綠色建筑施工管理中BIM技術(shù)的應(yīng)用

簡(jiǎn)其揚(yáng) 劉龍妹

1.西南科技大學(xué)城市學(xué)院，四川綿陽(yáng) 621000；2.西南科技大學(xué)，四川綿陽(yáng) 621000

1 概述

近年來，我國(guó)建筑業(yè)正處在高速發(fā)展的黃金時(shí)期，隨著國(guó)家對(duì)建筑工程管理的重視程度不斷提高，以及人民日益提高的建筑生態(tài)化意識(shí)，如何使建筑與社會(huì)資源協(xié)調(diào)發(fā)展逐漸成為社會(huì)焦點(diǎn)問題。

BIM技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展正是解決這一問題的關(guān)鍵。與現(xiàn)行技術(shù)相比，BIM技術(shù)能夠給建設(shè)項(xiàng)目的參與各方提供參與項(xiàng)目全生命周期過程的交互作業(yè)平臺(tái)，在提升建筑項(xiàng)目工程質(zhì)量、協(xié)調(diào)優(yōu)化社會(huì)資源、節(jié)約成本等方面具有巨大的優(yōu)勢(shì)。將BIM技術(shù)與建筑工程的綠色施工管理相結(jié)合，利用行業(yè)先進(jìn)手段提高管理水平，從而避免資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)建筑項(xiàng)目與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。因此，在綠色建筑施工管理中實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)的應(yīng)用，是我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2 綠色建筑施工管理的概念與挑戰(zhàn)

2.1 綠色建筑的概念

我國(guó)綠色建筑興起于20世紀(jì)90年代，與日本、新加坡等發(fā)達(dá)國(guó)家相比，目前仍處于初始階段。相對(duì)于傳統(tǒng)建筑，綠色建筑更加強(qiáng)調(diào)建筑的綠色環(huán)保理念，即在建筑項(xiàng)目的全壽命周期，以保證建筑工程質(zhì)量為前提，充分利用清潔、可再生能源，減少建設(shè)項(xiàng)目對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。

綠色建筑的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)是人與自然、現(xiàn)在與未來之間的利益共享，充分利用環(huán)保材料與可再生能源，降低建筑施工對(duì)環(huán)境資源的消耗，提高建筑施工過程中對(duì)水資源和建筑材料的利用率，為人們提供宜居的生活環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)人與自然的可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。

2.2 建筑工程的綠色施工管理

傳統(tǒng)建筑行業(yè)在項(xiàng)目全生命周期中以大量的能源消耗為代價(jià)，片面追求經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)建筑周邊環(huán)境造成破壞，導(dǎo)致一系列的社會(huì)生態(tài)問題，從而引起了社會(huì)和民眾對(duì)綠色建筑的重視。

綠色建筑施工管理，則是在“建立社會(huì)友好、資源節(jié)約型社會(huì)”的原則指導(dǎo)下，要求施工過程中，現(xiàn)場(chǎng)人員要樹立起綠色環(huán)保的節(jié)約意識(shí)，利用科學(xué)先進(jìn)的技術(shù)手段，整合建筑項(xiàng)目所需的各類資源并進(jìn)行優(yōu)化，積極踐行資源的可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展，努力實(shí)現(xiàn)建筑工程的綠色施工管理，走建筑與生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展之路，才能在建筑行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

2.3 建筑工程的綠色施工管理所面臨的問題

2.3.1 施工技術(shù)發(fā)展不成熟

綠色建筑與普通建筑相比，對(duì)建筑項(xiàng)目的生態(tài)性功能要求較高，而施工技術(shù)的不成熟不合理，會(huì)造成大量的施工材料浪費(fèi)，導(dǎo)致環(huán)境的污染與破壞，背離了綠色建筑施工的理念，使得綠色建筑施工過程中將面臨著更多的困難。

