探討B(tài)IM技術(shù)在綠色建筑施工中的應(yīng)用

李翠

（南京高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇 南京 210000）

BIM字面意思就是建筑信息化模型，實(shí)際上只是一個(gè)模擬系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)施工過(guò)程中錄入實(shí)際數(shù)據(jù)信息，不斷進(jìn)行修改完善，最后形成一個(gè)竣工模型才是真正的BIM。BIM技術(shù)就是將各個(gè)流程之間進(jìn)行歸納總結(jié)，實(shí)現(xiàn)資源利用最大化，以環(huán)境保護(hù)為理念。通過(guò)BIM技術(shù)的管理不斷能夠減少建筑過(guò)程中所產(chǎn)生的資源浪費(fèi)，還能夠提高能源利用的效率和目的。而綠色建筑的最終形態(tài)更是能夠體現(xiàn)BIM技術(shù)的核心表達(dá)，為群眾提供一個(gè)健康、舒適且高效利用空間的自然建筑形式。通過(guò)BIM技術(shù)對(duì)綠色建筑每一項(xiàng)施工流程展開(kāi)多維度管理，讓綠色建筑在每一流程的開(kāi)展當(dāng)中，都能夠達(dá)成綠色指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)。

1 BIM技術(shù)的發(fā)展

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，我國(guó)建筑業(yè)能耗已經(jīng)超過(guò)了社會(huì)總能耗的1/3，而且大家在一天當(dāng)中有90%的時(shí)間都是在建筑內(nèi)度過(guò)的。而綠色建筑是指在全壽命周期內(nèi)，最大限度的節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、減少污染，為人們提供健康、高效的使用空間。比如日常所說(shuō)的冬暖夏涼，而綠色建筑的目的就在于實(shí)現(xiàn)冬暖夏涼的同時(shí)，還要比傳統(tǒng)建筑消耗更少的能量來(lái)達(dá)成這個(gè)效果。在后續(xù)的生命周期中，每耗費(fèi)一點(diǎn)能量，甚至還來(lái)源于清潔的能量，就實(shí)現(xiàn)了使用端耗能少同時(shí)又能有效利用清潔能源的碳中和目標(biāo)。隨著科技的更新?lián)Q代，BIM技術(shù)在工程建筑范圍內(nèi)也發(fā)揮著一定的作用，BIM技術(shù)成為了大部分工程人員首選的新型項(xiàng)目管理共計(jì)。不但在傳統(tǒng)的工程管理過(guò)程中優(yōu)化了設(shè)計(jì)、造價(jià)、施工管理等多種流程，還能夠通過(guò)多維模擬建筑信息的虛擬模型開(kāi)展全方位的一體化控制，對(duì)施工流程中的全過(guò)程進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量。

2 綠色建筑的概念

現(xiàn)在已經(jīng)明確地提出來(lái)推動(dòng)綠色建筑的發(fā)展，擬規(guī)劃2030年國(guó)家的碳排放量達(dá)標(biāo)，直至2060年實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。其實(shí)碳中和還有著另外一個(gè)稱(chēng)呼，也就是“凈零碳”，想要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，還需要各行各業(yè)互相配合發(fā)展，現(xiàn)如今對(duì)于碳排放所包含的范圍主要是因?yàn)槟茉词褂盟牡馁Y源，其中就概括了建筑行業(yè)、交通車(chē)輛、工業(yè)發(fā)展各大類(lèi)在生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中都會(huì)因?yàn)槟芰炕顒?dòng)而產(chǎn)生碳排放，而建筑行業(yè)當(dāng)中為了實(shí)現(xiàn)綠色建筑的發(fā)展，更是通過(guò)多角度出發(fā)實(shí)現(xiàn)資源利用最大化，減少不必要的資源浪費(fèi)。

