基于BIM技術(shù)的綠色建筑材料管理體系研究

陳英莉

阜南縣建筑工程質(zhì)量建筑材料檢測中心 安徽 阜陽 236300

隨著我國建筑行業(yè)的激烈競爭，在此情況下，究竟該怎樣實(shí)現(xiàn)綠色公共建筑的設(shè)計(jì)最優(yōu)化，這也成為設(shè)計(jì)人員最為關(guān)注的核心問題。綠色建筑材料越來越受到人們的重視，在工程建設(shè)活動(dòng)中，綠色建筑材料的管理主要以循環(huán)法為主，對于所涉及的活動(dòng)項(xiàng)目，應(yīng)注重設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)活動(dòng)、施工活動(dòng)、運(yùn)行維護(hù)的信息化管理。因此，對于整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目活動(dòng)的有效開展，綠色建筑材料的科學(xué)管理起著非常重要的作用。要想提高綠色建筑設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)水平就必須重視設(shè)計(jì)技術(shù)，設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)該采用科學(xué)有效的相關(guān)技術(shù)，以此來降低設(shè)計(jì)工作的返工率，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[1]。我國建筑業(yè)持續(xù)發(fā)展，但設(shè)計(jì)技術(shù)水平相對較低，還需深入研究。本篇文章主要對BIM技術(shù)在綠色建筑材料管理體系中的應(yīng)用進(jìn)行分析，以此提高我國建筑水平，促進(jìn)我國建筑業(yè)的不斷發(fā)展。

1 BIM技術(shù)簡介

BIM是Building Information Modeling的縮寫，意思是建筑信息模型，由喬治亞理工大學(xué)的Chuck Eastman教授于1975年創(chuàng)建。項(xiàng)目的相關(guān)數(shù)據(jù)信息可以作為模型的基礎(chǔ)，通過數(shù)據(jù)模擬建立模型。它具有完整性、關(guān)聯(lián)性、可視化性、協(xié)調(diào)性、模擬性、一致性、優(yōu)化性和映射性八個(gè)特點(diǎn)[2]。隨著BIM技術(shù)的出現(xiàn)，建筑設(shè)計(jì)中的信息收集和處理主要依賴于二維技術(shù)，以及建筑物平面圖是使用二維技術(shù)完成的。隨著社會的發(fā)展和建筑設(shè)計(jì)復(fù)雜性的增加，二維技術(shù)的局限性逐漸暴露出來，這在一定程度上容易造成表意不清楚，建筑單位無法理解的情況。BIM出現(xiàn)后，利用其優(yōu)勢，圖紙可以從二維平面圖轉(zhuǎn)換成三維立體圖，這大大提高了建設(shè)效率和建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量。

2 BIM技術(shù)在綠色建筑中的具體應(yīng)用

2.1 建筑設(shè)計(jì)準(zhǔn)備時(shí)期BIM技術(shù)的應(yīng)用

設(shè)計(jì)者在進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，必須對施工現(xiàn)場進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)研，了解和掌握施工項(xiàng)目的地形特征，并全面分析通風(fēng)和照明條件，實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)。綠色建筑設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備階段通常是二維的，需要大量的人力和財(cái)力投資。此外，BIM技術(shù)的使用可以進(jìn)行通風(fēng)模擬，使建筑日益合理化和標(biāo)準(zhǔn)化[3]。另外，建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目的BIM模擬在可行性層面展示了項(xiàng)目的有效性和能耗，以及選擇最佳解決方案以確保施工質(zhì)量和效率，節(jié)省成本能源和保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)綠色建筑的目標(biāo)。

2.2 建筑方案設(shè)計(jì)時(shí)期BIM技術(shù)的應(yīng)用

在新的發(fā)展時(shí)期，施工要求越來越嚴(yán)格，其復(fù)雜程度也越來越高。因此，在設(shè)計(jì)綠色建筑時(shí)，重要的不僅僅是保證建設(shè)合理，同時(shí)也需要保證工程結(jié)構(gòu)的規(guī)范化，科學(xué)化。因此，必須充分利用BIM技術(shù)，通過綠色建筑的模塊化對項(xiàng)目進(jìn)行建模。BIM建模包括一定數(shù)量的功能模塊、特定建筑及其設(shè)計(jì)參數(shù)[4]，分析和物理組件，以補(bǔ)充建筑模式，同時(shí)完善每個(gè)參數(shù)以及調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)。

2.3 建筑施工時(shí)期BIM技術(shù)的應(yīng)用

綠色建筑建設(shè)中不可忽視BIM技術(shù)。BIM技術(shù)在施工模型的實(shí)時(shí)檢查和監(jiān)控中發(fā)揮著重要作用，它能夠牢牢掌控整個(gè)施工進(jìn)度并發(fā)現(xiàn)一些潛在問題。通過BIM技術(shù)，可以對構(gòu)建模型的特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)全面的管理，特別是在建筑能耗和空間覆蓋方面。綠色建筑由幾個(gè)部分組成，其中最重要的是機(jī)電回路。由于設(shè)備種類和數(shù)量的增加，電路、電氣和機(jī)械建設(shè)變得更加困難[5]。建筑的所有建設(shè)和發(fā)展，對于機(jī)電線路設(shè)備來說必須科學(xué)合理。此外，該模型也可以直接而顯著地建立模型，用于模擬整個(gè)建筑的施工時(shí)間，空間，從而有效控制施工進(jìn)度，保證工程質(zhì)量和效益，實(shí)現(xiàn)綠色建筑。

