BIM技術(shù)在創(chuàng)建綠色施工科技示范工程中的應(yīng)用

【摘要】? ? 隨著經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展，當(dāng)前國家對城市工程綠色施工提出了更高的要求，在開展基礎(chǔ)建設(shè)時，必須要做好資源節(jié)約和環(huán)境友好型社會的構(gòu)建?，F(xiàn)以BIM技術(shù)為核心，探索如何更好地構(gòu)建綠色施工信息化管理體系，著眼于節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)能、環(huán)境保護(hù)等多個方面，推進(jìn)建筑業(yè)綠色科技示范工程的落地實踐。

【關(guān)鍵詞】? ? BIM技術(shù)? ? 建筑工程? ? 綠色施工? ? 管理

引言：

隨著社會主義市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，當(dāng)前我國城市化建設(shè)迅猛發(fā)展，而建筑行業(yè)每年消耗大量資源，同時產(chǎn)生各類污染物，如鋼材和水泥的浪費，光污染，粉塵污染，建筑二次裝修造成的資源浪費等，都影響了國民的生活環(huán)境。要想更好地推進(jìn)建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展，必須要探索環(huán)保節(jié)能的綠色施工方式。對建筑業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)方式進(jìn)行相應(yīng)的改造和升級，這樣才可以更好地適應(yīng)新時期人們對建筑施工的多元化需求，并一現(xiàn)代化手段引導(dǎo)建筑行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。

一、綠色施工與BIM

（一）綠色施工

根據(jù)建設(shè)部2007年9月頒布的《綠色施工導(dǎo)則》，將綠色施工定義為工程建設(shè)中在保證質(zhì)量、安全等基本要求前提下，通過科學(xué)管理和技術(shù)進(jìn)步，最大限度的實現(xiàn)節(jié)約資源，以減少對環(huán)境的負(fù)面影響的綜合性施工活動。從綠色施工的定義可以看出，綠色施工以環(huán)境保護(hù)為基礎(chǔ)原則，強(qiáng)調(diào)對有限資源的充分利用，并通過管理制度和施工技術(shù)的改造升級，更好地實現(xiàn)節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護(hù)目標(biāo)。綠色施工理念必須要全面推進(jìn)并貫徹于建筑施工的各個環(huán)節(jié)，深度落實。

（二）BIM

BIM是建工程建筑行業(yè)的專業(yè)術(shù)語，其中文全稱為建筑信息模型。BIM就是基于三維數(shù)字技術(shù)歸集建筑工程項目中的各類數(shù)據(jù)，通過數(shù)字化手段對項目工程的功能特性展示，形成實體展示模型，從而保證在建筑項目施工推進(jìn)過程中能夠提供計算、查詢、組合拆分等實時數(shù)據(jù)。BIM是一個可視化數(shù)據(jù)庫，同時也是項目推進(jìn)過程中一個數(shù)據(jù)共享平臺。BIM技術(shù)以建筑物為研究載體，對于建筑的設(shè)計、施工、運營進(jìn)行規(guī)范化存儲。小到建筑物的門墻，再到梁、板、柱，都可以通過三維圖動態(tài)可視的形式來展示。

BIM技術(shù)以信息為靈魂，通過數(shù)字化表達(dá)方式更好地推動了建筑施工的信息化管理。同時，依托BIM軟件可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時更新，幫助人們更好地理解項目，并推動各項建設(shè)工作有效落實。

二、BIM技術(shù)在綠色工程施工中的應(yīng)用優(yōu)勢分析

（一）項目細(xì)節(jié)可視化

基于BIM技術(shù)在傳統(tǒng)建筑項目施工落實的過程中，人們可以更好地通過三維建模方式展示整個生命周期及其內(nèi)部構(gòu)造。與傳統(tǒng)的二維圖紙相比，借助cad軟件來表現(xiàn)建筑信息，同時還需要。工作人員進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)，建設(shè)推進(jìn)難度非常高，對人員的依賴度也非常大。BIM技術(shù)的應(yīng)用通過三維立體效果，生動展示實物圖形，建筑實體的信息可以形象表達(dá)出來，而且對于設(shè)計與輔助施工還可以遠(yuǎn)程操作，整個建設(shè)過程更加可視化。全信息集成模型的應(yīng)用可以讓項目推進(jìn)更加高效、快捷，實現(xiàn)不同工種的有效協(xié)作。建筑工程推進(jìn)的周期被有效縮短，而且各方對項目的認(rèn)知明顯增強(qiáng)，避免了一些誤差、返工等問題的出現(xiàn)，從而使得建筑工程項目各個階段有效銜接、高效推進(jìn)。

