綠色建筑中的BIM工程進度管理的應用

王 龍

北京中瑞岳華工程管理咨詢有限公司山東分公司

1 前言

由于BIM 技術具有可視化、信息關聯性、模擬性、可出圖性等特點，因此，在綠色建筑的工程進度管理當中得到廣泛應用。該技術貫穿于建筑工程的全生命周期，能夠采集每一個施工節點的相關數據信息，并將其反映在真實的實體模型當中，技術人員通過對模型中各項技術參數的分析，能夠提前查找出問題點，精準做出預判，并制訂行之有效的處理方案，避免給企業造成較大的經濟損失。

2 BIM技術在綠色建筑工程進度管理中的應用優勢分析

2.1 規避工程圖紙設計缺陷

BIM 技術具有可出圖性，加之BIM 程序能夠在三維環境下完成設計過程，因此，可以直接生成打印出綠色建筑的平面及立體的剖面圖，工程技術人員在施工前，完全可以借助于三維模型，查找出建筑工程中的設計缺陷，然后與設計人員共同商討，能夠及時修改設計數據，降低圖紙設計的錯誤率。這樣一來，在施工生產過程中，可以有效降低設計變更頻次，避免給施工進度帶來不利影響[1]。

2.2 關聯進度計劃，及時更正錯誤

如果將BIM 技術引入到建筑工程的各個分項工程、分部工程當中，即在每一道工序都構建一個三維立體模型，不僅能夠掌握工程施工進度的具體信息，而且也能夠及時獲取影響工程進度的各種因素，查找出工程進度計劃中的錯誤與漏洞。由于三維模型與真實的建筑，各項數據信息完全對等，工程技術人員可以反復對模型設計流程進行優化與參數調整，就能夠制訂與實際施工生產最為吻合的工程進度計劃，以彌補原進度計劃中的漏洞與不足之處。

2.3 完整的模型便于各方協調溝通

傳統的二維設計圖紙涉及到的數據信息相對較多，設計方、業主方、施工方在研討設計施工方案時，常常出現溝通不暢的情況，對圖紙中的關鍵施工工藝無法達成一致，而嚴重影響了工程進度。而應用BIM 技術，參與工程建設的各方代表可以根據建筑模型，清晰直觀的了解到各項分部工程、分項工程的相關技術參數，施工各個階段的材料需求情況、資金使用情況、具體的工程量信息都能夠一目了然，這就為圖紙及方案會審節省了大量時間，工程各參與方也比較容易統一意見，有效避免了工程進度滯后情況的出現。

3 BIM技術在綠色建筑中的應用效果

3.1 模擬外界自然環境

綠色建筑的外界自然環境因素包括氣溫、大氣濕度、太陽輻射、風向、風速以及綠色植被，利用BIM 的模擬程序可以對這些外界環境因素進行可視化分析，同時將這些信息與系統中的當地氣象信息數據庫進行比對，設計師在遵循“綠色環保”理念的基礎上，能夠精準的分析出影響建筑物舒適度的太陽輻射角度、強度、通風效果等因素，進而為設計建筑圖紙提供重要的參考依據。比如利用BIM技術模型對室外太陽輻射強度與熱量分布進行分析，通過真實的模擬數據，可以用于各種太陽能設備的方案設計與優化，使這種可再生能源能夠得到高效利用。此外，BIM模型還能夠模擬出室外喜陽植物、喜陰植物的具體種植位置，在確保植物成活率的前提下，使各種植物釋放出更多的氧氣，以達到凈化建筑周邊環境的目的。

3.2 模擬室內宜居環境

光環境、熱環境、聲環境、空氣質量是建造綠色建筑室內宜居環境的基本要素，設計人員可以利用BIM 技術構建一個室內宜居環境模型，將氣象信息、其他聲源信息、光照信息、空氣中的懸浮顆粒信息輸入模型當中，對自然采光度、人工照明、其他源頭等要素進行仿真模擬，進而獲得建筑室內各個施工工序的精準參數，比如門廳朝向、門窗數量、通風條件等，使室內居住環境符合綠色建筑的相關標準要求。

