淺談BIM技術在綠色施工中的應用

柴翊恒 王雷剛 許萌星 李興旺 陳炳旭 李延釗

【摘要】隨著城市的快速建設發展和現代化建設水平的不斷提高，綠色施工、科技建造是整個建筑行業高效節能發展的必然趨勢。BIM技術屬于建筑產業新階段的一種信息技術，在建筑業被廣泛研究和使用，通過數據處理、搭建模型、輸出信息等技術對項目施工過程中復雜的工序進行提前規劃，可以縮短工期、節約成本、減少資源浪費消耗，有效地提高了工作效率，進而達到綠色施工的目標。

【關鍵詞】BIM技術;綠色施工;節約資源

1、引言

建筑業是我國經濟發展的支柱產業，近多年建筑行業和科技飛速發展，各種先進技術不斷應用，整體水平日益提高。建筑工程業的發展理念也在逐漸轉變，傳統的建筑業各部門交流困難，會不可避免地造成資源浪費，與綠色施工和可持續發展的理念相悖。BIM技術的應用可以使各部門相互協同，有效提高整個項目建設的效率，節約資源，促進了綠色施工和可持續發展，BIM將會在現階段綠色施工的過程中扮演重要的角色，本文主要介紹了浙商銀行科研中心（西安）項目在綠色施工方面的BIM應用。

2、BIM技術與綠色施工的概念

2.1 BIM技術

BIM技術是以建筑工程項目的各項信息數據作為基礎，利用數字技術對建設工程項目進行設計、施工、運營管理等多方面過程的三維建筑模型。它能夠對數字化的信息進行提取及對數據進行適當應用，將建筑從設計到施工運行的各種信息集成于一個數據庫平臺中。優點在于進行施工的各方可以在數據庫中找到自己需要的信息，實現信息共享，以此來節約時間和資源。

BIM的技術特點：（1）建筑的可視化和參數化，在建筑模型中，建設過程、材料耗費與管廊與結構構件之間的碰撞測試等都是可視化的;（2）各部門之間可以協調作業。避免各專業因溝通不到位浪費資源。（3）實時模擬。從項目設計、施工到運營的全過程實時進行模擬。（4）在BIM基礎上優化更高效快捷。實時數據更新管理，提升各專業協同性，符合綠色發展的目標。

2.2綠色施工

綠色施工：工程建設中，在保證質量、安全等基本要求的前提下，通過科學管理和技術進步，最大限度地節約資源與減少對環境負面影響的施工活動，實現“五節一環保”（節能、節地、節水、節材、節約人力和環境保護）。

在建筑項目施工周期中，要確保各項施工的安全與質量管控，以此來進行科學的綠色施工技術管理，提高綠色施工的工藝水平。并在施工進程中利用各種綠色施工技術工藝提高對施工現場周邊環境的保護，將施工作業中對周邊環境造成的污染降到最低。

3、BIM技術在綠色施工中的應用

3.1前期設計

BIM技術將二維的圖紙模型形象立體化，在施工設計階段可以對總平面進行合理化布置。

根據機電安裝的圖紙，可以通過BIM技術對其進行深化設計，建立管線排布的三維模型，對水、電、暖、通風等設備與管線進行碰撞測試，避免管線穿插等不合理排布，優化管線路徑。通過三維視圖可以更加直觀的了解復雜節點管線的排布情況。在建模過程中，發現不合理的設計，及時反饋給專業人員，最大可能的避免錯、漏、碰、缺的出現，從而提高工作效率，節約資源。同時，可以合理地進行設備和管線安裝，提高整體布局的合理性和美觀性，減少空間的不合理利用。

傳統的施工鋼筋需求量大、現場工作人員多、下料不精準導致浪費資源，BIM土建鋼筋模型的搭建可以優化出鋼筋用料，并通過鋼筋排布圖進行鋼筋的排布圖進行鋼筋準確下料。對于二次結構，BIM技術可以優化排磚布磚的模型，可以減少材料的浪費。

地下室滿堂支架，依據專項施工方案技術參數，將地下室土建模型導入廣聯達模板支架軟件，為編寫高支模施工方案提供可靠技術支持：將二維圖紙轉換為三維模型，視覺直觀，對施工方案進行模擬與優化調整，確定最優施工方案。通過BIM技術可視化的優點，直觀標識施工現場高支模區域，不僅加深現場施工人員對主體結構空間的印象，而且便于統計用料，提高施工安全性，節約了材料。

3.2優化工期

根據設計單位所提供的圖紙，利用Revit軟件創建模型，即可對模型進行三維展示。相對于傳統的圖紙、文字交底，管理人員通過三維可視化交底可以更加直觀的完成技術和方案較低，提高溝通效率和交底效果。對于施工過程中遇到的復雜節點的做法，三維交底提升了效率，保證了質量，可以節約工期。

浙商銀行科研中心（西安）項目通過軟件處理，將BIM技術和VR技術集成，利用VR設備感知設計效果，進行沉浸式體驗，提前感知建筑完成效果，比選設計方案以及通過虛擬樣板間代替實體樣板間。該技術主要有兩項功能：①通過BIM和VR技術的結合，方便設計、建設、施工各單位進行設計方案的探討和選型，傳統的CAD圖紙不直觀，無法體現完成效果，二維效果圖立體感不強，通過VR沉浸式強的特點，使得各參建單位能真實體驗到建筑完成效果，方便方案比選;②通過虛擬樣板間代替實體樣板間，傳統的精裝修工程開始前均需制作實體樣板間，但如因方案問題樣板間存在很大返工風險，采用BIM+VR技術建立虛擬樣板間之后將可通過VR設備感知建筑完成效果，代替實體樣板間，節省施工成本。

通過對BIM模型的再加工處理，結合AR技術，實現在施工現場復雜節點的三維可視化交底，提升交底溝通效率。對于施工復雜節點，建立BIM模型后，將模型通過AR技術進行處理，模型可直接在平板、手機屏幕上展示，并且可以通過直接操作手機對節點模型進行縮放、翻轉，360度無死角的觀看復雜節點，更加直觀的進行施工交底。AR技術靈活性強，可在施工現場等位置在手機或者平板上進行交底，更加靈活便捷。

3.3節能與環保

BIM技術應用于節水有兩方面：一方面是現場的排水設計模擬，優化每層排水地面的排水位置;另一方面是對雨水、廢水的收集。創建施工現場臨時水管網絡，利用雨水收集和基坑降水可以用來沖洗車輛，廁所沖水，道路灑水等。可以通過用水計劃來設計BIM供水管網模型，提高了水資源的利用率。

結語：

浙商銀行科研中心（西安）項目利用BIM技術，從施工的效率、節材、質量、安全等多個方面改善和優化了現場施工，提高了施工管理的綜合效益，真正做到了綠色施工。但BIM技術與信息化技術仍處在發展階段，我們需要加快向數字化管理模式和思維模式方向的轉變，緊跟時代的腳步。

參考文獻：

[1]簡其揚，六龍妹.綠色建筑施工管理中BIM技術的應用[J].智能城市，2018，4（22）：85-86.

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