綠色建筑不但能夠促進(jìn)節(jié)能減排，還可以改善居住環(huán)境，打造一個(gè)與自然和諧共生的建筑環(huán)境。綠色建筑主要關(guān)注兩大問(wèn)題，其一是建筑與人的關(guān)系，其二是建筑與自然的關(guān)系。其中建筑與人的關(guān)系當(dāng)中主要將重點(diǎn)放在人的感受和健康當(dāng)中，綠色建筑會(huì)結(jié)合每個(gè)建筑的特點(diǎn)，關(guān)注居住環(huán)境的整體舒適度和健康品質(zhì)，比如說(shuō)在通風(fēng)過(guò)程中，會(huì)通過(guò)優(yōu)化空間和平面布局的方式，促進(jìn)自然通風(fēng)，讓人在建筑室內(nèi)也能夠呼吸到新鮮的空氣，感受到大自然的懷抱。還有就是關(guān)注采光，通過(guò)空間布局和門(mén)窗設(shè)計(jì)，將自然光線引入室內(nèi)，讓室內(nèi)空間變得更加開(kāi)闊明亮。關(guān)注隔聲降噪，通過(guò)采用隔音窗，以及隔音樓板等措施，全方位減少室內(nèi)空間的噪音干擾，為大家打造一個(gè)安靜舒適的居住環(huán)境。關(guān)注室內(nèi)健康，通過(guò)室內(nèi)氣流組織設(shè)計(jì)，規(guī)范化安裝新風(fēng)除霾系統(tǒng)，使用環(huán)保材料，為大家提供健康舒適的室內(nèi)環(huán)境。關(guān)注室外環(huán)境和配套服務(wù)，豐富景觀綠化，最好是配套健身房、圖書(shū)館、以及老年活動(dòng)中心等公共設(shè)施服務(wù)，為大家打造一個(gè)整體的生態(tài)環(huán)境。

3 建筑與自然的關(guān)系

綠色建筑追求與自然和諧共生，所以在最初規(guī)劃綠色建筑的時(shí)候，就和結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際狀況，最大范圍內(nèi)減少資源消耗，達(dá)到自然和諧共生的目的。比如說(shuō)在近期緊抓的節(jié)約能源當(dāng)中，在建筑過(guò)程中就能夠通過(guò)遮陽(yáng)或隔熱技術(shù)等，減少太陽(yáng)輻射對(duì)建筑外墻的影響，使用高效節(jié)能燈具或設(shè)備，利用太陽(yáng)能等可再生能源，以此來(lái)達(dá)到減少化石能源消耗的目的。呼吁節(jié)約用水，在建筑過(guò)程中就要考慮到節(jié)水器具的裝置，室外草坪及樹(shù)木等制備可采用節(jié)水灌溉或合理利用雨水等方式，以及非傳統(tǒng)水源進(jìn)行綠化灌溉和道路沖洗。關(guān)注節(jié)約材料，盡可能使用可循環(huán)材料，提倡建筑工業(yè)化生產(chǎn)方式，避免材料浪費(fèi)。關(guān)注節(jié)約土地資源，通過(guò)合理規(guī)劃土地使用途徑，合理的開(kāi)發(fā)地下空間等，作為立體車(chē)庫(kù)或地下商場(chǎng)等，讓有限的空間發(fā)揮最大的效能。

