淺談BIM技術(shù)在綠色施工中的應(yīng)用

柴翊恒 王雷剛 許萌星 李興旺 陳炳旭 李延釗

【摘要】隨著城市的快速建設(shè)發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)水平的不斷提高，綠色施工、科技建造是整個(gè)建筑行業(yè)高效節(jié)能發(fā)展的必然趨勢(shì)。BIM技術(shù)屬于建筑產(chǎn)業(yè)新階段的一種信息技術(shù)，在建筑業(yè)被廣泛研究和使用，通過數(shù)據(jù)處理、搭建模型、輸出信息等技術(shù)對(duì)項(xiàng)目施工過程中復(fù)雜的工序進(jìn)行提前規(guī)劃，可以縮短工期、節(jié)約成本、減少資源浪費(fèi)消耗，有效地提高了工作效率，進(jìn)而達(dá)到綠色施工的目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);綠色施工;節(jié)約資源

1、引言

建筑業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，近多年建筑行業(yè)和科技飛速發(fā)展，各種先進(jìn)技術(shù)不斷應(yīng)用，整體水平日益提高。建筑工程業(yè)的發(fā)展理念也在逐漸轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)的建筑業(yè)各部門交流困難，會(huì)不可避免地造成資源浪費(fèi)，與綠色施工和可持續(xù)發(fā)展的理念相悖。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以使各部門相互協(xié)同，有效提高整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)的效率，節(jié)約資源，促進(jìn)了綠色施工和可持續(xù)發(fā)展，BIM將會(huì)在現(xiàn)階段綠色施工的過程中扮演重要的角色，本文主要介紹了浙商銀行科研中心（西安）項(xiàng)目在綠色施工方面的BIM應(yīng)用。

2、BIM技術(shù)與綠色施工的概念

2.1 BIM技術(shù)

BIM技術(shù)是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，利用數(shù)字技術(shù)對(duì)建設(shè)工程項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)管理等多方面過程的三維建筑模型。它能夠?qū)?shù)字化的信息進(jìn)行提取及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)應(yīng)用，將建筑從設(shè)計(jì)到施工運(yùn)行的各種信息集成于一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)中。優(yōu)點(diǎn)在于進(jìn)行施工的各方可以在數(shù)據(jù)庫(kù)中找到自己需要的信息，實(shí)現(xiàn)信息共享，以此來節(jié)約時(shí)間和資源。

BIM的技術(shù)特點(diǎn)：（1）建筑的可視化和參數(shù)化，在建筑模型中，建設(shè)過程、材料耗費(fèi)與管廊與結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的碰撞測(cè)試等都是可視化的;（2）各部門之間可以協(xié)調(diào)作業(yè)。避免各專業(yè)因溝通不到位浪費(fèi)資源。（3）實(shí)時(shí)模擬。從項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)營(yíng)的全過程實(shí)時(shí)進(jìn)行模擬。（4）在BIM基礎(chǔ)上優(yōu)化更高效快捷。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新管理，提升各專業(yè)協(xié)同性，符合綠色發(fā)展的目標(biāo)。

2.2綠色施工

綠色施工：工程建設(shè)中，在保證質(zhì)量、安全等基本要求的前提下，通過科學(xué)管理和技術(shù)進(jìn)步，最大限度地節(jié)約資源與減少對(duì)環(huán)境負(fù)面影響的施工活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)“五節(jié)一環(huán)?！保ü?jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)約人力和環(huán)境保護(hù)）。

在建筑項(xiàng)目施工周期中，要確保各項(xiàng)施工的安全與質(zhì)量管控，以此來進(jìn)行科學(xué)的綠色施工技術(shù)管理，提高綠色施工的工藝水平。并在施工進(jìn)程中利用各種綠色施工技術(shù)工藝提高對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)周邊環(huán)境的保護(hù)，將施工作業(yè)中對(duì)周邊環(huán)境造成的污染降到最低。

3、BIM技術(shù)在綠色施工中的應(yīng)用

3.1前期設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)將二維的圖紙模型形象立體化，在施工設(shè)計(jì)階段可以對(duì)總平面進(jìn)行合理化布置。

根據(jù)機(jī)電安裝的圖紙，可以通過BIM技術(shù)對(duì)其進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，建立管線排布的三維模型，對(duì)水、電、暖、通風(fēng)等設(shè)備與管線進(jìn)行碰撞測(cè)試，避免管線穿插等不合理排布，優(yōu)化管線路徑。通過三維視圖可以更加直觀的了解復(fù)雜節(jié)點(diǎn)管線的排布情況。在建模過程中，發(fā)現(xiàn)不合理的設(shè)計(jì)，及時(shí)反饋給專業(yè)人員，最大可能的避免錯(cuò)、漏、碰、缺的出現(xiàn)，從而提高工作效率，節(jié)約資源。同時(shí)，可以合理地進(jìn)行設(shè)備和管線安裝，提高整體布局的合理性和美觀性，減少空間的不合理利用。

