高層住宅建筑群中BIM+綠色施工技術應用

袁澤理 湖南省第四工程有限公司

1 前言

眾所周知，建筑業是高能耗高排放產業，高層建筑因為獨特的格局，更是會消耗大量能源和資源；使用期間，各種能源消耗和浪費，引起嚴重污染。我國提出了可持續發展方針，工程行業必須重視綠色技術使用。BIM技術能夠模擬與優化施工過程，控制工程能耗，減少污染問題，保障高層建筑更環保、綠色的發展。

2 BIM技術與綠色技術敘述

2.1 技術情況

BIM技術，即信息模型技術，能夠充分利用所有的數據資料構建立體模型。使用數字技術，仿真真實的建筑物情況。BIM技術能夠提高工程施工效率和效果，縮短工程工期；以保障工程質量為前提，控制工程成本投入。

圖1 BIM裝配式建筑設計圖

2.2 綠色施工技術情況

一直以來，建筑業都是我國能耗最高的產業之一。為控制建筑產業能耗，提高行業環保節能效果，需要重視綠色技術研究，是建筑工程環保節能的關鍵。使用綠色施工技術，可以有效控制揚塵問題，創造封閉作業環境，讓工程施工更加文明，減少工程施工對于周圍居民的影響，改善了作業環境，保障了施工現場環保性、安全性。綠色建筑，使用先進手段和技術，能夠同時兼顧工程安全和工程質量，并節省資源，減少環境影響問題。

2.3 BIM技術與綠色施工技術關系分析

使用BIM技術前，充分調查各種數據信息，將信息用于工程模型的設計。工程中，有很多數據信息，參建方非常多，包括運營單位、設計單位以及建設單位。BIM技術能夠讓所有單位進入一個平臺共同交流，便利了所有參建者的交流和溝通。綠色施工與BIM技術的融合，能夠控制能源浪費問題，保障建筑行業可持續發展。

3 BIM綠色技術在高層建筑群中的使用分析

3.1 工程情況分析

某工程項目，高層，地處某城市市中心，該高層建筑的總面積為13.5萬平方米，包括3棟商業工程和配套項目，以及6棟高層建筑。高層建筑總投資3.5億元，合同時間840d。工程建設前，充分勘查現場地質情況，得出的結果是，該地區有著十分復雜的土地狀況。地表土體一共五個層次，分別是全風化閃長巖、粉質黏土、淤泥質粉質黏土、土粉質黏土、素填土。

3.2 高層住宅的建筑群對BIM技術使用分析

本次項目的施工場地有限，并且不同環節場地布置要求不一樣，使用了BIM技術對工程整體進行了規劃，創建臨時模型，直觀調整和分析數據模型。

3.2.1 優化現場材料與設備進場的路線

施工期間，深受建筑作業場地因素限制，不同施工環節，選擇不同場地布置方法。工程布局，運用BIM技術，可以全方位規劃與設計工程的整體情況。通過創設三維立體模型的方法，布置工程現場。直觀三維模型，按照功能區分情況，將現場分成生活區、生產區、辦公區等生產模型、非生產模型。BIM技術能夠創建建筑結構和場地的模型。

除此之外，BIM技術還可以使用數據庫，創建設備模型，包括各種機械設備模型、垂直運輸機模型。根據碰撞試驗結果，確定更合適的進場路線，優化工程時間。

3.2.2 節約工程材料的投入

過去工程量的計算，使用的是手工配合圖紙計算。該方法很容易出錯，甚至因為不了解規范，經驗不足漏算和錯算。此外計算中得到的工程量，如果別人想要復核與檢驗，就需要很長時間。使用BIM技術計算工程量的時候，將CAD圖紙信息直接導入到算量軟件識別，檢查識別模型。軟件自帶的算量規則，完全按照國家標準設計，故有著非常準確的計算能力和結果。

使用鋼筋算量軟件，建造模型，直接導入土建算量軟件，就能得知準確的混凝土工程量和模板作業量。該方法可以節省投入，不需要二次建模，有著非常高的工作效率。使用鋼筋三維布置進行查看，檢查十分方便，也容易理解。在高層住宅的建設施工中，工程本身有十分復雜的結構，結構對于工程的綠色施工影響比較大。工程施工埋設了十分密集的管線，管線擺放位置十分復雜。