4 BIM與綠色建筑

BIM（Building Information Modeling）技術(shù)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、建造、管理的數(shù)據(jù)化工具。通過(guò)對(duì)建筑的數(shù)據(jù)化、信息化模型進(jìn)行整合，在項(xiàng)目策劃、運(yùn)行和維護(hù)的全生命周期過(guò)程中進(jìn)行共享和傳遞，使工程技術(shù)人員對(duì)各種建筑信息作出正確理解和高效應(yīng)對(duì)，為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)以及包括建筑、運(yùn)營(yíng)單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。BIM在不斷的優(yōu)化和應(yīng)用當(dāng)中，將數(shù)字模型技術(shù)和全系模擬技術(shù)兩方面進(jìn)行觀察，能夠?qū)崿F(xiàn)最終的減少設(shè)計(jì)可視化效果。最終的建筑設(shè)計(jì)可視化是整個(gè)BIM運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象，不但讓工程師能夠?qū)崿F(xiàn)觸控三位數(shù)字的模型設(shè)計(jì)，還能夠在可視化技能的應(yīng)用當(dāng)中，在減少施工難度的同時(shí)，進(jìn)一步確保施工質(zhì)量的水平。所以，在建筑施工過(guò)程中通常會(huì)配合輔助工作人員的配合開(kāi)展建筑安全系數(shù)檢測(cè)及后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)等，能夠更好地讓整體施工程序更為合理高效。

4.1 節(jié)約土地資源

通過(guò)BIM技術(shù)打造立體的三維建筑模型，能夠更為直觀清晰掌握到建筑的施工進(jìn)度，確保建筑施工當(dāng)中的實(shí)際質(zhì)量，能夠定時(shí)的將建筑過(guò)程中所消耗的用料等反饋到物資部門(mén)的管理當(dāng)中，在進(jìn)一步保障建筑質(zhì)量的同時(shí)，又能最大化避免建筑材料的鋪張浪費(fèi)。場(chǎng)地分析不但是影響建筑物定位的關(guān)鍵條件，也直接決定了整體建筑物的一個(gè)方向和外觀，而B(niǎo)IM技術(shù)能夠結(jié)合實(shí)際的當(dāng)?shù)厍闆r，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)及擬建的建筑物空間數(shù)據(jù)通過(guò)特定的方式形成最終的三維立體結(jié)果，綜合不同場(chǎng)地的使用條件及相關(guān)特征，制定出符合實(shí)際規(guī)劃或交通流線組織的建筑模型。而且BIM技術(shù)還能夠通過(guò)模擬系統(tǒng)分析不同坡度的分布差異和場(chǎng)地坡向，是現(xiàn)場(chǎng)交通方案能夠和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的道路狀況融為一體，最大化減少道路占地范圍的比例，而這一系列程序也只需要在前期的場(chǎng)地設(shè)計(jì)中就能夠達(dá)成，最大化的從各方面節(jié)約了土地資源的利用率。

4.2 節(jié)約水資源

水資源在綠色建筑過(guò)程中屬于食用量較大的工程之一，比如說(shuō)清洗施工車(chē)輛或建筑體保持操作等，都需要用到大量的水資源，對(duì)于建筑施工范圍較大的工程結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)更加容易出現(xiàn)浪費(fèi)水資源的現(xiàn)象，而B(niǎo)IM技術(shù)能夠配合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際施工現(xiàn)狀制定合理的水資源布局，高效利用有限的水資源分布。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工范圍計(jì)算出土方的比例，以模擬土地沉降的效果對(duì)施工場(chǎng)地的排水設(shè)計(jì)進(jìn)行規(guī)劃和發(fā)展，同時(shí)還能夠進(jìn)一步對(duì)建筑的消防作業(yè)展開(kāi)合理分析，確保消防器材的合理應(yīng)用，建筑體每層的排水地漏位置都需要經(jīng)過(guò)統(tǒng)一規(guī)劃，設(shè)置雨水等非傳統(tǒng)水源收集的渠道，實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)利用的目的。

