基于BIM技術的綠色建筑設計施工一體化應用

王忠義

【摘 要】建筑信息模型技術作為一種當前比較流行的技術手段，它不僅操作方便簡單，運行效率高，還具有較強的創新能力，受到許多專家學者與大型企業的關注和重視.因此，合理利用BIM技術可以很好的幫助我國實現綠色健康可持續發展的目標 本文圍繞著BIM技術的綠色建筑設計施工一體化應用進行了闡述，通過對BIM技術的描述和綠色建筑的描述將二者的基本概念進行傳達，然后對綠色建筑中應用BIM技術的優勢進行了分析，最后對綠色建筑利用BIM技術的設計細節進行介紹，以此來促進二者的一體化應用發展。

【關鍵詞】BIM技術;綠色建筑設計;一體化應用

一、綠色建筑概述

從人類文明出現開始，建筑行業就在不斷地發展和創新，在中華文明璀璨的文明史背后，無數的建筑匠人正在建筑行業譜寫著華麗的篇章。人類最開始居住在山洞中，并且一些山洞建筑形式被一直沿用至今，例如陜西的窯洞建筑形式。在人類建筑的長期發展中，一些規模龐大的建筑物群體逐漸走入了人們的視野，經過多年的研發和改良，這些高樓大廈逐漸成為當下人們居住的建筑主體。

生活在現代的我們，在生活質量高度提升的當代社會，人們對于建筑設計的健康性和科學性更為關注，主要的原因是人類自身對于自身健康水平的嚴格要求，造就了一系列健康綠色產業的出現，例如一些綠色食品、綠色出行工具等。在這種背景下，人們對于生活的質量愈發苛求，綠色建筑學也應運而生、

人們對于房子的要求不再僅僅是遮風避雨，對房子的舒適度、房子內部的裝飾美觀性、房子內部空氣的質量等都提高了要求。人們想要通過居住環境回歸自然，這是當代人們對于建筑物的基本需求。回歸自然的基礎就是需要對建筑物進行綠色建筑設計，在建筑材料上嚴格挑選，選用那些具備綠色環保和循環利用功能的建筑材料，并且這些材料的剛度和應力載荷能力都應該強于傳統的建筑材料。同時應該在建筑材料中加入更多的現代化元素，將健康的、綠色的理念融入到建筑設計中，在簡約簡單中又不失優雅大方，同時建筑物內部的能源供給和生態系統也能夠和自然相互融合，這樣就形成了當代的綠色建筑物理念。

二、BIM技術概述

BIM是建筑建設信息模型的英文縮寫，是以建筑建設工程項目的各種相關數據信息作為建模基礎，通過計算機進行建模運算從而確立建筑建設模型的一種技術。BIM技術能夠通過數字信息仿真模擬建筑建設物的所有信息。

建筑建設工程相較于其它工程來說工期相對較長，且建設成本較高，屬于一種重型產業。在建筑建設工程中每一個環節，從設計到確認再到施工每一環節出現問題都會導致工期的延長，并且使得工程造價升高，應用BIM和裝配式的建筑建設技術可以很好的解決這種問題，因為BIM的可視化，協調性高等特點，應用這項技術進行建筑建設建模的施工預演能夠很好的模擬出建筑建設的所有施工環節，并且可以對這些環節進行統籌管理，相較于傳統的項目管理方式，應用BIM技術管理能夠使得建筑工程項目的生產效率和施工質量得到良好的保證，能夠極大的縮短建筑建設工程的工期并降低工程成本。

在BIM的實際使用中能夠使得建筑建設工程避免設計生產制作維護四個環節的不協調，出現錯誤和遺漏的情況也會大幅降低，從而使得建筑建設工程的設計工作量減少。

三、綠色建筑設計理念

綠色的理念最初是提倡生態和和諧，人們對于綠色的要求就是環保性能和綠化性能，并且一旦提到綠色就會自然聯想到大自然的生態系統，在建筑物的設計中貫穿綠色理念也是如此，并且建筑物綠色設計的優劣程度直接影響到建筑施工的成本控制和建筑質量，因此綠色建筑從根本上來看不能盲目地照搬以往傳統建筑物的設計理念，應該在這種設計理念上進行創新實踐，然后結合當地的整體環境進行綜合分析，將設計的元素和當地的自然景觀交相輝映。