2.4 建筑運(yùn)營管理時(shí)期BIM技術(shù)的應(yīng)用

綠色建筑運(yùn)行管理期間，采用BIM技術(shù)集成優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行數(shù)據(jù)的有效集成，以確保管理和控制操作的全面性，可以采取有效措施減少經(jīng)濟(jì)損失。此外，管理人員可以通過BIM技術(shù)在建筑能耗和能源效率方面采取實(shí)際措施，盡量減少或優(yōu)化能源密集型系統(tǒng)，達(dá)到減少能源消耗，節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的目的。

3 BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

（1）BIM的可視化性。建筑行業(yè)中BIM技術(shù)的可視化特性具有很高的用途和很強(qiáng)的實(shí)用性。施工圖常常使用的是二維紙面，普通人的抽象立體思維很難架構(gòu)在建筑物上。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，形狀復(fù)雜的建筑物，使用BIM技術(shù)的視覺特性可以將平面線條轉(zhuǎn)換為三維圖像，能夠清晰直觀地將設(shè)計(jì)者的意圖和想法表現(xiàn)出來[6]。

（2）BIM的協(xié)調(diào)性。協(xié)調(diào)性是指施工過程中各部門之間的工作協(xié)調(diào)。在施工過程中，如果遇到任何問題，就要集合各部門找出問題所在，然后想出解決辦法，這個(gè)過程在很大程度上會造成工作不便，BIM技術(shù)可以建立建筑模型對問題進(jìn)行協(xié)調(diào)。

（3）BIM的模擬性。BIM技術(shù)的模擬性可以模擬建筑物的三維模型，也可以模擬現(xiàn)實(shí)世界中無法操作的事物。建筑設(shè)計(jì)過程中，BIM技術(shù)可以進(jìn)行節(jié)能模擬、緊急疏散模擬、建筑物4D和5D模擬等，以滿足成本控制的需求。

（4）BIM的優(yōu)化性。可以使用BIM技術(shù)來優(yōu)化特定項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。優(yōu)化將受到時(shí)間，信息和復(fù)雜性的限制，沒有準(zhǔn)確的信息，就無法獲得合理的優(yōu)化結(jié)果。通過使用BIM技術(shù)，可以簡化施工中最復(fù)雜的過程，以減輕施工負(fù)擔(dān)，縮短施工時(shí)間，提高工程進(jìn)度，保證工程質(zhì)量。

4 綠色建筑材料管理體系的實(shí)施

4.1 材料生產(chǎn)運(yùn)輸階段

所有的綠色建筑材料生產(chǎn)廠家在完成商品生產(chǎn)后都需要用RFID對商品進(jìn)行標(biāo)識，買方可以在購買時(shí)通過掃描儀將商品的詳細(xì)信息傳遞給BIM進(jìn)行保管，然后建筑企業(yè)利用BIM對該類建筑材料進(jìn)行有效的管理[7]。這方面的工作可以幫助材料制造商和供應(yīng)商更高效地管理采購和銷售的材料，實(shí)現(xiàn)零缺陷，零銷售的管理目標(biāo)。同時(shí)，亦方便運(yùn)輸管理，讓運(yùn)輸部門能夠在交通工具、運(yùn)輸時(shí)間及運(yùn)輸路線等方面做出第一優(yōu)選。

4.2 材料施工階段

通過RFID標(biāo)簽，管理人員可以實(shí)現(xiàn)對物料存儲和吊裝活動(dòng)的監(jiān)控和管理，全程監(jiān)控物料的采購和使用情況，并利用云平臺即時(shí)掌握物料使用情況的所有信息，有效減少人工操作帶來的失誤。例如，在對物料進(jìn)場進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，需要使用專門的RFID讀寫器來完成數(shù)據(jù)采集，加強(qiáng)物資管理[8]。在實(shí)際工程監(jiān)理過程中，技術(shù)專家組負(fù)責(zé)獲取各工程部門在具體工程方面的各種渠道信息，并對信息進(jìn)行正確處理，給出各工程部門合理的指示和要求。

4.3 材料維修階段

在具體的管理活動(dòng)中，RFID標(biāo)簽的使用可以幫助維修人員了解維修目標(biāo)性能等資料的詳細(xì)信息，提高維修作業(yè)的效率。同時(shí)方便管理人員在RFID標(biāo)簽下錄入每次維修的相關(guān)數(shù)據(jù)，然后將所有的變更信息數(shù)據(jù)錄入BIM房屋管理系統(tǒng)。

4.4 材料拆除階段

當(dāng)建筑物需要拆除時(shí)，利用RFID標(biāo)簽和BIM數(shù)據(jù)庫可以幫助我們快速準(zhǔn)確地拆卸和定位建筑物，真正達(dá)到綠色環(huán)保的標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)束語

建筑信息化與綠色建筑的融合是未來建筑業(yè)發(fā)展的大勢所向。建筑信息技術(shù)可以極大地促進(jìn)綠色建筑的發(fā)展，兩者相結(jié)合能夠有效突破綠色建筑項(xiàng)目中綠色建筑材料生命周期管理的瓶頸。 將BIM技術(shù)和RFID技術(shù)引入到綠色建筑工程項(xiàng)目的綠色建筑材料管理中，可有效提高綠色建筑材料的管理水平，實(shí)現(xiàn)綠色建筑材料全生命周期的全面管理。