4.3 控制能源消耗

應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行三維視圖分析，能夠在施工調(diào)配過(guò)程中確定好最佳的照明設(shè)備安裝位置，以免出現(xiàn)照明效果不足或照明設(shè)備過(guò)多的現(xiàn)象，造成不必要的能源消耗，不但能夠保障施工整體質(zhì)量，還能夠達(dá)到節(jié)能降耗的作用。通過(guò)實(shí)際場(chǎng)地狀況結(jié)合模型設(shè)計(jì)效果，能夠在三維立體效果當(dāng)中更為直觀的對(duì)場(chǎng)地挖填方的現(xiàn)狀展開(kāi)分析對(duì)比，能夠更好的對(duì)比原始地圖與規(guī)劃地形圖得出各區(qū)域的平均高程、設(shè)計(jì)高程、以及平均開(kāi)挖高程各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)，最大化合理規(guī)劃地下空間的使用。一套完整體系的建筑施工過(guò)程是動(dòng)態(tài)化發(fā)展的，在規(guī)模不斷擴(kuò)大的同時(shí)，其施工難度也會(huì)不斷的增強(qiáng)，導(dǎo)致施工項(xiàng)目管理程序逐漸的更為復(fù)雜。而施工用地、材料加工區(qū)、以及堆場(chǎng)都會(huì)隨著現(xiàn)場(chǎng)的工程進(jìn)展而不斷的發(fā)生變化。而B(niǎo)IM能夠通過(guò)模擬分析的方式，在項(xiàng)目建造的流程當(dāng)中合理分布施工計(jì)劃，進(jìn)一步確保施工進(jìn)度的落實(shí)效果，對(duì)施工場(chǎng)地的合理應(yīng)用及能源消耗進(jìn)行管理和規(guī)劃。

4.4 保護(hù)環(huán)境

建筑施工過(guò)程中難免會(huì)對(duì)周邊整體環(huán)境造成不同程度的破壞或污染，在配合BIM技術(shù)施工后，能夠在整體效果出來(lái)之前，根據(jù)立體的模擬狀態(tài)對(duì)施工程序中可能發(fā)生的問(wèn)題予以相應(yīng)預(yù)防措施，并在實(shí)際的施工過(guò)程中做好相應(yīng)的防護(hù)工作，制定最佳的施工流程，盡可能的對(duì)施工地周邊的環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)。

5 BIM技術(shù)在綠色建筑施工當(dāng)中的具體應(yīng)用

5.1 合理規(guī)劃場(chǎng)地

建筑場(chǎng)地并不完全建立在開(kāi)闊地地域范圍，所以在建筑施工之前都需要使用挖掘機(jī)現(xiàn)將場(chǎng)地地基的整體形態(tài)分布出來(lái)，這個(gè)過(guò)程之中也不能離開(kāi)施工場(chǎng)地的規(guī)劃和分布。BIM技術(shù)的應(yīng)用當(dāng)中，能夠?qū)G色建筑的整體結(jié)構(gòu)展開(kāi)科學(xué)分布，合理規(guī)劃好各個(gè)區(qū)域的作用，將辦公和施工不同分類(lèi)詳細(xì)列出，并設(shè)置一個(gè)專(zhuān)用的防治大型機(jī)械及施工材料的位置，并按照材料的不同使用效果進(jìn)行存放，能夠?yàn)楹罄m(xù)的材料使用提供便利。

5.2 檢查建筑圖紙

正式施工之前都需要反復(fù)對(duì)施工圖紙展開(kāi)審核確認(rèn)，結(jié)合BIM技術(shù)的反向設(shè)計(jì)原理，將圖紙?jiān)O(shè)計(jì)結(jié)果于建筑整體結(jié)構(gòu)相互結(jié)合，然后再通過(guò)BIM技術(shù)的可視化特征和原設(shè)計(jì)的最終效果展開(kāi)對(duì)比分析，能夠最大化避免建筑圖紙對(duì)實(shí)際場(chǎng)地所帶來(lái)的施工問(wèn)題。

