BIM在綠色建筑全生命周期的應(yīng)用探析

黃憲禮

中冶沈勘工程技術(shù)有限公司，遼寧沈陽(yáng) 110000

近年，建筑工程數(shù)量越來越多、規(guī)模越來越大，并逐漸向著現(xiàn)代化方向發(fā)展。在過去，人們大多只注重建筑工程質(zhì)量以及居住舒適度等，忽視了節(jié)能環(huán)保方面的要求。因此，采取科學(xué)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(shù)方面限制，發(fā)展速度較為緩慢。在綠色建筑中應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)綠色建筑建設(shè)效率和施工質(zhì)量的有效提升，解決此類建筑在技術(shù)方面的問題，大大減少建筑工程建設(shè)對(duì)資源能源的消耗和對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。文章主要探討B(tài)IM技術(shù)在綠色建筑全生命周期中的應(yīng)用，希望能為建筑行業(yè)提供有益參考，促進(jìn)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1 BIM技術(shù)與綠色建筑概述

1.1 綠色建筑

在確保建筑工程質(zhì)量安全的前提下，充分利用能源資源、減少生態(tài)環(huán)境破壞所建造的建筑叫做綠色建筑。綠色建筑的目標(biāo)是促進(jìn)建筑、環(huán)境與人的協(xié)調(diào)發(fā)展，盡可能降低合成材料的使用頻率，合理利用太陽(yáng)能，其設(shè)計(jì)理念是在最大程度上降低工程建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞和影響，為人們提供自然、宜居的生活環(huán)境，推動(dòng)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1.2 BIM技術(shù)概念

BIM技術(shù)即建筑信息模型技術(shù)，也可稱為建筑數(shù)字模型技術(shù)。在建筑工程中應(yīng)用建筑信息模型技術(shù)，能夠?qū)?xiàng)目工程物理以及功能特性進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)，實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)共享。將BIM技術(shù)應(yīng)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(duì)建筑工程設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)等進(jìn)行全方位管理與控制。近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，BIM技術(shù)取得了顯著成就，在建筑工程中的應(yīng)用也越來越廣泛，包括建筑工程決策階段、規(guī)劃設(shè)計(jì)階段、施工階段以及竣工檢驗(yàn)階段等。BIM技術(shù)以三維軟件作為工具，含概建筑工程項(xiàng)目、工程數(shù)據(jù)信息、建筑設(shè)計(jì)和施工管理等多種模型，能夠?qū)ㄖこ踢M(jìn)行全生命周期的優(yōu)化管理。

2 BIM在綠色建筑全生命中期的應(yīng)用探析

2.1 建筑全生命周期管理中的BIM應(yīng)用

2.1.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)階段

在綠色建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)階段應(yīng)用BIM技術(shù)，其主要目的是加強(qiáng)項(xiàng)目參建方之間的交流、合作與溝通，解決因?qū)I(yè)不同導(dǎo)致的沖突、因主觀因素導(dǎo)致的設(shè)計(jì)變更等問題，具體應(yīng)用如下：對(duì)項(xiàng)目工程進(jìn)行規(guī)劃選址。在確定項(xiàng)目工程具體位置時(shí)，需要進(jìn)行場(chǎng)地分析。在過去，項(xiàng)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(shù)據(jù)、定量分析存在問題、主觀因素影響等?，F(xiàn)階段，在項(xiàng)目規(guī)劃選址過程中，可以綜合利用BIM技術(shù)與地理信息技術(shù)，通過數(shù)據(jù)建模的方式對(duì)擬建建筑物的空間信息以及場(chǎng)地條件進(jìn)行明確展示，便于決策人員有效進(jìn)行場(chǎng)地評(píng)估與分析，確保場(chǎng)地規(guī)劃的科學(xué)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(shí)際的工程意義，包括施工材料的性能、構(gòu)建的空間尺寸等參數(shù)，這些參數(shù)控制著全部的構(gòu)件模型，實(shí)現(xiàn)了模型參數(shù)之間的相互聯(lián)系。在這種情況下，一旦某一個(gè)模型的參數(shù)信息出現(xiàn)變化，其他相關(guān)模型構(gòu)件的參數(shù)信息也會(huì)隨之改變。在過去，這類工作往往需要耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間，BIM技術(shù)則有效地解決了這一問題；除此之外，對(duì)于施工過程中需要應(yīng)用到的新結(jié)構(gòu)和新形式，BIM技術(shù)也能夠進(jìn)行實(shí)際施工模擬，在模擬過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問題，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，確保設(shè)計(jì)方案的合理性與可行性。除此之外，可視化是BIM技術(shù)最為突出的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)單位可以利用該優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)與建設(shè)單位、施工單位以及材料供應(yīng)商之間的溝通和聯(lián)系，以此實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)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(shù)在預(yù)制構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)和存放管理、施工進(jìn)度質(zhì)量控制這兩方面發(fā)揮的作用最為突出，具體表現(xiàn)如下：

