BIM在綠色建筑全生命周期的應用探析

黃憲禮

中冶沈勘工程技術有限公司，遼寧沈陽 110000

近年，建筑工程數量越來越多、規模越來越大，并逐漸向著現代化方向發展。在過去，人們大多只注重建筑工程質量以及居住舒適度等，忽視了節能環保方面的要求。因此，采取科學合理的措施有效降低建筑耗能、打造綠色建筑具有重要意義。然而，綠色建筑由于受到技術方面限制，發展速度較為緩慢。在綠色建筑中應用BIM技術，能夠實現綠色建筑建設效率和施工質量的有效提升，解決此類建筑在技術方面的問題，大大減少建筑工程建設對資源能源的消耗和對生態環境的破壞。文章主要探討BIM技術在綠色建筑全生命周期中的應用，希望能為建筑行業提供有益參考，促進建筑行業可持續發展。

1 BIM技術與綠色建筑概述

1.1 綠色建筑

在確保建筑工程質量安全的前提下，充分利用能源資源、減少生態環境破壞所建造的建筑叫做綠色建筑。綠色建筑的目標是促進建筑、環境與人的協調發展，盡可能降低合成材料的使用頻率，合理利用太陽能，其設計理念是在最大程度上降低工程建設對生態環境的破壞和影響，為人們提供自然、宜居的生活環境，推動建筑行業的可持續發展。

1.2 BIM技術概念

BIM技術即建筑信息模型技術，也可稱為建筑數字模型技術。在建筑工程中應用建筑信息模型技術，能夠對項目工程物理以及功能特性進行數字化表達，實現信息數據共享。將BIM技術應用到綠色建筑全生命周期中，可以利用虛擬建筑信息模型對建筑工程設計、施工、檢測等進行全方位管理與控制。近年來，隨著計算機技術和網絡技術的發展，BIM技術取得了顯著成就，在建筑工程中的應用也越來越廣泛，包括建筑工程決策階段、規劃設計階段、施工階段以及竣工檢驗階段等。BIM技術以三維軟件作為工具，含概建筑工程項目、工程數據信息、建筑設計和施工管理等多種模型，能夠對建筑工程進行全生命周期的優化管理。

2 BIM在綠色建筑全生命中期的應用探析

2.1 建筑全生命周期管理中的BIM應用

2.1.1 規劃設計階段

在綠色建筑規劃設計階段應用BIM技術，其主要目的是加強項目參建方之間的交流、合作與溝通，解決因專業不同導致的沖突、因主觀因素導致的設計變更等問題，具體應用如下：對項目工程進行規劃選址。在確定項目工程具體位置時，需要進行場地分析。在過去，項目選址方法落后，并且存在許多問題，包括不能迅速有效地處理大量信息數據、定量分析存在問題、主觀因素影響等。現階段，在項目規劃選址過程中，可以綜合利用BIM技術與地理信息技術，通過數據建模的方式對擬建建筑物的空間信息以及場地條件進行明確展示，便于決策人員有效進行場地評估與分析，確保場地規劃的科學性、合理性與可行性[1]。

2.1.2 模型建立和圖紙繪制

BIM模型中所有的圖元都包含具體實際的工程意義，包括施工材料的性能、構建的空間尺寸等參數，這些參數控制著全部的構件模型，實現了模型參數之間的相互聯系。在這種情況下，一旦某一個模型的參數信息出現變化，其他相關模型構件的參數信息也會隨之改變。在過去，這類工作往往需要耗費大量的人力和時間，BIM技術則有效地解決了這一問題；除此之外，對于施工過程中需要應用到的新結構和新形式，BIM技術也能夠進行實際施工模擬，在模擬過程中及時發現設計問題，優化設計方案，確保設計方案的合理性與可行性。除此之外，可視化是BIM技術最為突出的優勢，設計單位可以利用該優勢，加強與建設單位、施工單位以及材料供應商之間的溝通和聯系，以此實現工程設計效率的提升。

2.1.3 建筑工程施工階段

在建筑工程施工過程中，BIM技術在預制構件進場和存放管理、施工進度質量控制這兩方面發揮的作用最為突出，具體表現如下：

首先，綠色建筑工程施工需要用到多種材料、構件以及機械設備，因此，企業必須加強施工現場材料管理，以免出現材料、構件找錯或找不到的狀況，影響工程進度。在這種情況下，企業可以充分利用BIM技術以及RFID技術，實現對構件的實時追蹤，迅速準確地找到構件。將BIM技術與RFID技術結合起來，能夠有效提高信息讀取和傳遞速度，確保信息準確，避免因人工操作導致的信息錯誤。