傳統(tǒng)的施工鋼筋需求量大、現(xiàn)場(chǎng)工作人員多、下料不精準(zhǔn)導(dǎo)致浪費(fèi)資源，BIM土建鋼筋模型的搭建可以優(yōu)化出鋼筋用料，并通過鋼筋排布圖進(jìn)行鋼筋的排布圖進(jìn)行鋼筋準(zhǔn)確下料。對(duì)于二次結(jié)構(gòu)，BIM技術(shù)可以優(yōu)化排磚布磚的模型，可以減少材料的浪費(fèi)。

地下室滿堂支架，依據(jù)專項(xiàng)施工方案技術(shù)參數(shù)，將地下室土建模型導(dǎo)入廣聯(lián)達(dá)模板支架軟件，為編寫高支模施工方案提供可靠技術(shù)支持：將二維圖紙轉(zhuǎn)換為三維模型，視覺直觀，對(duì)施工方案進(jìn)行模擬與優(yōu)化調(diào)整，確定最優(yōu)施工方案。通過BIM技術(shù)可視化的優(yōu)點(diǎn)，直觀標(biāo)識(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)高支模區(qū)域，不僅加深現(xiàn)場(chǎng)施工人員對(duì)主體結(jié)構(gòu)空間的印象，而且便于統(tǒng)計(jì)用料，提高施工安全性，節(jié)約了材料。

3.2優(yōu)化工期

根據(jù)設(shè)計(jì)單位所提供的圖紙，利用Revit軟件創(chuàng)建模型，即可對(duì)模型進(jìn)行三維展示。相對(duì)于傳統(tǒng)的圖紙、文字交底，管理人員通過三維可視化交底可以更加直觀的完成技術(shù)和方案較低，提高溝通效率和交底效果。對(duì)于施工過程中遇到的復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的做法，三維交底提升了效率，保證了質(zhì)量，可以節(jié)約工期。

浙商銀行科研中心（西安）項(xiàng)目通過軟件處理，將BIM技術(shù)和VR技術(shù)集成，利用VR設(shè)備感知設(shè)計(jì)效果，進(jìn)行沉浸式體驗(yàn)，提前感知建筑完成效果，比選設(shè)計(jì)方案以及通過虛擬樣板間代替實(shí)體樣板間。該技術(shù)主要有兩項(xiàng)功能：①通過BIM和VR技術(shù)的結(jié)合，方便設(shè)計(jì)、建設(shè)、施工各單位進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的探討和選型，傳統(tǒng)的CAD圖紙不直觀，無法體現(xiàn)完成效果，二維效果圖立體感不強(qiáng)，通過VR沉浸式強(qiáng)的特點(diǎn)，使得各參建單位能真實(shí)體驗(yàn)到建筑完成效果，方便方案比選;②通過虛擬樣板間代替實(shí)體樣板間，傳統(tǒng)的精裝修工程開始前均需制作實(shí)體樣板間，但如因方案問題樣板間存在很大返工風(fēng)險(xiǎn)，采用BIM+VR技術(shù)建立虛擬樣板間之后將可通過VR設(shè)備感知建筑完成效果，代替實(shí)體樣板間，節(jié)省施工成本。

通過對(duì)BIM模型的再加工處理，結(jié)合AR技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在施工現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的三維可視化交底，提升交底溝通效率。對(duì)于施工復(fù)雜節(jié)點(diǎn)，建立BIM模型后，將模型通過AR技術(shù)進(jìn)行處理，模型可直接在平板、手機(jī)屏幕上展示，并且可以通過直接操作手機(jī)對(duì)節(jié)點(diǎn)模型進(jìn)行縮放、翻轉(zhuǎn)，360度無死角的觀看復(fù)雜節(jié)點(diǎn)，更加直觀的進(jìn)行施工交底。AR技術(shù)靈活性強(qiáng)，可在施工現(xiàn)場(chǎng)等位置在手機(jī)或者平板上進(jìn)行交底，更加靈活便捷。

3.3節(jié)能與環(huán)保

BIM技術(shù)應(yīng)用于節(jié)水有兩方面：一方面是現(xiàn)場(chǎng)的排水設(shè)計(jì)模擬，優(yōu)化每層排水地面的排水位置;另一方面是對(duì)雨水、廢水的收集。創(chuàng)建施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)水管網(wǎng)絡(luò)，利用雨水收集和基坑降水可以用來沖洗車輛，廁所沖水，道路灑水等。可以通過用水計(jì)劃來設(shè)計(jì)BIM供水管網(wǎng)模型，提高了水資源的利用率。

結(jié)語(yǔ)：

浙商銀行科研中心（西安）項(xiàng)目利用BIM技術(shù)，從施工的效率、節(jié)材、質(zhì)量、安全等多個(gè)方面改善和優(yōu)化了現(xiàn)場(chǎng)施工，提高了施工管理的綜合效益，真正做到了綠色施工。但BIM技術(shù)與信息化技術(shù)仍處在發(fā)展階段，我們需要加快向數(shù)字化管理模式和思維模式方向的轉(zhuǎn)變，緊跟時(shí)代的腳步。

參考文獻(xiàn)：

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