同時不能夠僅僅針對一個部分進行設計而不考慮到建筑物的全局效應，例如在一些溫帶地區，設計建筑物墻體的時候應該注重隔溫性，使得室內達到冬暖夏涼的效果，溫帶地區氣候大多為寒暑交替，因此建筑物的設計也應該基于這種天氣進行材料選擇和結構設計，這樣才能夠確保建筑物在炎熱的夏季和寒冷的冬季都能給室內的人提供良好的居住體驗。針對這種情況，不僅應該對建筑墻體進行隔溫設計，同時建筑物的門窗、地下室等都應該采用隔溫設計，這樣的設計理念不僅僅是為了給人們的居住提供更為舒適的環境，同時也是為了能夠保留住室內的溫度，讓人們不至于在天氣較為極端的情況下采取取暖或者散熱措施，這樣就達到了節能降耗的目的。在建筑設計實際的應用過程中，應該將有限的材料應用到關鍵的地方，這樣才能夠使得建筑施工的成本得到控制，節約材料的同時也達到了綠色建筑的要求標準。

在進行綠色建筑工程設計的過程中，需要進行漫長的信息采集過程和信息整理過程，其中不僅包含了對建筑施工當地地理環境、水文環境、周圍自然環境的數據采樣，同時也應該將這些數據融入到方案設計中。在建筑物內部的設計同樣如此，在設計中涉及到電力供給線路、水供給線路、排水線路、暖通工程等，對這些建筑內部的設施進行統籌計劃才能夠使得建筑設計趨向于科學合理，這樣才能夠給居住的人提供更為優質的居住體驗。

隨著國內信息技術的不斷發展，綠色建筑的設計過程更加趨向于軟件技術應用，例如BIM技術就是一項可以在任何建筑設計工作中有效使用的一款設計軟件，這些設計軟件的加入打破了以往建筑設計中對于不同專業的整合需求，對于以往建筑設計中各專業配合時出現的隔閡情況也能夠有效解決，通過信息技術系統和軟件系統的融合應用，不同專業之間的信息實現了實時共享，在現階段的綠色建筑設計工作中，應該注重應用這些較為先進的設計方式和設計手段，方式和手段的創新是設計理念創新的基礎，良好的設計理念是提升綠色建筑設計方案科學性和可行性的前提，也是綠色建筑節能環保性能的保障。

同時也應該注重綠色建筑設計中現場設計方式的應用，在有效地確保綠色建筑設計質量和施工計劃后，設計人員應該根據現場的情況進行施工安排，然后再次基礎上進行相應的技術交底工作，在技術交底中應該注重設計方法和設計理念能夠得到全面落實，結合建筑建設本身對周圍環境的影響性，全面對建筑建設全過程進行統籌控制，在施工過程中設計人員也應該經常下到第一現場進行現場監督，在施工中遇到技術困難或者一些實際施工環節和設計相沖突的時候，需要第一時間進行解決，這樣就能夠全面地確保建筑施工的效率，同時也能夠降低綠色建筑施工對周圍環境的不良影響，使得綠色建筑施工過程中對環境的污染降到最低，在節能減排政策的要求下，這種現場監督的機制是勢在必行的。

四、BIM技術在綠色建筑施工中的應用優勢

1可視化

傳統的建筑工程施工圖紙多是二維的平面繪制圖紙，在每個部門將信息導入圖紙之后，然后再對圖紙進行繪制，這種繪制的方式會消耗大量的物力，并且很容易產生設計偏差進而引發后期工程建設中對工程造價的影響。

應用BIM技術進行工程設計則是通過三維圖像具體的將每一個施工環節的意圖展現出來，這樣就提神了設計圖紙的可視性和直觀性，使得裝配式住宅建筑工程施工的意圖和構建能夠形象的展示出來，方便設計人員和施工人員的溝通。

2協調性

在復雜的裝配式住宅建筑項目管理中，施工單位所面臨的最大挑戰就是整體的協調。協調設計單位和施工人員，協調工程業主和監理方。在遇到工程施工問題時要及時的參與協調然后解決問題。