其次，BIM技術也可應用于工程施工質量進度控制工作中。BIM技術可以實現對施工方案的實際模擬與分析，建立施工4D模型，實時監控追蹤工程施工質量和施工進度，并將實際數據信息與施工計劃進行對比，找出差異之處，從而優化工程建設資源和空間的配置，及時解決施工過程中出現的質量漏洞，避免出現工程沖突現象，確保綠色建筑工程施工順利開展[2]。

2.1.4 運營維護階段

在綠色建筑工程運營維護階段，BIM技術的工作內容主要是：對建筑工程的使用狀況、容量以及財務方面的情況進行實時監測；在進行建筑工程施工階段和運營維護階段的交接時，BIM技術能夠提供較為準確、詳細且全面的數據，便于建筑維護運營工作的順利進行；在物業管理過程中，BIM軟件能夠依靠其龐大的數據庫對設備的運行情況進行判斷和分析，這主要是通過分析設備運行參數得以實現。在這種情況下，BIM軟件可以對設備運行的能源消耗、性能狀況以及環境影響等參數進行有效分析，根據實際情況采取合理措施，解決設備在運行過程中出現的各種問題。除此之外，BIM技術和RFID技術還能應用于建筑門禁系統，提高建筑的智能化和自動化水平。

2.2 BIM技術在建筑全生命周期中的應用價值

2.2.1 BIM技術在項目規劃階段的應用價值

在項目規劃設計階段應用BIM技術，能夠充分實現建筑工程的經濟效益；BIM技術還能分析綠色建筑工程的技術可行性和經濟可行性，為后續施工提供良好的基礎；在綠色建筑項目規劃過程中，業主需要分析設計方案的可行性，這往往要耗費一定量的人力、物力和材料，BIM技術則能夠有效解決這一問題，減少成本投入，提高工程建設效率。

2.2.2 BIM技術在項目設計階段的應用價值

BIM技術在項目設計階段的應用價值主要表現在以下方面：相較于CAD軟件，BIM軟件能夠大大提高設計圖紙的直觀性，實現三維設計，這是建筑行業的重大變革，對于建筑行業的未來發展是十分有利的。工程師能夠以三維圖紙作為基礎，準確迅速地分析綠色建筑工程設計的可行性，便于設計方案的優化與調整。

2.2.3 BIM技術在項目施工階段的應用價值

BIM技術在項目施工階段的應用價值主要表現在以下方面：BIM模型能夠對項目設計狀況進行完整具體的體現，確保設計構件和施工現場的構件保持一致。在這種情況下，BIM技術可以有效發現施工過程中存在的質量安全等問題，并根據實際情況采取合理有效的措施進行解決，以免出現工程施工與設計標準相差過大的問題，在確保綠色建筑施工質量的基礎上提高施工效率、減少工程造價，提高施工效果的精益化。

2.2.4 BIM技術在項目竣工階段的應用價值

BIM技術在項目竣工階段的應用價值主要表現在以下方面：當綠色建筑施工完成后，需要對其進行管理維護，相較于普通建筑，綠色建筑管理維護內容更多、難度更大，將BIM技術應用到綠色建筑工程竣工驗收階段，能夠對建筑工程進行及時有效的維護，延長建筑使用壽命。BIM技術能夠根據前期建筑施工模型分析出維護項目的實際參數，形成竣工模型，便于項目工程進行全過程、動態化維護和管理，大大降低了綠色建筑工程維護和管理的難度，確保建筑工程正常運營[3]。

3 結語

綜上所述，近年來建筑工程數量和規模都有了較大提升，建筑行業取得了較為顯著的成就。隨著環保節能理念逐漸深入人心，建筑行業發生了新的變化，綠色建筑逐漸成為現代建筑行業的主要發展趨勢。在綠色建筑全生命周期中應用BIM技術，能夠加強綠色建筑工程施工管理，有效提高管理質量和管理水平，及時發現工程規劃階段、設計階段、施工階段以及運營管理階段存在的各種問題，確保工程施工質量，充分發揮綠色建筑的經濟效益、生態效益和社會效益，為建筑施工企業贏得更大的利潤空間，推動建筑行業可持續發展。

[1] 李月香，李超剛.BIM在綠色建筑全生命周期項目管理中的應用優勢[J].建設科技, 2017（12） ：76.

[2] 李驍.綠色BIM在國內建筑全生命周期應用前景分析[J].土木建筑工程信息技術, 2012（2） ：52.

[3] 李秋全.綠色建筑全生命周期中的BIM技術應用策略研究[J].現代裝飾（理論） , 2016（12） ：192.