BIM技術對綠色建筑未來發展的影響分析

張美玲 （湖北科技學院，湖北 咸寧 437000）

1 引言

21世紀以來，隨著我國經濟的迅速發展，建筑行業規模逐漸增大，建筑行業的迅速發展極大的拉動了國家經濟增長，但是伴隨著建筑行業的逐漸發展，物質消耗、浪費，環境污染、水土保持等各方面的問題逐漸暴露出來。建筑行業因為其工作性質為消耗性行業，必然伴隨著大量物質的消耗，其對應的下游配套企業很大一部分為典型的耗能高、污染嚴重型企業。近些年來，隨著人民物質生活水平逐漸提高，人們對環境保護的概念也越來越強，如何在發展經濟的同時降低對環境的污染成為當今企業發展時必須考慮的問題之一[1]。BIM技術是一種利用軟件進行仿真模擬、虛擬建設的國際化建筑軟件[2]，利用BIM技術在項目開發之前進行虛擬建設，可以準確地對項目建造過程中可能出現的問題進行預判，還能加強建造過程中成本管控，以及對建造過程中各種建筑材料的生產周期的確定，極大解決了建設項目建造過程中因為管理不善、技術不成熟、工種沖突等原因而引起的浪費問題，從而降低材料生產量，提高材料使用效率，減小項目建造對環境的影響[3]。目前，BIM技術已經逐漸在建筑業發展起來，本文針對BIM和綠色建筑之間的關系，探討在未來發展過程中，BIM技術對綠色建筑影響與應用分析。

2 概念介紹

2.1 BIM技術概念

BIM是Building Information Modeling的簡稱，由美國建筑與計算機教授Chuck Eastman提出，BIM技術提出的初衷是建立一個能夠將項目建設過程中進度、材料信息和管理維護等各個方面的全部數據整合到一個相對固定的數字技術平臺，讓項目建設過程中各方均能有效獲取其對應的技術支持，從而減少項目建設過程中的浪費，加快項目建設進度。BIM技術是一種基于信息數據的基礎模型，可以在項目開工前利用項目已有建造圖紙建立項目可視化模型，利用項目可視化模型對項目建設過程進行詳細分工，并在模型建立初期對虛擬建設模型進行碰撞分析，提前解決建造過程可能出現的技術問題。利用BIM數字模型可以在項目全生命周期內更為高效、經濟，利用數字平臺實現對項目全方面的信息管理，為項目在全生命周期內的增值提供保障。

2.2 綠色建筑概念及實現

綠色建筑是指項目全生命周期內的“四節一環保”，即建筑節能、建筑節地、建筑水和建筑節材料以及環境保護。綠色建筑因為能夠很好的做到建筑與環境的協調，與現階段世界所倡導的可持續發展相吻合，被世界各國認可。綠色建筑的實現依靠其設計階段和建造階段的共同努力，其中綠色設計的理念包括：新能源的使用、環境保護的原則和以人為本的原則。綠色建筑的建造包括：綠色設計理念的實施、建立合理的綠色管理機制和強調綠色建筑過程。由此共同達到綠色建筑的目的。

3 BIM技術在綠色建筑中的應用

3.1 綠色建筑設計應用

建筑物的設計需要考慮使用者、建筑物本身、建設成本及其對環境的影響4個方面的因素。BIM技術能夠在建筑物設計階段對建筑物進行虛擬建設與建筑物經濟技術指標分析，以及分析建筑物使用過程中的感官分析及環境影響評價，從而提前對建筑物進行調整，減少建設過程的返工和材料浪費。

3.2 綠色施工管理

在項目施工階段，容易出現場地布置不合理，材料設備生產與供給不及時等現象的發生，極大的影響了工程的建造進度，同時也造成了材料的浪費等現象。利用BIM可視化技術，可以在利用BIM技術對設計圖紙修改完成之后，建立準確的可視化建造模型，利用可視化模型建造過程對實際施工場地進行布置演練，得到施工場地布置最優化，在滿足規范要求前提下盡可能降低建造成本。BIM可視化技術可以對各個專業建造過程中可能出現的技術糾紛提前演示，利用BIM可視化碰撞技術，對建造過程中土建和安裝工程建造過程進行碰撞分析，觀察建造過程是否出現矛盾，由此達到事前已知、事中避免、事后無憂的目的。在綠色施工過程中，BIM技術可以利用其現場建造模擬模式，對施工過程中施工流程、方法進行優化，對施工建材的使用進度表和安置進行模擬演化，達到施工過程的“四節一環保”。