在實際的管理中要想讓參與工程項目的各方都能夠積極的配合協調是非常困難的，正是因為難以實施有效的協調配合所以才會造成裝配式住宅建筑工程的交叉碰撞。這對于工程的工期和工程預算都會產生較大的影響，使得工程預算產生波動，導致工程造價水漲船高。

應用BIM技術就能夠良好的避免這些問題，BIM技術能夠實現多方可實時性觀測，這就使得協調難題不攻自破，使得項目進程得到了有效管理。

五、BIM技術在綠色建筑設計施工一體化中的應用措施

1裝配式結構拆分設計

在拆分設計平臺運營的基礎上，BIM技術課時實現各專業的工作文件云共享。在本地文件和平臺中心通過同步實現實時數據交換，在專業內部和專業之間可以將這些數據進行共享，然后互相借鑒參考。

各專業之間可以將最新的設計方案無縫銜接，從而從眾多設計方案中挑選出適合于軌道交通工程現場的設計，然后對這些設計進行融合。專業間拆分主要是通過專業間的文件相互比較來實現的，在專業間實現文件的實時參照，并且能夠使得專業間互相監督互相檢查，對于軌道的碰撞檢查和運行參數檢查等，從而能夠及時的發現各個專業間設計存在的問題，并對這些設計問題進行有效的協調處理，進而解決。

BIM模型搭建的過程需要提供裝配式結構的所有參數，例如墻體參數，門窗參數等等。然后將裝配建筑施工的周邊環境和建筑建設所涉及的底下管線模型數據，區間模型數據，建筑機電模型數據，建筑系統模型數據和裝修環節的數據等等一些類的全方位數據輸入到BIM建模中，從而展開工作量的統計，對管線進行綜合檢查并能夠提出多項有價值的施工管理建議。

2精細化給排水管道設計

因為預制構件的結構存在一定的復雜性，所以在施工圖中經常會遇到墻的預制構件和管路的預制構件等，在這些預制構件的工藝進行中，以往的結構設計圖紙是無法達到良好的效果的，不光是傳統的紙質圖紙無法達到這種效果，甚至二維圖紙中找出這些預制構件的設計問題也是很難的。

在實際施工的過程中，這些問題就會集中的暴露出來，例如預制構件的結構發生碰撞等情況時有發生，這就會使得建筑單位不得不調整施工方案，從而避開出現碰撞的位置。但是這種施工方案的改制會出現嚴重的拖慢施工效率情況，首先施工圖紙在進行改制的過程中需要施工人員和設計人員的溝通，并且圖紙的設計過后還需要審核部門進行審核，批準后才能夠予以修改，這就耗費了大量的時間，并且圖紙的更改還會造成建筑材料的增多現象，從而嚴重的拖慢了施工的進程，最終導致項目不能夠按期完成。

利用BIM軟件進行預制構件的設計就會有效的避免出現這樣的問題，BIM的圖紙構建大多屬于三維模型，這種三維模型會將軟件的自動檢測，評審工作以及模型設計中存在的問題融為一體進行解決，并且在設計人員受到問題信息后可以對設計的方案直接調用數據庫中的預制構件庫進行整改，這就會省去很多的圖紙審核時間，并且極大的使圖紙的修改加速。在設計的方案經過整改、修正過后，BIM軟件會進行重新檢測，并形成三維建模，并再次的提示錯誤，通過多次反復的提示和問題的設計解決可以解決所有遇到的問題。

例如在預制房屋的結構設計中，經常會發生管線布置和結構構件相碰撞的現象，這種現象產生的主要原因是建筑建設中管線敷設的種類眾多，有很多強電線路，弱電線路，給排水線路等等，這些線路的敷設量非常的龐大且復雜，裝配式的構件具有一定的預制性和模塊性，因此預制構件和管道和線路的協調是很難實現的。

六、結束語

綜上所述，BIM技術和綠色建筑都是未來建筑行業發展的主要趨勢，將綠色建筑設計中融入BIM技術能夠促使綠色建筑設計的重點和難點逐一攻克，同時，BIM技術是一項現代化信息技術的完美產物，因此它可以解決在綠色建筑施工中所遇到的困難，可以說綠色建筑的發展為BIM技術提供了舞臺，BIM技術也為綠色建筑的發展提供了技術支撐。

參考文獻：

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