2.3.2 建筑施工沒有表現(xiàn)出生態(tài)特征

相較于傳統(tǒng)建筑而言，綠色建筑更重要的是追求生態(tài)目標(biāo)。但是在我國(guó)現(xiàn)實(shí)狀況下，很多施工單位片面追求經(jīng)濟(jì)效益，并未達(dá)到建筑工程與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)的生態(tài)目標(biāo)。

2.3.3 綠色建筑設(shè)計(jì)施工“華而不實(shí)”

隨著綠色建筑的理念逐漸滲透到各領(lǐng)域，這一概念得到了快速發(fā)展，但一些建筑設(shè)計(jì)打著綠色生態(tài)的旗號(hào)，一味追求外觀新穎奇特，但并未注重建筑的實(shí)用價(jià)值，導(dǎo)致建筑設(shè)計(jì)與施工的華而不實(shí)，反而造成資源的浪費(fèi)，與綠色建筑的本質(zhì)要求背道而馳。

3 BIM技術(shù)的基本概念和特征

3.1 BIM技術(shù)的基本概念

BIM是Building Information Modeling的縮寫，即建筑信息模型。實(shí)際上，BIM是通過建立三維信息參數(shù)化模型，并將導(dǎo)入項(xiàng)目各項(xiàng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目生命全周期中項(xiàng)目參與各方進(jìn)行信息的共享與傳遞、問題的發(fā)現(xiàn)與解決，為項(xiàng)目生命全周期的各項(xiàng)決策提供更加可靠的基礎(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提高、節(jié)約資源和縮短工期。

3.2 BIM技術(shù)的特征

BIM技術(shù)以三維軟件作為工具，具有可視化、協(xié)同性和模擬性等特點(diǎn)，能夠?qū)ㄖこ踢M(jìn)行全生命周期的優(yōu)化管理。

3.2.1 可視化

隨著建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展，造型奇特的建筑項(xiàng)目不斷增加，加大了轉(zhuǎn)化難度。基于BIM技術(shù)可以將以往的平面表達(dá)轉(zhuǎn)化為三維可視化模型，使得建筑項(xiàng)目形象更加直觀，可視化也可以幫助施工人員通過直觀的三維模型理解建筑設(shè)計(jì)的創(chuàng)意，及時(shí)協(xié)調(diào)各方進(jìn)行高效的決策，降低工作難度，提高工作效率。

3.2.2 協(xié)同性

基于BIM技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)各專業(yè)、各工作人員間都處于一個(gè)三維協(xié)同設(shè)計(jì)交互平臺(tái)進(jìn)行工作，對(duì)于建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)深化、修改可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)更新。這種無中介的及時(shí)溝通方式，很大程度避免了因人為溝通不及時(shí)而帶來的設(shè)計(jì)錯(cuò)漏，輕松有效地提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。

3.2.3 模擬性

與傳統(tǒng)的CAD軟件相比，模擬性是BIM技術(shù)的一大優(yōu)勢(shì)，在互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的背景下，BIM技術(shù)強(qiáng)大的模擬與分析能力滿足了現(xiàn)代對(duì)于建筑工程的指導(dǎo)與演示需求，通過BIM可以模擬真實(shí)構(gòu)建過程中的場(chǎng)景，并通過此過程預(yù)先發(fā)現(xiàn)可能存在的問題，最大限度減少因設(shè)計(jì)或施工方面的失誤所帶來的遺憾。

基于BIM的以上特點(diǎn)，才真正使得設(shè)計(jì)優(yōu)化成為可能，基于BIM成果生成的施工圖紙和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)，才能確保建筑信息的準(zhǔn)確無誤。

4 BIM技術(shù)與綠色建筑施工管理的結(jié)合

4.1 BIM與綠色建筑前期設(shè)計(jì)的完美結(jié)合

4.1.1 實(shí)現(xiàn)高精度的設(shè)計(jì)