5.3 配置現(xiàn)場(chǎng)模板模型

通過(guò)BIM技術(shù)打造三維立體模型，并結(jié)合實(shí)際的數(shù)據(jù)同屆結(jié)果，能夠順利完成模擬現(xiàn)場(chǎng)模型的三維交底工作。和傳統(tǒng)的交底方式相比，建筑施工單位能夠通過(guò)BIM技術(shù)的模型設(shè)計(jì)效果對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工展開(kāi)交流分析，并在正式開(kāi)始施工之前做出進(jìn)一步的判斷，在確保施工質(zhì)量的前提條件下，盡可能的對(duì)統(tǒng)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行分塊操作，更為合理的安排和歸類(lèi)不同區(qū)域的使用效果，避免施工過(guò)程中由于堆積問(wèn)題導(dǎo)致場(chǎng)地資源浪費(fèi)的現(xiàn)象，不但能夠縮短施工所需時(shí)間，還能夠控制成本的發(fā)生。

5.4 技術(shù)所需工程量

綠色建筑施工的全流程當(dāng)中，需要對(duì)材料的采購(gòu)和使用緩解進(jìn)行監(jiān)控，以確保材料的供應(yīng)能夠滿(mǎn)足施工進(jìn)度的現(xiàn)場(chǎng)所需。通過(guò)BIM技術(shù)能夠?qū)γ恳皇┕ち鞒趟枰褂玫降牟牧蠑?shù)量和勞動(dòng)力展開(kāi)量化計(jì)算，確保施工材料的使用率，以此來(lái)達(dá)到增強(qiáng)施工效率的目的。在建筑行業(yè)不斷規(guī)范化發(fā)展的同時(shí)，對(duì)于工廠化、數(shù)字化水準(zhǔn)的要求也越來(lái)越高，形成了行業(yè)特定的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于建筑使用設(shè)備的管理措施及方案等也展開(kāi)了相應(yīng)的規(guī)劃，現(xiàn)如今越來(lái)越多的建筑接設(shè)備構(gòu)建通過(guò)通常加工直接送往施工現(xiàn)場(chǎng)組合操作。此過(guò)程中利用BIM技術(shù)能夠?qū)M合操作模式進(jìn)度展開(kāi)計(jì)量，提前對(duì)材料進(jìn)場(chǎng)的數(shù)量等展開(kāi)分析，結(jié)合施工計(jì)劃以及工程量造價(jià)操作，實(shí)現(xiàn)物料跟蹤的優(yōu)化系統(tǒng)，在減少資源浪費(fèi)的同時(shí)，還能夠?qū)崿F(xiàn)零庫(kù)存的目的。

5.5 布置現(xiàn)場(chǎng)管線

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)材料最大化使用效率，配合BIM計(jì)算能夠?qū)ㄖ┕み^(guò)程中可能會(huì)發(fā)生的各種碰撞一一排查，建筑工程正式開(kāi)展之前對(duì)于潛在的危險(xiǎn)做好相應(yīng)的預(yù)防工作，對(duì)每一個(gè)可能出現(xiàn)的碰撞點(diǎn)展開(kāi)精度計(jì)算，減少誤差現(xiàn)象的發(fā)生。并且BIM技術(shù)對(duì)于復(fù)雜形體還可以展開(kāi)整合驗(yàn)證模式，將傳統(tǒng)模式當(dāng)中對(duì)于多為曲面的盲區(qū)徹底攻破，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)計(jì)量。技術(shù)人員能夠通過(guò)BIM技術(shù)對(duì)復(fù)雜建筑形體精確規(guī)劃，比如說(shuō)在遇到曲面墻幕或復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)的時(shí)候，在拆分后通過(guò)三維信息模型的方式展開(kāi)分析，應(yīng)用電腦中斷重新對(duì)整體鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行組裝，并分布為排序整齊的網(wǎng)格塊，在通過(guò)模塊設(shè)計(jì)后批量加工，在建筑過(guò)程中直接送至加工現(xiàn)場(chǎng)組裝即可，避免了傳統(tǒng)加工組裝過(guò)程中發(fā)生的材料浪費(fèi)現(xiàn)象。尤其是在遇到超高層機(jī)電管網(wǎng)的時(shí)候，大批量的管線設(shè)計(jì)更加容易發(fā)生交錯(cuò)就相撞等施工不合理的現(xiàn)象，在傳統(tǒng)的建筑施工當(dāng)中，還需要通過(guò)人工檢查的方式對(duì)圖紙當(dāng)中的管線設(shè)計(jì)展開(kāi)分析，相對(duì)比較單一，而且對(duì)于建筑體的剖面無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估。但是BIM技術(shù)能夠直接通過(guò)管網(wǎng)檢測(cè)的方式針對(duì)大型管線設(shè)計(jì)，對(duì)管網(wǎng)當(dāng)中出現(xiàn)的不合理現(xiàn)象直接標(biāo)注出來(lái)，而且對(duì)于不同層高的建筑樓層還能夠計(jì)算出不符合設(shè)計(jì)規(guī)劃的缺失問(wèn)題，并將可能存在的問(wèn)題板塊反映出來(lái)，不但能夠避免管線設(shè)計(jì)當(dāng)中的差錯(cuò)事件，還能夠全方位提高工作效率，控制管線設(shè)計(jì)中的不合理現(xiàn)象。