首先，綠色建筑工程施工需要用到多種材料、構(gòu)件以及機(jī)械設(shè)備，因此，企業(yè)必須加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)材料管理，以免出現(xiàn)材料、構(gòu)件找錯(cuò)或找不到的狀況，影響工程進(jìn)度。在這種情況下，企業(yè)可以充分利用BIM技術(shù)以及RFID技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)件的實(shí)時(shí)追蹤，迅速準(zhǔn)確地找到構(gòu)件。將BIM技術(shù)與RFID技術(shù)結(jié)合起來，能夠有效提高信息讀取和傳遞速度，確保信息準(zhǔn)確，避免因人工操作導(dǎo)致的信息錯(cuò)誤。

其次，BIM技術(shù)也可應(yīng)用于工程施工質(zhì)量進(jìn)度控制工作中。BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)施工方案的實(shí)際模擬與分析，建立施工4D模型，實(shí)時(shí)監(jiān)控追蹤工程施工質(zhì)量和施工進(jìn)度，并將實(shí)際數(shù)據(jù)信息與施工計(jì)劃進(jìn)行對(duì)比，找出差異之處，從而優(yōu)化工程建設(shè)資源和空間的配置，及時(shí)解決施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量漏洞，避免出現(xiàn)工程沖突現(xiàn)象，確保綠色建筑工程施工順利開展[2]。

2.1.4 運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段

在綠色建筑工程運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段，BIM技術(shù)的工作內(nèi)容主要是：對(duì)建筑工程的使用狀況、容量以及財(cái)務(wù)方面的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；在進(jìn)行建筑工程施工階段和運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段的交接時(shí)，BIM技術(shù)能夠提供較為準(zhǔn)確、詳細(xì)且全面的數(shù)據(jù)，便于建筑維護(hù)運(yùn)營(yíng)工作的順利進(jìn)行；在物業(yè)管理過程中，BIM軟件能夠依靠其龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行判斷和分析，這主要是通過分析設(shè)備運(yùn)行參數(shù)得以實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，BIM軟件可以對(duì)設(shè)備運(yùn)行的能源消耗、性能狀況以及環(huán)境影響等參數(shù)進(jìn)行有效分析，根據(jù)實(shí)際情況采取合理措施，解決設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各種問題。除此之外，BIM技術(shù)和RFID技術(shù)還能應(yīng)用于建筑門禁系統(tǒng)，提高建筑的智能化和自動(dòng)化水平。

2.2 BIM技術(shù)在建筑全生命周期中的應(yīng)用價(jià)值

2.2.1 BIM技術(shù)在項(xiàng)目規(guī)劃階段的應(yīng)用價(jià)值

在項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)階段應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠充分實(shí)現(xiàn)建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益；BIM技術(shù)還能分析綠色建筑工程的技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)可行性，為后續(xù)施工提供良好的基礎(chǔ)；在綠色建筑項(xiàng)目規(guī)劃過程中，業(yè)主需要分析設(shè)計(jì)方案的可行性，這往往要耗費(fèi)一定量的人力、物力和材料，BIM技術(shù)則能夠有效解決這一問題，減少成本投入，提高工程建設(shè)效率。

