綠色建筑施工管理中BIM 技術的影響分析

陳玉梅

（甘肅第四建設集團有限責任公司，甘肅 蘭州 730030）

隨著科技發展，人民生活質量提高，當前高消費模式，綠色節能發展成為基本理念，尤其是建筑行業，節能降耗需求逐漸增加，推動了綠色建筑節能發展。作為建筑行業，BIM 技術廣泛應用，其通過分析模擬設計信息了解施工細節，優化施工方案和流程，該技術在綠色建筑中的應用可以利用BIM 技術確定準確模型和參數指導施工，合理應用綠色材料和節能設計，有效節約能源，并降低施工成本，減少工程對環境的破壞。

1 綠色建筑和BIM 技術

1.1 綠色建筑

綠色建筑發展時間較短，相對于發達國家而言我國綠色建筑仍然處于初級階段。相對于傳統建筑而言，綠色建筑是在工程建設中融入綠色理念，在保證工程質量的同時通過清潔、再生等方式盡可能避免破壞生態環境，促使建筑與生態環境實現協調發展。綠色建筑核心目標在于保證人與自然和諧相處，實現利益最大化，有效利用再生資源、環保材料，減少環境資源使用量，提高水資源和建筑材料利用率，營造合適的生存空間，并達到人與自然統一目標[1]。

綠色建筑施工管理是基于社會和諧和資源節約提出的，在此基礎上，建筑企業需要具有環保意識，并根據現代技術歸納整合各階段資源需求，以資源持續利用為中心完善項目施工綠色管理，進而促使建筑施工和生態環境實現協調發展，為工程建設發展提供保障。

1.2 BIM 技術

BIM 技術是利用BIM 軟件構建數字信息模型，其中包括項目全生命周期特性、物理信息、過程控制以及施工進度等內容。BIM 也就是建筑信息模型，一般是在3D 模型上加入一些材料構成4D 模型，之后融入工作中的成功做法形成了5D 模型，若是材料足夠可以形成ND 模型，之后根據該模型進行施工，可以提高施工效率，減少施工誤差，保證施工質量，實現節能環保施工目標。

2 綠色建筑施工管理中BIM 技術應用

2.1 全過程應用

綠色建筑施工即為項目策劃、設計、施工、運維、拆遷等工作實現的過程。根據項目實施順序，BIM 應用在各個階段，其價值也在項目實施中實現。在實際應用中，BIM 技術在不同階段特點不同，其在前期分析時，BIM 會支持業主的建議。搭建模型時，BIM技術憑借主導價值進行項目設計施工。在虛擬現實時，BIM 可以指導項目，為項目施工運維工作開展提前制訂計劃。

綠色建筑施工管理中，全過程管理包括前期策劃、可行性研究、項目實施、運維、拆除，BIM 是建筑信息模型，其中涉及了各種建筑信息，當前，綠色建筑施工管理中除了拆除階段并未應用BIM 技術其他階段均有應用，其為綠色建筑具體實施提供了指導[2]。

2.2 決策階段應用

綠色建筑施工管理中，決策階段需要考慮后續BIM 使用模式，盡可能減少運維費用，提高效率。因此，需要進行以下工作：①調查分析工作。前期策劃是基于環境條件調查分析得到的，實際調查內容包括了社會、經濟、生態等方面，這一階段通過采用調查問卷、實地調查、文獻綜述等方式得到結果，主要調查環境因素包括：地形、能源、氣候、舊建筑、災害等。②明確項目內容和目標。通過調查得到基本信息，之后具體細化項目框架，確定內容、規模、目標，并將其分為不同階段與內外部環境結合制定綠色建筑評價體系以及綠色施工管理方案。③劃分項目功能。在經濟、生態和區域等因素影響下，項目運維使用者需要明確劃分項目各種功能及其面積等。④明確組織策劃。綠色建筑施工管理需要各個專業人員參與其中，協同管理，其實管理關鍵。因此，在決策極端，需要積極引導各參與人員參與其中。⑤分析決策風險。決策階段可以分析項目面臨的經濟、技術、組織等風險。

在決策階段，BIM 主要應用在生態環境模擬、建模、場地分析、成本核算以及總體規劃等方面，尤其是綠色生態環境模擬中應用。該階段，BIM 軟件中的CFD、ECOTECT 等可以確定決策結果。例如在生態環境模擬中，BIM 的應用需要先收集基礎數據并分析調查結果，進而根據施工場地梳理生態調查數據，確保數據完整準確，之后輸入專業參數，最后根據建筑要求得到三維模型、圖紙等。

綠色建筑施工管理中BIM 應用的影響主要體現在環境、管理、能源、經濟方面。在環境上，BIM 可以模擬生態環境，影響熱、風、日照等環境；在管理上，BIM 可以進行現狀建模，影響信息資源；在能源上，BIM 可以進行場地分析，影響建筑節能；在經濟上，BIM 可以核算成本，影響項目費用[3]。