（二）項目信息集成化

BIM技術(shù)的應(yīng)用不僅圍繞建筑項目的空間幾何信息而展示，同時更好地體現(xiàn)了整個項目的生命周期信息。與項目相關(guān)的一些材料、數(shù)量等屬性都可以與建筑設(shè)計信息相整合。在項目施工推進(jìn)的過程中，上中下游各個階段的信息還可以有效共享。這樣設(shè)計的可高效評估設(shè)計階段的一些大量信息，還可以通過生動的方式與施工控制階段有效對話。整個項目推進(jìn)過程中，各方人員都可以基于信息平臺高效溝通、有效對話，從而為整個項目的集成化推進(jìn)奠定了良好基礎(chǔ)，項目落實更加高效快捷。

（三）項目屬性參數(shù)化

傳統(tǒng)的圖紙設(shè)計落實的過程中，一個數(shù)據(jù)的改變就會引起一連串?dāng)?shù)據(jù)的同步更新，其工作量之大可想而知。依托BIM建模及信息集成系統(tǒng)，在設(shè)計信息變更的過程中，基于相關(guān)參數(shù)設(shè)計關(guān)聯(lián)信息會進(jìn)行統(tǒng)一性調(diào)整，這樣不需要圍繞每一張圖紙逐一修改，系統(tǒng)就會自動更新，而且很好地避免了偏差、失誤等問題的發(fā)生。在圖紙使用的過程中，各項數(shù)據(jù)有機(jī)對應(yīng)。在建筑構(gòu)建修改時，工程量清單自動更新。依托BIM技術(shù)，整個建筑工程施工實現(xiàn)了參數(shù)的有機(jī)統(tǒng)一和信息的高效溝通，為項目施工推進(jìn)提供了重要保障，項目預(yù)算與采購也變得更加精確。

三、基于BIM技術(shù)的綠色施工管理內(nèi)容分析

綠色施工管理目標(biāo)的實現(xiàn)，不僅需要著眼于施工過程進(jìn)行有效設(shè)計，更需要結(jié)合事前策劃、事中控制、事后評價多個環(huán)節(jié)來實現(xiàn)整體推進(jìn)。

（一）加強(qiáng)事前策劃

綠色施工目標(biāo)的推進(jìn)在正式施工開展之前，就需要有效地統(tǒng)籌規(guī)劃，確定施工方案，選擇施工技術(shù)，為工程推進(jìn)奠定良好基礎(chǔ)。事前策劃需要將綠色施工管理目標(biāo)分配到各個部門，由項目人員結(jié)合目標(biāo)要求有效統(tǒng)籌實施。依托BIM技術(shù)，對于施工方案的具體內(nèi)容還要更好地細(xì)化落實內(nèi)容，對于建筑材料的消耗量和節(jié)約量要出具具體數(shù)據(jù)。如施工現(xiàn)場揚塵高度、廠界噪聲值也需要明確具體目標(biāo)。著眼于施工的各個階段，要有效分析控制要點。BIM技術(shù)要能夠在節(jié)地規(guī)劃、節(jié)水、物料、能源、環(huán)境保護(hù)等多個方面有效分析。對于建筑物的基本情況、建筑面積、層高、結(jié)構(gòu)形式、周邊情況、建設(shè)設(shè)計施工開竣工日期，都要結(jié)合國家、行業(yè)、地方及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)出具的具體目標(biāo)統(tǒng)籌實施。

（二）落實事中控制

綠色施工方案確定之后，為了更好地達(dá)到理想目標(biāo)，在施工過程中要實現(xiàn)全程控制。將綠色施工的目標(biāo)分解為方案設(shè)計、技術(shù)措施、控制要點等具體細(xì)節(jié)，并在現(xiàn)場施工過程中對這些目標(biāo)進(jìn)行有效的控制。在綠色施工現(xiàn)場，要能夠使用PDCA循環(huán)對整個施工過程加以跟蹤，檢查和改進(jìn)。

Plan制定出具體的施工方針工作計劃度，實現(xiàn)綠色施工方案中的具體策略;Do對施工方案有效落實和執(zhí)行;Check檢查綠色施工方案執(zhí)行效果，找出問題;Attention肯定成功經(jīng)驗，以模式化方式進(jìn)行推廣，總結(jié)失敗教訓(xùn)，避免下次再犯。對于綠色施工方案，要通過日檢、周檢、月檢圍繞整個施工過程有效落實。

（三）科學(xué)推進(jìn)事后評價

基于BIM技術(shù)進(jìn)行綠色施工管理，對于施工過程和施工成果還要落實有效的事后評價。分別從環(huán)境保護(hù)、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)能、節(jié)地等多個方面有效評價。還要結(jié)合施工過程中用到的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料等進(jìn)行綜合性評價，從而保證綠色施工目標(biāo)高效達(dá)成。