2.2.2 BIM技術(shù)在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用價(jià)值

BIM技術(shù)在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用價(jià)值主要表現(xiàn)在以下方面：相較于CAD軟件，BIM軟件能夠大大提高設(shè)計(jì)圖紙的直觀性，實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)，這是建筑行業(yè)的重大變革，對(duì)于建筑行業(yè)的未來發(fā)展是十分有利的。工程師能夠以三維圖紙作為基礎(chǔ)，準(zhǔn)確迅速地分析綠色建筑工程設(shè)計(jì)的可行性，便于設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化與調(diào)整。

2.2.3 BIM技術(shù)在項(xiàng)目施工階段的應(yīng)用價(jià)值

BIM技術(shù)在項(xiàng)目施工階段的應(yīng)用價(jià)值主要表現(xiàn)在以下方面：BIM模型能夠?qū)?xiàng)目設(shè)計(jì)狀況進(jìn)行完整具體的體現(xiàn)，確保設(shè)計(jì)構(gòu)件和施工現(xiàn)場(chǎng)的構(gòu)件保持一致。在這種情況下，BIM技術(shù)可以有效發(fā)現(xiàn)施工過程中存在的質(zhì)量安全等問題，并根據(jù)實(shí)際情況采取合理有效的措施進(jìn)行解決，以免出現(xiàn)工程施工與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相差過大的問題，在確保綠色建筑施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上提高施工效率、減少工程造價(jià)，提高施工效果的精益化。

2.2.4 BIM技術(shù)在項(xiàng)目竣工階段的應(yīng)用價(jià)值

BIM技術(shù)在項(xiàng)目竣工階段的應(yīng)用價(jià)值主要表現(xiàn)在以下方面：當(dāng)綠色建筑施工完成后，需要對(duì)其進(jìn)行管理維護(hù)，相較于普通建筑，綠色建筑管理維護(hù)內(nèi)容更多、難度更大，將BIM技術(shù)應(yīng)用到綠色建筑工程竣工驗(yàn)收階段，能夠?qū)ㄖこ踢M(jìn)行及時(shí)有效的維護(hù)，延長(zhǎng)建筑使用壽命。BIM技術(shù)能夠根據(jù)前期建筑施工模型分析出維護(hù)項(xiàng)目的實(shí)際參數(shù)，形成竣工模型，便于項(xiàng)目工程進(jìn)行全過程、動(dòng)態(tài)化維護(hù)和管理，大大降低了綠色建筑工程維護(hù)和管理的難度，確保建筑工程正常運(yùn)營(yíng)[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，近年來建筑工程數(shù)量和規(guī)模都有了較大提升，建筑行業(yè)取得了較為顯著的成就。隨著環(huán)保節(jié)能理念逐漸深入人心，建筑行業(yè)發(fā)生了新的變化，綠色建筑逐漸成為現(xiàn)代建筑行業(yè)的主要發(fā)展趨勢(shì)。在綠色建筑全生命周期中應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠加強(qiáng)綠色建筑工程施工管理，有效提高管理質(zhì)量和管理水平，及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程規(guī)劃階段、設(shè)計(jì)階段、施工階段以及運(yùn)營(yíng)管理階段存在的各種問題，確保工程施工質(zhì)量，充分發(fā)揮綠色建筑的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益，為建筑施工企業(yè)贏得更大的利潤(rùn)空間，推動(dòng)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

[1] 李月香，李超剛.BIM在綠色建筑全生命周期項(xiàng)目管理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)[J].建設(shè)科技, 2017（12） ：76.

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

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