6 實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)的可視化施工

在傳統(tǒng)的施工過(guò)程中，通常都會(huì)以二位圖紙的方式將施工方案呈現(xiàn)出來(lái)，BIM技術(shù)正是在此基礎(chǔ)上將二維圖紙轉(zhuǎn)換為可視化的三維立體模型，直觀的將工程結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出來(lái)，其中包含完成的場(chǎng)地建模、土地建模、以及設(shè)備專(zhuān)業(yè)建模等詳細(xì)步驟。BIM技術(shù)最終形成的三維立體模型相對(duì)于常規(guī)的三維模型還有著特殊指出，BIM技術(shù)更為完整，能夠清晰表現(xiàn)出來(lái)整體建筑結(jié)構(gòu)的平面和立體等多個(gè)角度的觀察視角，而且在設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠?qū)ㄖ募?xì)節(jié)展開(kāi)精確定位，以建筑表皮幕墻、結(jié)構(gòu)梁柱和設(shè)備管道組成一個(gè)完整的模型結(jié)構(gòu)，不但能夠以通俗易懂的方式展現(xiàn)在大家面前，也為設(shè)計(jì)方和施工方兩者之間的交流提供了便利。而且在開(kāi)展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，以往設(shè)計(jì)師的表達(dá)也是建立在二維圖紙之上，導(dǎo)致大家的交流溝通不到位，對(duì)方無(wú)法準(zhǔn)確理解其表達(dá)的中心思想甚至還容易發(fā)生誤解的現(xiàn)象，在BIM技術(shù)的配合下也減少了交流之間所發(fā)生的問(wèn)題，不同施工過(guò)程中針對(duì)各專(zhuān)業(yè)人員都能夠直接準(zhǔn)確的表達(dá)其整體結(jié)構(gòu)的分布，避免管線設(shè)計(jì)中出現(xiàn)軟硬結(jié)構(gòu)的碰撞，在優(yōu)化管線布置的同時(shí)，不但有利于施工流程的順利開(kāi)展，還能夠提升整體管線安裝質(zhì)量。

7 結(jié)語(yǔ)

BIM技術(shù)的應(yīng)用不只是模擬建筑外形的三維空間，更是為了避免在施工過(guò)程中差錯(cuò)事件的發(fā)生，不但能夠避免傳統(tǒng)施工過(guò)程中建筑圖紙所帶來(lái)的差異現(xiàn)象，還能夠?qū)κ┕み^(guò)程中的材料及管線等流程實(shí)現(xiàn)資源最大化利用，在合理分配材料使用的同時(shí)，不但達(dá)成了環(huán)保節(jié)能的目標(biāo)，對(duì)施工周邊環(huán)境也具有一定的保護(hù)作用，符合綠色建筑的初衷。