3.3 后期運營維護管理

在后期運行與維護方面，可以利用BIM技術平臺資源，對建造過程中各個建造部件進行準確定位，在運行過程中有問題部件需要進行更換和維修時，可以第一時間準確找到對應部件，避免了檢修過程中盲目性與檢修過程對其他部件的損壞。同時，可以利用BIM信息技術對項目全生命周期進行監測，對項目運行維護階段進行預警與反饋，保證項目正常運行。

4 BIM技術與綠色建筑融合發展前景分析

4.1 經濟效應分析

利用BIM技術與綠色建筑相融合，分析BIM技術支持下，分析其對提高項目全生命周期經濟效應的作用，主要體現在四個方面：①建筑物前期規劃設計階段；②建筑物施工圖設計階段；③建筑物建造階段；④項目運行與維護階段。詳細分析如下：在建筑物規劃設計階段，應用BIM技術可視化模塊，可以直接將概念設計方案以三維動態的模式展現出來，避免了由于二維圖紙而出現不明確等因素，此階段能有效降低項目成本10%左右。建筑物施工圖設計階段：施工圖設計的目的是直接指導現場實際施工，現階段施工過程中不可避免的出現大量的設計變更和簽證，極大的增加了建造成本，應用BIM技術三維建造模擬，對施工圖進行模擬建造，可以避免因為圖紙不合理而導致的問題，降低建造成本，縮短建造工期，此階段能及降低成本15%～15%。建造階段：此階段大量出現材料供應與需求不匹配、勞動力配備與需求不一致的問題，利用BIM技術進行建造過程模擬，直接輸出對應工作需要配備的人、材、機。避免出現材料斷貨與超供、勞動力短缺與盲目搶工現象，此過程降低建造成本5%左右。運營與維護階段：項目運營過程中，不可避免出現部件更換與維護，利用BIM信息技術與監測技術，可提前對部件進行預警，并在其發生故障造成損失之前進行替換，降低運行維護成本，利用BIM技術能夠降低運行與維護成本15%～25%。

4.2 管理效應分析

項目全生命周期內BIM技術的使用，不僅僅對項目增值提供保障，同時也為信息技術的發展和行業的推進提供幫助，針對項目管理效應和行業管理效應，BIM技術的應用主要體現在如下幾個方面：

①利用BIM信息化技術進行項目管理，提高了項目各方的參與度，增強了第三方對項目的監管，達到了用更少的人，完成更多的事的目的，明顯的提高了管理人員工作效率；

BIM技術制約因素與解決措施

②BIM信息技術在項目的應用，增加了BIM專業人才的鍛煉與實踐機會，培養了BIM專業技術人才，為BIM技術的推廣提供了源動力；

③項目成功采用BIM技術，達到了工期縮短、成本降低、質量提升的目的，推動BIM技術在同行中的推廣，為其他工程采用BIM技術提供參考；

④為規劃設計院、業主、施工單位等參與方進一步使用BIM技術積累了經驗，保障了BIM技術向逐漸成熟的方向發展。

4.3 制約因素及解決措施

雖然BIM技術在建筑行業優勢明顯，但作為新技術而言，其推廣與發展也存在一定的制約，典型的制約因素及對應的解決措施見上表。

5 結論

針對BIM技術在綠色建筑中的應用及BIM技術與綠色建筑融合發展進行了分析，分析了BIM技術在綠色設計階段、綠色建造階段及運營與管理階段的應用特點，分別從經濟效應和管理效應分析了BIM技術與綠色建筑融合發展的前景，并分析了制約BIM技術發展的因素及其對應的解決措施，研究為BIM技術在綠色建筑的推廣提供理論依據。