使用BIM技術的協調功能，可以順利解決管線布置問題；使用BIM技術模擬管線的分布和布置情況，在施工前，按照模擬情況、模擬結果制定工程施工計劃，確定工程實際施工使用的材料用量情況。針對性的供應材料，順利解決材料使用問題。使用BIM技術，能充分展現材料性能和價值，節約材料，獲得更好的工程施工效果。

3.2.3 節約建筑工程用地

高層住宅的建筑群施工，因為工程施工涉及內容非常多，必須重視生活區、臨時建筑、辦公區、施工區合理布置，是非常重要的工作。合理規劃區域，才能保障工程有序推進。BIM技術的合理使用，優化了工程的現場布置情況。使用動態模型，創建真實模擬的空間，在空間中模擬設計，能提高空間利用率效果，節約空間操作限制性問題。

3.2.4 節約能源

使用BIM技術，就能優化布置現場的臨時照明系統。使用BIM技術，依靠其可視化功能，可以檢查現場照明狀況。如果發現小區當中存在能源浪費和過度消耗情況，及時有效的應對處理。充分了解工程圖紙情況，合理布置照明系統與設施；就能合理使用與控制現場燈具，解決能源浪費問題，提高資源利用率。

3.2.5 節約用水

使用BIM技術，合理布置現場用水管網，創建水回收體系，完成現場施工用水和雨水的回收。這些水資源最終被用在衛生間用水、道路清洗、車輛沖刷，提高了水資源利用率。

3.2.6 環保節能

高層建筑物中，施工期間，會對周圍環境造成嚴重影響，巨大破壞。需要使用行之有效的手段，保護工程和環境。BIM技術能夠建立三維動態模型，合理布設現場，處理現場的垃圾和問題。將生活垃圾、建筑垃圾統一存放到一起，最后集中處理。另外BIM技術還能優化鋼結構，提高地面上的鋼結構安裝效率和效果，節約時間，減少生產對周圍環境的影響，周圍居民能正常生活與工作。

3.2.7 深基坑支護

通過勘查現場得知的是，工程施工中，原有地貌東西落差比較大，足足有10m，基坑深度超過10m，臨近商業建筑項目。正因如此，支護要求和難度非常大。本次工程案例中，支護方法與結構為旋噴錨樁與鉆孔灌注樁。

轉角位置的錨桿，使用的是相互交叉，在地層應力場中相互重疊錨桿，構成群錨效應。錨桿作業期間，使用BIM技術優化錨桿的布局。使用建筑群三維模型，有效調節錨桿的空間和布置情況，提高工程最終受益，保障了錨桿結構足夠穩定。

3.2.8 鋁合金模板使用

鋁合金模板比傳統木制模板優勢多很多。鋁合金模板周轉次數高，模板重量比較小，不需要使用吊機就能調運模板，有著非常好的混凝土成型質量和效果。高層建筑群中應用鋁合金模板，可以提高工程最終受益。

BIM技術優化設計鋁合金模板，創建三維模型，拼裝演示工程。與傳統手工CAD設計相比，BIM技術能夠進一步提高模具施工效率和準確性。本次工程案例中，應用BIM技術，保障了模板拼接準確度。施工人員在模板中貼了二維碼，可以讓施工人員準確定位和檢查工程。

3.2.9 無人機技術

因為高層住宅項目中，有著許多的單體構成，樓層比較高，工程的進度管理、質量管理、安全管理存在非常大的難度，需要投入很多的技術管理員。施工中，可以用無人機技術進行航拍，在進度、質量、安全等方面，無死角、全方位監控，和BIM模型模塊對比分析。特別是在工作人員無法親臨的地方，使用無人機能夠獲得非常好的效果。

無人機將拍攝中得到的影像數據和資料送回項目部的接收終端，提取數據就能了解現場的最新工程進展，公司從原本的前臺管理轉移到后臺管理。

4 結束語

根據工程的實際施工效果可以得出的是，使用BIM技術能夠有效提高工程施工效果與質量。BIM技術達到了精細化管理工程的目的，有著顯著的提高質量效果。前期建立對應的工程模型，模擬工程施工，解決了管線碰撞、設備搬運路徑優化要求。

工程量計算方面，BIM技術優勢重大，能夠讓項目部收獲頗多，培養出工程量計算能力準確、高效技術人員。高層住宅建筑對BIM+綠色技術的使用，推動了BIM技術升級轉型，精細化管理項目，迎合時代發展要求。