：綠色設(shè)計(jì)理念的實(shí)施、建立合理的綠色管理機(jī)制和強(qiáng)調(diào)綠色建筑過(guò)程。由此共同達(dá)到綠色建筑的目的。

3 BIM技術(shù)在綠色建筑中的應(yīng)用

3.1 綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用

建筑物的設(shè)計(jì)需要考慮使用者、建筑物本身、建設(shè)成本及其對(duì)環(huán)境的影響4個(gè)方面的因素。BIM技術(shù)能夠在建筑物設(shè)計(jì)階段對(duì)建筑物進(jìn)行虛擬建設(shè)與建筑物經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)分析，以及分析建筑物使用過(guò)程中的感官分析及環(huán)境影響評(píng)價(jià)，從而提前對(duì)建筑物進(jìn)行調(diào)整，減少建設(shè)過(guò)程的返工和材料浪費(fèi)。

3.2 綠色施工管理

在項(xiàng)目施工階段，容易出現(xiàn)場(chǎng)地布置不合理，材料設(shè)備生產(chǎn)與供給不及時(shí)等現(xiàn)象的發(fā)生，極大的影響了工程的建造進(jìn)度，同時(shí)也造成了材料的浪費(fèi)等現(xiàn)象。利用BIM可視化技術(shù)，可以在利用BIM技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)圖紙修改完成之后，建立準(zhǔn)確的可視化建造模型，利用可視化模型建造過(guò)程對(duì)實(shí)際施工場(chǎng)地進(jìn)行布置演練，得到施工場(chǎng)地布置最優(yōu)化，在滿足規(guī)范要求前提下盡可能降低建造成本。BIM可視化技術(shù)可以對(duì)各個(gè)專業(yè)建造過(guò)程中可能出現(xiàn)的技術(shù)糾紛提前演示，利用BIM可視化碰撞技術(shù)，對(duì)建造過(guò)程中土建和安裝工程建造過(guò)程進(jìn)行碰撞分析，觀察建造過(guò)程是否出現(xiàn)矛盾，由此達(dá)到事前已知、事中避免、事后無(wú)憂的目的。在綠色施工過(guò)程中，BIM技術(shù)可以利用其現(xiàn)場(chǎng)建造模擬模式，對(duì)施工過(guò)程中施工流程、方法進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)施工建材的使用進(jìn)度表和安置進(jìn)行模擬演化，達(dá)到施工過(guò)程的“四節(jié)一環(huán)?！?。

3.3 后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理

在后期運(yùn)行與維護(hù)方面，可以利用BIM技術(shù)平臺(tái)資源，對(duì)建造過(guò)程中各個(gè)建造部件進(jìn)行準(zhǔn)確定位，在運(yùn)行過(guò)程中有問(wèn)題部件需要進(jìn)行更換和維修時(shí)，可以第一時(shí)間準(zhǔn)確找到對(duì)應(yīng)部件，避免了檢修過(guò)程中盲目性與檢修過(guò)程對(duì)其他部件的損壞。同時(shí)，可以利用BIM信息技術(shù)對(duì)項(xiàng)目全生命周期進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)項(xiàng)目運(yùn)行維護(hù)階段進(jìn)行預(yù)警與反饋，保證項(xiàng)目正常運(yùn)行。