3.3 模擬建筑材料的環保性能

綠色建筑材料無污染，不會對人體健康造成傷害，因此，基于綠色環保理念，在設計建筑圖紙過程中，應當將綠色材料納入到設計計劃當中。設計人員可以利用BIM技術將建筑外墻保溫材料、室內墻體粉刷材料、地面板材鋪裝材料的類型、導熱性、環保性能等技術參數進行仿真模擬，在突顯綠色建筑節能環保功效的同時，為施工企業提供了采購綠色建筑材料的參考范本。此外，BIM技術具有強大的數據分析與統計功能，尤其在材料資源節約利用方面，發揮著不可替代的關鍵性作用。比如對于一項復雜的綠色建筑工程來說，對材料的使用標準以及材料節約提出了高要求，如果利用BIM技術，可以將建筑的主體結構以及水、電、暖等各道工序的設計內容融為一體，并借助于BIM 技術的碰撞檢查功能，篩選出最為優化的節材方案，這樣一來，大幅減少了材料資源浪費，為施工企業經濟效益的提升提供了堅實的技術保障。

4 BIM技術在綠色建筑工程進度管理中的實際應用

4.1 工作分解結構編碼系統

BIM系統將建筑整體按照不同的功能特性分解成為若干個小型工作包，將影響工程進度的每一道施工工序轉換為獨立單元，這樣易于對工程進度予以有效控制。對于每一個獨立單元，按照BIM 系統的編碼原則分別進行統一編碼，以防止混淆每一個分解結構，與此同時，每一個單元的檢索、變更、費用計算、進度安排、資源配置、質量安全規定等內容都可以和編碼系統進行比對參照。比如在外墻砌筑施工時，工程技術人員要獲取費用計算數據與時間進度安排，完全可以參照編碼系統中相對應的內容，并結合統一標準，合理安排施工任務，科學配備施工人員，以防止工程進度滯后情況的發生[2]。

4.2 三維立體模型與進度計劃的有效銜接

在構建綠色建筑的三維立體模型時，需要保證模型符合國際IFC標準要求，將反映建筑的真實數據信息錄入到BIM系統當中，以產生一個參數化模型，這一模型能夠準確反映出真實建筑的每一項分部工程與分項工程的組成特征，比如構配件類型、施工工序的先后時間、施工場地的狀態信息、工程設計變更信息等，這些真實數據統一存儲在BIM系統的數據當中，工程技術人員可以根據實際施工需要，快速調取出建筑物的三維立體模型，對工程進度進行全方位監控與管理。

4.3 工程計劃進度與實際進度的實時比對

在建筑工程施工前，技術人員可以將影響工程進度的要素輸入到工作分解結構的數據庫當中，在實際施工過程中，由于計劃進度與實際進度之間往往存在一定差距，此時，就可以借助于BIM 技術，將實際施工進度與數據庫中的進度信息進行綜合比對，技術人員通過比對結果，能夠及時查找出影響實際施工進度的主要因素，進而調整施工方案，優化資源分配格局，以避免工程進度延后。

5 BIM技術在綠色建筑工程進度管理中的應用案例

下面以某城市小區中的一棟16 層的民用住宅為例，對BIM技術在工程進度管理中的應用方法予以闡述。首先是模型創建階段，這一階段主要是構建主體工程模型，通過收集該建筑的各項技術參數，將其錄入到計算機系統當中，然后根據BIM系統的建模功能，初步形成一個具象化的實體模型，工程技術人員可以通過模型，制訂工程進度計劃，設計方、施工方、業主方進行三方會審，在確定進度計劃的可行性以后，進入到施工動態管理階段。這一階段，BIM 模型能夠為施工方提供精準的材料使用數量，采購人員結合這些數據，能夠制訂出符合實際施工生產需求的材料采購計劃，這樣，將有效避免材料浪費現象的發生。此外，為了保證合同工期，防止工程進度延后，施工方可以利用BIM 技術模擬出影響工程進度的外部自然氣候條件信息，比如對雨季降雨量的分析、降水頻次的分析、風級與風速的分析、惡劣天氣條件的分析，根據這些真實的數據信息，施工方能夠提前做好預防工作，并編制出科學合理的施工進度方案。BIM 技術可視化、模擬化的特點為建筑工程施工全過程提供了高價值的數據信息，尤其在工程進度管理方面，BIM技術這些獨有的功能優勢，不僅排除了影響工程進度的各種負面因素，而且在保障綠色建筑施工質量方面也發揮了正向促進作用。

6 結束語

經過長期的摸索和實踐，目前，BIM技術應用體系已日趨完善，在綠色建筑工程進度管理工作中的應用價值日漸突顯。因此，在這種利好形勢下，建筑施工企業應當進一步拓展BIM技術的應用范圍，在確保工程進度的前提下，建造出更多的優質工程與精品工程。