2.3 設計階段應用

綠色建筑施工管理中，設計階段需要遵循與時俱進、可持續發展、環境保護以及節能低碳等原則。

在該階段，BIM 的應用主要體現在以下6 個方面。

（1）協同共享。BIM 協同設計指的是各專業協同和建設溝通。利用BIM 技術可以在其所提供的同一平臺存儲設計方案、幕墻設計、特種設備設計、DBV 信息等，施工過程中可以及時將調整變化的信息傳輸至平臺中。

（2）優化結構。BIM 的3D 協同平臺可以幫助各專業在同一平臺上進行溝通交流，例如解耦股專業可以通過PKPM 等軟件設計結構，之后利用信息交換軟件導入BIM 信息模型，并在結構設計模型接觸上通過協同平臺整合水電暖等專業模型，實現結構模型與安裝模型的碰撞，及時發現預留洞口，基于此得到洞口預留圖紙，開展專業施工，避免出錯。

（3）分析施工變更。BIM 應用在設計階段可以存儲豐富的建筑屬性信息，也能夠實時準確量化比較參照物，保證施工符合設計意圖，運維過程中BIM 可以實時監控建筑運營數據，及時調整，落實好綠色建筑管理目標。

（4）優化日照和植物。利用BIM 中的Lotect Analysis 分析太陽輻射，通過科學分析數據規劃建筑位置、間距等，并選擇合適植物，起到遮陰降噪作用。

（5）跟蹤降低碳排放量。綠色建筑施工中，碳排放量控制也十分重要，BIM 中的Ecotect 和GBS 等軟件可以設計評價建筑綠色程度，進行地毯設計分析，通過關聯建筑估算碳足跡，并利用3D模型準確估算基地挖填方珊瑚糧，平衡土方，準確計算該概念車材料數量，減少備料和廢氣料。

（6）收集利用雨水。BIM 通過科學設計管線技術與灌流分析仿真軟件設計中水回收循環利用系統，改善污水和垃圾指標。

綠色建筑施工管理中，BIM 技術應用影響主要體現在環境、管理、進度、經濟和環境、能源等方面。在環境、管理、能源方面的影響同上，在進度上體現在設計施工變更上，影響綠色規劃施工進度；在經濟和環境上體現在日照輻射和植物選擇上，影響項目費用。

2.4 施工階段應用

綠色建筑施工階段，管理要點在于成本、進度、質量、安全、環境、組織等方面的控制。

在該階段，BIM 技術應用體現在以下7 個方面。

（1）碰撞檢查。BIM 技術可以將設計成果和施工內容匯總在同一平臺上開展碰撞檢查，及時發現二者沖突，調整工作，避免施工出現錯誤，并出具自動分析檢測報告，修正綠色評估結果影響坐標點。

（2）建造4D 虛擬。BIM 利用REVIT 等軟件進行虛擬模擬，形成模型可以反映建筑實體全部信息，其可以將動畫演示與真實構建聯系起來，得到BIM 虛擬施工技術[4]。利用該技術可以避免施工污染和錯誤，縮短工期，降低成本，減少風險。

（3）優化方案。BIM 技術利用各種工具優化綠色建筑施工方案，解決施工面臨的各種問題，確保施工順利進行。

（4）優化組織。BIM 可視化平臺為項目參與方提供了溝通交流計劃，方便參與人員了解專業知識，提高了施工效率。

（5）提高環境質量，節約用地。BIM 通過模擬室外峰環境提高建筑周邊舒適度，同時通過科學布局建筑和景觀等優化流程分布，提高環境質量，并有效利用土地資源。

（6）分析噪聲。利用BIM 進行聲環境模擬，記錄建筑材料和室內裝修等方面信息，迅速預測建筑物聲學質量，并對聲學改造方案進行可行性預測。

（7）管理材料，存儲信息。材料出廠會設置RFID 標簽，通過閱讀器可以將標簽中的信息錄入到BIM 信息模型中，在此基礎上跟蹤材料，優化運輸車輛、路線和順序，保證現場保存材料質量，布置項目現場，同時利用云平臺傳輸信息，減少信息錄入措施，做好材料管理工作。

2.5 運行維護應用

綠色建筑運維階段，管理要點在于節能節水節材、事故解決、宣傳綠色建筑等方面。

在該階段，BIM 技術應用體現在以下4 個方面。

（1）制訂運維計劃。BIM 的可視化功能可以對綠色設計進行應急模擬、人群熱舒適度模擬等，之后及時反饋檢測指標，物管人員在此基礎上制定運維方案。

（2）評價綠色標識。利用BIM 的3D 模型可以計算碳排放量，及時調整設計方案，確保該階段綠色建筑評估達到指標。

（3）維護設備。物業可以利用BIM 中的竣工模型、數據庫、平臺和接口更新數據，并通過可視化模型讀取設備數據進行管理，更新數據。

（4）拆除材料回收。利用BIM 的RFDI 標簽信息，竣工模型可以保存這些信息，以便運維管理，同時為建筑改造修繕提供方案。拆除時，利用BIM 準確定位可持續再生資源和循環利用資源，制定計劃減少拆除污染和資源浪費。

3 結語

綜上所述，綠色建筑施工管理中通過應用BIM 技術可以解決諸多管理問題，落實綠色技術，提高建筑綠色建造水平和信息化程度，實現雙碳目標。