綠色建筑對(duì)建造工藝提出了更高的要求，一棟普通的綠色建筑住宅擁有大量的預(yù)制構(gòu)件，要使構(gòu)件在現(xiàn)場(chǎng)施工拼裝過程中不出現(xiàn)問題，就必須要在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段進(jìn)行大量的碰撞檢查。利用傳統(tǒng)的方法，不僅無法實(shí)現(xiàn)建筑各系統(tǒng)間的交互碰撞檢查，而且工程量極大。而BIM技術(shù)可以有效地解決這一問題，利用構(gòu)建的參數(shù)化模型實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)之間的交互碰撞檢查，提高設(shè)計(jì)精度。

4.1.2 實(shí)現(xiàn)核心功能的互補(bǔ)

BIM技術(shù)為如何建筑與資源的可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展提供了解決方案?；贐IM技術(shù)，使得項(xiàng)目參與各方能夠在信息共享和協(xié)同作業(yè)的平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目全生命周期內(nèi)的資源協(xié)同、優(yōu)化，從而減少浪費(fèi)以及對(duì)自然環(huán)境的破壞，促進(jìn)建筑項(xiàng)目的生態(tài)化發(fā)展。

4.1.3 實(shí)現(xiàn)信息的及時(shí)傳遞

在以往的工程項(xiàng)目中，項(xiàng)目參與各方缺乏及時(shí)有效地溝通協(xié)調(diào)，導(dǎo)致很難對(duì)項(xiàng)目建設(shè)全周期進(jìn)行有效地管理，設(shè)計(jì)與施工人員也難以對(duì)問題進(jìn)行有效應(yīng)對(duì)。而基于BIM技術(shù)的信息共享功能，能夠?qū)崿F(xiàn)信息的及時(shí)交互傳達(dá)，避免信息的丟失與錯(cuò)誤，保證建設(shè)項(xiàng)目信息的完整與準(zhǔn)確。

4.2 BIM在綠色建筑后期施工中實(shí)際應(yīng)用

4.2.1 合理的場(chǎng)地規(guī)劃

基于BIM技術(shù)的綠色建筑施工管理，通過對(duì)建筑物的空間方位和外觀、建立建筑物與周圍環(huán)境聯(lián)系進(jìn)行模擬分析，從而得出最合理的場(chǎng)地規(guī)劃。并通過對(duì)自然條件的模擬與分析，有效控制處理光源、噪音源、水源等污染。

4.2.2 最優(yōu)的能源利用

基于BIM技術(shù)的綠色建筑施工管理，并通過對(duì)BIM模型的能耗分析，推進(jìn)建筑項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源，降低能源的消耗，減少對(duì)環(huán)境污染。節(jié)能在綠色環(huán)保方面具體在表現(xiàn)為幫助建筑實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)使用以及建筑自身的節(jié)能減排，從而實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的能源利用，以達(dá)到生態(tài)化目標(biāo)。

4.2.3 最佳的材料資源利用

通過BIM技術(shù)所創(chuàng)立3D建筑信息模型，能夠使建設(shè)項(xiàng)目的參與各方根據(jù)具體需求，對(duì)材料從制作、儲(chǔ)存到使用的全過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，避免資源浪費(fèi)。同時(shí)借助BIM模型整合優(yōu)化資源材料，預(yù)估建筑材料所需用量，通過BIM相關(guān)軟件進(jìn)行沖突和碰撞檢測(cè)，盡量避免施工過程中遇到?jīng)_突而造成不必要的材料浪費(fèi)，使其建筑項(xiàng)目更接近綠色目標(biāo)。

5 推動(dòng)BIM技術(shù)與綠色建筑施工管理應(yīng)采取的措施

5.1 加大政府在BIM技術(shù)領(lǐng)域的推廣力度

BIM技術(shù)在我國(guó)仍處于發(fā)展初期，BIM技術(shù)的實(shí)際使用程度仍然很低。政府相關(guān)部門應(yīng)加大對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用的研發(fā)與推廣力度，為BIM技術(shù)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持，將綠色建筑施工管理與BIM技術(shù)相結(jié)合的建設(shè)項(xiàng)目，國(guó)家應(yīng)給予一定的支持和獎(jiǎng)勵(lì)，并可以出臺(tái)相應(yīng)的法律法規(guī)來促使在建設(shè)項(xiàng)目中應(yīng)用BIM技術(shù)，同時(shí)鼓勵(lì)高等院校開設(shè)相應(yīng)課程為BIM技術(shù)的人才培養(yǎng)貢獻(xiàn)力量。