4 BIM技術(shù)與綠色建筑融合發(fā)展前景分析

4.1 經(jīng)濟(jì)效應(yīng)分析

利用BIM技術(shù)與綠色建筑相融合，分析BIM技術(shù)支持下，分析其對(duì)提高項(xiàng)目全生命周期經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的作用，主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：①建筑物前期規(guī)劃設(shè)計(jì)階段；②建筑物施工圖設(shè)計(jì)階段；③建筑物建造階段；④項(xiàng)目運(yùn)行與維護(hù)階段。詳細(xì)分析如下：在建筑物規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，應(yīng)用BIM技術(shù)可視化模塊，可以直接將概念設(shè)計(jì)方案以三維動(dòng)態(tài)的模式展現(xiàn)出來(lái)，避免了由于二維圖紙而出現(xiàn)不明確等因素，此階段能有效降低項(xiàng)目成本10%左右。建筑物施工圖設(shè)計(jì)階段：施工圖設(shè)計(jì)的目的是直接指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工，現(xiàn)階段施工過(guò)程中不可避免的出現(xiàn)大量的設(shè)計(jì)變更和簽證，極大的增加了建造成本，應(yīng)用BIM技術(shù)三維建造模擬，對(duì)施工圖進(jìn)行模擬建造，可以避免因?yàn)閳D紙不合理而導(dǎo)致的問(wèn)題，降低建造成本，縮短建造工期，此階段能及降低成本15%～15%。建造階段：此階段大量出現(xiàn)材料供應(yīng)與需求不匹配、勞動(dòng)力配備與需求不一致的問(wèn)題，利用BIM技術(shù)進(jìn)行建造過(guò)程模擬，直接輸出對(duì)應(yīng)工作需要配備的人、材、機(jī)。避免出現(xiàn)材料斷貨與超供、勞動(dòng)力短缺與盲目搶工現(xiàn)象，此過(guò)程降低建造成本5%左右。運(yùn)營(yíng)與維護(hù)階段：項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，不可避免出現(xiàn)部件更換與維護(hù)，利用BIM信息技術(shù)與監(jiān)測(cè)技術(shù)，可提前對(duì)部件進(jìn)行預(yù)警，并在其發(fā)生故障造成損失之前進(jìn)行替換，降低運(yùn)行維護(hù)成本，利用BIM技術(shù)能夠降低運(yùn)行與維護(hù)成本15%～25%。

4.2 管理效應(yīng)分析

項(xiàng)目全生命周期內(nèi)BIM技術(shù)的使用，不僅僅對(duì)項(xiàng)目增值提供保障，同時(shí)也為信息技術(shù)的發(fā)展和行業(yè)的推進(jìn)提供幫助，針對(duì)項(xiàng)目管理效應(yīng)和行業(yè)管理效應(yīng)，BIM技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

①利用BIM信息化技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目管理，提高了項(xiàng)目各方的參與度，增強(qiáng)了第三方對(duì)項(xiàng)目的監(jiān)管，達(dá)到了用更少的人，完成更多的事的目的，明顯的提高了管理人員工作效率；

BIM技術(shù)制約因素與解決措施

②BIM信息技術(shù)在項(xiàng)目的應(yīng)用，增加了BIM專業(yè)人才的鍛煉與實(shí)踐機(jī)會(huì)，培養(yǎng)了BIM專業(yè)技術(shù)人才，為BIM技術(shù)的推廣提供了源動(dòng)力；

③項(xiàng)目成功采用BIM技術(shù)，達(dá)到了工期縮短、成本降低、質(zhì)量提升的目的，推動(dòng)BIM技術(shù)在同行中的推廣，為其他工程采用BIM技術(shù)提供參考；

④為規(guī)劃設(shè)計(jì)院、業(yè)主、施工單位等參與方進(jìn)一步使用BIM技術(shù)積累了經(jīng)驗(yàn)，保障了BIM技術(shù)向逐漸成熟的方向發(fā)展。

4.3 制約因素及解決措施

雖然BIM技術(shù)在建筑行業(yè)優(yōu)勢(shì)明顯，但作為新技術(shù)而言，其推廣與發(fā)展也存在一定的制約，典型的制約因素及對(duì)應(yīng)的解決措施見(jiàn)上表。

5 結(jié)論

針對(duì)BIM技術(shù)在綠色建筑中的應(yīng)用及BIM技術(shù)與綠色建筑融合發(fā)展進(jìn)行了分析，分析了BIM技術(shù)在綠色設(shè)計(jì)階段、綠色建造階段及運(yùn)營(yíng)與管理階段的應(yīng)用特點(diǎn)，分別從經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和管理效應(yīng)分析了BIM技術(shù)與綠色建筑融合發(fā)展的前景，并分析了制約BIM技術(shù)發(fā)展的因素及其對(duì)應(yīng)的解決措施，研究為BIM技術(shù)在綠色建筑的推廣提供理論依據(jù)。