四、基于BIM技術(shù)的綠色施工信息化管理方法

（一）BIM技術(shù)在節(jié)地用地規(guī)劃方面的應(yīng)用

建筑工程綠色施工管理落實的過程中，需要更好地對土地使用進(jìn)行分析，達(dá)到合理規(guī)劃、高效用地的目標(biāo)。依托BIM技術(shù)，可以更好地對建筑物的空間、方位、外觀、建筑模式進(jìn)行有效的分析，并可以與周圍景觀進(jìn)行聯(lián)動，更好地分析確定施工細(xì)節(jié)。如結(jié)合地理信息系統(tǒng)（GIS），可以有效分析建筑物的空間數(shù)據(jù)，結(jié)合場地特點，設(shè)計出最為理想的交通流線組織，高效進(jìn)行現(xiàn)場規(guī)劃。依托計算機(jī)技術(shù)，還可以分析出場地的坡向、標(biāo)高、坡度等具體數(shù)據(jù)，預(yù)測該設(shè)計方案在自然災(zāi)害應(yīng)對方面的承受力，以更好地優(yōu)化土地使用，做到合理規(guī)劃，達(dá)到節(jié)約用地的目標(biāo)。依托三維模型，還可以直觀查看場地的挖方情況，對于各區(qū)塊平均高程、設(shè)計高程、開挖高程有效測量。由于在建筑施工過程中現(xiàn)場數(shù)據(jù)一直處于動態(tài)變化中，依托BIM技術(shù)還可以更好地進(jìn)行施工模擬，以更加直觀、合理的方式對設(shè)施、生產(chǎn)區(qū)、生活區(qū)、材料堆放區(qū)優(yōu)化排布，使平面布局更加合理，減少一些臨時性設(shè)施的投入。在同一場地同一區(qū)域還可以避免一些布景相互干擾，從而可以實現(xiàn)場地內(nèi)信息的靈活調(diào)度，選擇最優(yōu)施工方案。

（二）BIM技術(shù)在水資源節(jié)約方面的應(yīng)用

建筑施工落實的過程中，混凝土的澆筑、攪拌、養(yǎng)護(hù)以及后期墻面處理等多項工作都需要大量用水。在建筑施工過程中，如果沒有節(jié)水意識，不僅會造成資源浪費，而且還會影響工程施工推進(jìn)整體進(jìn)度。節(jié)約水資源，既要保證基本用水量，又要避免過度浪費，增加建設(shè)成本。首先，基于BIM技術(shù)可以對施工過程進(jìn)行用水模擬，例如在基坑作業(yè)階段，可以借助地下水作為混凝土養(yǎng)護(hù)用水。另外建筑物周邊的一些淺層地下水儲量豐富的話，也可以采用基坑沉水，更好地用于現(xiàn)場除塵、車輛沖洗等，減少對自來水的使用。在施工落實的過程中，為了保證現(xiàn)場供水，還要優(yōu)化用水的管網(wǎng)布置，采用合理的路徑保證現(xiàn)場供水，建立水回收系統(tǒng)，對于沒有用到的現(xiàn)場積水及雨水進(jìn)行回收處理?；贐IM系統(tǒng)，還要對整個建筑系統(tǒng)的與污水分流系統(tǒng)有效設(shè)計。在管線排布中提前設(shè)計好雨水管道，方便后期建筑物投入使用后回收雨水用于苗木綠化管理。

（三）BIM技術(shù)在物料節(jié)約方面的應(yīng)用

建筑施工落實的過程中，對于物料的需求量非常大?；贐IM技術(shù)要更好地優(yōu)化物料追蹤，落實管線設(shè)計，對現(xiàn)場的施工材料有效管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對到達(dá)現(xiàn)場的物料使用信息有效追蹤，結(jié)合工程推進(jìn)情況，完善后續(xù)材料選購和進(jìn)場安排，做好施工現(xiàn)場庫存儲量規(guī)劃，減少物料占地。在建筑物施工落實的過程中，對于管線排布也有非常高的要求，尤其是一些高層建筑內(nèi)管線交錯，施工不合理就會造成極大的浪費。借助BIM軟件中管線碰撞監(jiān)測功能，可以更好地生成三維模型，對碰撞部位有效標(biāo)注，讓施工人員在現(xiàn)場合理布置，可以更好地避免管線錯、漏、碰、缺等問題的出現(xiàn)，減少物料浪費的同時，更好地提高施工工作效率。對于一些復(fù)雜的位置，如凹面結(jié)構(gòu)、多維曲面結(jié)構(gòu)，還有一些玻璃安裝，飄窗施工等，可以借助BIM預(yù)加工具拼裝功能生成三維模擬，循序進(jìn)行施工解析，節(jié)省材料的同時，更好地做好施工模擬，降低工人施工難度。將材料的損耗降到最低，這樣可以更好地保證施工質(zhì)量。

四、結(jié)束語

總之，基于BIM技術(shù)要將綠色施工理念貫穿建筑施工全過程，對于建筑施工推進(jìn)中的各個細(xì)節(jié)有效關(guān)注，通過科學(xué)動態(tài)的模擬信息，更好地加強(qiáng)施工過程中的有效溝通，推動責(zé)任監(jiān)督全面落實。依托對整個流程的科學(xué)監(jiān)控和有效管理，使綠色建筑理念深度推進(jìn)，實現(xiàn)資源節(jié)約和節(jié)能減排的終極目標(biāo)。

作者單位：黃少斌? ? ?振華海灣工程有限公司

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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