5.2 建立健全BIM行業(yè)的規(guī)范

我國(guó)BIM行業(yè)在現(xiàn)階段并未建立完善的管理體系，因此，國(guó)家相關(guān)部門應(yīng)根據(jù)我國(guó)建筑行業(yè)實(shí)際情況，聯(lián)合行業(yè)內(nèi)相關(guān)企業(yè)與機(jī)構(gòu)，借鑒國(guó)外行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，制定適合我國(guó)建筑行業(yè)的相應(yīng)規(guī)范與法律法規(guī)，以此推廣BIM技術(shù)在綠色建筑施工管理中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)我國(guó)建筑行業(yè)朝綠色環(huán)保方向更好地發(fā)展。

5.3 加快BIM相關(guān)軟件的研發(fā)進(jìn)度

BIM技術(shù)在我國(guó)現(xiàn)行建筑行業(yè)的應(yīng)用情況，反映出目前國(guó)內(nèi)的BIM軟件存在較大的進(jìn)步空間，這對(duì)我國(guó)建筑行業(yè)來說既是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇。BIM技術(shù)還存在著廣闊的發(fā)展前景，如何實(shí)現(xiàn)將BIM軟件更加高效地應(yīng)用于建筑項(xiàng)目生命全周期，建立更加專業(yè)的BIM操作平臺(tái)，從而更好地展現(xiàn)BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，是未來BIM行業(yè)相關(guān)軟件應(yīng)考慮的發(fā)展方向，想將BIM技術(shù)更好的與綠色建筑相結(jié)合，必須加快BIM相關(guān)軟件的研發(fā)進(jìn)度。

5.4 加強(qiáng)BIM技術(shù)相關(guān)人才隊(duì)伍建設(shè)

由于我國(guó)BIM技術(shù)起步較晚，相關(guān)領(lǐng)域人才嚴(yán)重不足，隨著國(guó)家政策向BIM技術(shù)領(lǐng)域的傾斜，國(guó)內(nèi)高校紛紛開設(shè)BIM相關(guān)課程，但在實(shí)際教學(xué)過程中出現(xiàn)許多問題，并未建立相對(duì)完善的課程體系，使學(xué)生難以深入了解BIM技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。如何建立起B(yǎng)IM技術(shù)的人才隊(duì)伍對(duì)BIM技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展有著重要的影響，因此，為促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展，必須重視BIM領(lǐng)域與高校相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)方案相結(jié)合，進(jìn)一步提高對(duì)BIM技術(shù)的重視與推廣，使高校學(xué)生理解并掌握BIM相關(guān)軟件的應(yīng)用，為BIM技術(shù)的發(fā)展培養(yǎng)人才。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)的出現(xiàn)是建筑行業(yè)繼CAD技術(shù)之后的又一次飛躍。近年來，隨著我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展，建設(shè)工程項(xiàng)目的體量得到較大提升，但同時(shí)也對(duì)建筑行業(yè)提出了新的要求，將BIM技術(shù)與綠色建筑施工管理相結(jié)合，不僅是當(dāng)下建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是實(shí)現(xiàn)人與自然可持續(xù)發(fā)展的必然要求。

在政府倡導(dǎo)BIM技術(shù)與裝配式建筑應(yīng)用的大環(huán)境下的應(yīng)用，建筑行業(yè)應(yīng)抓住機(jī)遇，迎接挑戰(zhàn)，完成轉(zhuǎn)型，走低能耗、低污染、可持續(xù)的發(fā)展道路。