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 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)對資源能源的消耗和對生態(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。綠色建筑的目標是促進建筑、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，合理利用太陽能，其設(shè)計理念是在最大程度上降低工程建設(shè)對生態(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)椖抗こ涛锢硪约肮δ芴匦赃M行數(shù)字化表達，實現(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建筑工程設(shè)計、施工、檢測等進行全方位管理與控制。近年來，隨著計算機技術(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)計階段、施工階段以及竣工檢驗階段等。BIM技術(shù)以三維軟件作為工具，含概建筑工程項目、工程數(shù)據(jù)信息、建筑設(shè)計和施工管理等多種模型，能夠?qū)ㄖこ踢M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)計階段

在綠色建筑規(guī)劃設(shè)計階段應(yīng)用BIM技術(shù)，其主要目的是加強項目參建方之間的交流、合作與溝通，解決因?qū)I(yè)不同導致的沖突、因主觀因素導致的設(shè)計變更等問題，具體應(yīng)用如下：對項目工程進行規(guī)劃選址。在確定項目工程具體位置時，需要進行場地分析。在過去，項目選址方法落后，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)建模的方式對擬建建筑物的空間信息以及場地條件進行明確展示，便于決策人員有效進行場地評估與分析，確保場地規(guī)劃的科學性、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)信息也會隨之改變。在過去，這類工作往往需要耗費大量的人力和時間，BIM技術(shù)則有效地解決了這一問題；除此之外，對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)也能夠進行實際施工模擬，在模擬過程中及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計問題，優(yōu)化設(shè)計方案，確保設(shè)計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，設(shè)計單位可以利用該優(yōu)勢，加強與建設(shè)單位、施工單位以及材料供應(yīng)商之間的溝通和聯(lián)系，以此實現(xiàn)工程設(shè)計效率的提升。

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)件進場和存放管理、施工進度質(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)件以及機械設(shè)備，因此，企業(yè)必須加強施工現(xiàn)場材料管理，以免出現(xiàn)材料、構(gòu)件找錯或找不到的狀況，影響工程進度。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)，實現(xiàn)對構(gòu)件的實時追蹤，迅速準確地找到構(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，確保信息準確，避免因人工操作導致的信息錯誤。

其次，BIM技術(shù)也可應(yīng)用于工程施工質(zhì)量進度控制工作中。BIM技術(shù)可以實現(xiàn)對施工方案的實際模擬與分析，建立施工4D模型，實時監(jiān)控追蹤工程施工質(zhì)量和施工進度，并將實際數(shù)據(jù)信息與施工計劃進行對比，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 運營維護階段

在綠色建筑工程運營維護階段，BIM技術(shù)的工作內(nèi)容主要是：對建筑工程的使用狀況、容量以及財務(wù)方面的情況進行實時監(jiān)測；在進行建筑工程施工階段和運營維護階段的交接時，BIM技術(shù)能夠提供較為準確、詳細且全面的數(shù)據(jù)，便于建筑維護運營工作的順利進行；在物業(yè)管理過程中，BIM軟件能夠依靠其龐大的數(shù)據(jù)庫對設(shè)備的運行情況進行判斷和分析，這主要是通過分析設(shè)備運行參數(shù)得以實現(xiàn)。在這種情況下，BIM軟件可以對設(shè)備運行的能源消耗、性能狀況以及環(huán)境影響等參數(shù)進行有效分析，根據(jù)實際情況采取合理措施，解決設(shè)備在運行過程中出現(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化水平。

2.2 BIM技術(shù)在建筑全生命周期中的應(yīng)用價值

2.2.1 BIM技術(shù)在項目規(guī)劃階段的應(yīng)用價值

在項目規(guī)劃設(shè)計階段應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠充分實現(xiàn)建筑工程的經(jīng)濟效益；BIM技術(shù)還能分析綠色建筑工程的技術(shù)可行性和經(jīng)濟可行性，為后續(xù)施工提供良好的基礎(chǔ)；在綠色建筑項目規(guī)劃過程中，業(yè)主需要分析設(shè)計方案的可行性，這往往要耗費一定量的人力、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)在項目設(shè)計階段的應(yīng)用價值

BIM技術(shù)在項目設(shè)計階段的應(yīng)用價值主要表現(xiàn)在以下方面：相較于CAD軟件，BIM軟件能夠大大提高設(shè)計圖紙的直觀性，實現(xiàn)三維設(shè)計，這是建筑行業(yè)的重大變革，對于建筑行業(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)，準確迅速地分析綠色建筑工程設(shè)計的可行性，便于設(shè)計方案的優(yōu)化與調(diào)整。

2.2.3 BIM技術(shù)在項目施工階段的應(yīng)用價值

BIM技術(shù)在項目施工階段的應(yīng)用價值主要表現(xiàn)在以下方面：BIM模型能夠?qū)椖吭O(shè)計狀況進行完整具體的體現(xiàn)，確保設(shè)計構(gòu)件和施工現(xiàn)場的構(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)實際情況采取合理有效的措施進行解決，以免出現(xiàn)工程施工與設(shè)計標準相差過大的問題，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，提高施工效果的精益化。

2.2.4 BIM技術(shù)在項目竣工階段的應(yīng)用價值

BIM技術(shù)在項目竣工階段的應(yīng)用價值主要表現(xiàn)在以下方面：當綠色建筑施工完成后，需要對其進行管理維護，相較于普通建筑，綠色建筑管理維護內(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收階段，能夠?qū)ㄖこ踢M行及時有效的維護，延長建筑使用壽命。BIM技術(shù)能夠根據(jù)前期建筑施工模型分析出維護項目的實際參數(shù)，形成竣工模型，便于項目工程進行全過程、動態(tài)化維護和管理，大大降低了綠色建筑工程維護和管理的難度，確保建筑工程正常運營[3]。

3 結(jié)語

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。在綠色建筑全生命周期中應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠加強綠色建筑工程施工管理，有效提高管理質(zhì)量和管理水平，及時發(fā)現(xiàn)工程規(guī)劃階段、設(shè)計階段、施工階段以及運營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)濟效益、生態(tài)效益和社會效益，為建筑施工企業(yè)贏得更大的利潤空間，推動建筑行業(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目管理中的應(yīng)用優(yōu)勢[J].建設(shè)科技, 2017（12） ：76.

[2] 李驍.綠色BIM在國內(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.