BIM技術在綠色建筑施工管理中的應用

藺雪興

（中國建筑第二工程局有限公司華東公司）

1 引言

近年來，我國建筑領域的發展持續加速，隨著社會的持續進步，人們的綠色生態保護意識日益增強，國家對工程管理的要求也日益嚴格。面對這種形勢，在實現社會資源均衡利用的前提下，如何更好地促進工程建設事業的發展，成為現代社會亟待解決的問題。BIM技術的出現和應用，無疑是解決上述問題的捷徑。相較于傳統的建筑技術，BIM技術可以為建設項目的各個參建方搭建起一個數據共享和全過程交流的平臺，有效地提高了建筑施工的質量，提高了社會資源的配置效率，節省了大量建設資源。將BIM技術應用到綠色建筑施工管理中，可以充分發揮現代科技的優勢，提高施工管理水平，節省施工資源，促進工程施工與生態環境協調發展。所以，把BIM技術和綠色建筑施工管理有機地結合起來，是今后建筑施工管理工作的必然選擇。

2 綠色建筑施工管理內涵及存在的問題

2.1 綠色建筑內涵

我國的綠色建筑開始不過十幾年時間，與建筑業技術先進的國家相比，我國的綠色建筑還處于早期發展階段。綠色建筑不同于傳統的建筑形式，它將綠色環保理念融入工程建設中，在保證建筑工程質量的前提下，采取清潔、再生能源等措施，盡量減少對生態環境的破壞，實現建筑與生態環境的協調發展。其核心目標是確保人與自然的利益最大化、當前與未來的平衡、可再生資源的最大化利用、最大限度地利用環保材料、降低建筑工程對環境資源的使用量、提高建筑工程施工中水資源與建筑材料的利用率、創造符合人類生存需要的生存空間、實現人與自然的和諧統一。

2.2 綠色建筑施工管理概念

以往建筑工程的施工過程都以巨大的能源消耗為基礎，將經濟效益作為建設項目的主要目標，對周圍環境造成了諸多不利影響，引發了很多生態環境問題。正因為如此，人們對綠色建筑的需求也日益增加。“綠色建筑”是基于社會和諧、資源節約的建筑管理理念。建設單位應樹立綠色環保意識，結合現代先進技術手段，將工程建設各個階段的資源需求進行歸納整合，緊緊圍繞資源可持續利用的原則，推進工程建設項目施工綠色管理的逐步完善，從而實現建筑施工與生態環境的協調發展，為工程建設走出一條切實可行的發展道路。

2.3 綠色建筑施工管理存在的問題

1）建設技術還不完善

與傳統建筑物不同的是，綠色建筑非常重視建設項目的生態功能，但目前我國綠色建筑正處于發展階段，相關施工技術尚不成熟，造成了許多工程建設中的資源浪費現象，給周圍環境帶來了巨大的危害，從而影響了綠色建筑目標的實現，進而阻礙了實際綠色建筑的施工管理進程。

2）綠色建筑理念在工程建設中沒有得到貫徹

其核心宗旨是提高建筑施工的生態性，但在實際工程施工過程中，仍以追求經濟效益為工作重心，不能落實綠色建筑的建設理念，對人與自然和諧發展作用不大。

3）過于追求表面效果

伴隨綠色建筑理念的提出，其應用日益廣泛，但是很多建筑名義上稱為綠色生態建筑，可只考慮了建筑造型的獨特性，并沒有深挖建筑的實用性和功能性，導致綠色建筑的設計和施工成為面子工程，非但沒有起到綠色環保的效果，反而造成了資源浪費，違背了綠色建筑本質[1]。

3 基于BIM技術的綠色建筑施工管理路徑

3.1 BIM技術在建筑綠色施工管理中的適用性分析

基于綠色施工成本管理，采用BIM技術可提取任意區域和任意施工階段的工程量，并對其與實際施工進行實時對比分析，及時分析工程量偏差，保證精細化施工管理。為了保證工程的順利實施，在綠色建筑施工時，可以借助BIM模型，快速建立綠色施工工藝模型和安全監護系統，通過BIM相關軟件第三人稱漫游論證，實現各階段節能環保施工方案的執行和健全防護設施需求的自動規劃。

3.2 BIM技術在綠色建筑施工管理中的具體應用

3.2.1 節地與室外環境

要最大限度地減少對當地自然資源和社區環境的影響，就必須從土地使用、自然資源使用、能源利用、生態系統保護等方面綜合考慮建筑施工可能產生的外部環境和可能產生的外部問題，并適當處理建筑施工與現有基礎設施、交通和周圍建筑物的關系。結合BIM技術的實際應用主要在三個方面。

1）工地平面布置

為了提高工地的利用率及施工效率，采用BIM技術進行施工現場布置模擬，合理規劃建材堆放和運輸環節。

2）計劃工期與實際工期對比

將BIM模型中的計劃工期與現場的實際工程進度進行對比分析，針對出現的偏差及時調整工程施工計劃。

3）5D模擬

為整個項目的參與方（包括業主、建筑師、結構師、承包商、分包商、材料供應商等）提供實時共享的工程數據。進行施工進度計劃安排、高級風險管理、設計變更同步、供應鏈管理以及造價（費用控制）管理。同時，具有整合其他工程數據的能力，可提供豐富形象的4D/5D工程模擬（見圖1）。

圖1 基于BIM技術的5D施工模擬

3.2.2 節能與能源利用

大量的能源消耗會導致氣候和空氣污染問題，無論是從經濟角度，還是從防治空氣污染的角度來看，都應該減少建筑工地上能源的使用。可采取以下措施：為確保能源的有效運作，引入能源監測系統；采取必要措施控制化學物質和冷媒的使用以減輕污染空氣，并為減少場外能源使用負擔，對再生能源進行回收和再利用。通過BIM專業軟件進行能量消耗、熱工分析和優化設計等工作，實現能量消耗、熱工參數的優化設計，并根據計算結果優化幾何參數[2]。

3.2.3 節水與水資源利用

建設階段應考慮的問題有降低用水費用、減少污水排放量等。在建筑施工中，通過安裝節水潔具等措施，有效降低造價。通過BIM技術對污水處理、安全用水、節水器具及設施的使用、節水管理措施等方面提出要求，可以計算出每天的用水量，對安裝節水器具的效果進行評估；通過BIM技術可以模擬管道建設，完成管線的碰撞檢測；通過BIM技術可以對收集非傳統水源數據進行統計分析，達到提高再生水利用、雨水利用的目的。

3.2.4 節材與材料資源利用

為了減少建筑材料對大氣的污染影響，應控制建筑材料的使用和回收利用，具體辦法有回收利用再循環利用材料；合理選擇供應商，并制定最佳的運輸路徑方案，以不影響運輸過程的區域環境，縮短運輸材料的距離為原則；減少材料回收利用的成本，盡可能將可再生材料作為建筑材料。使用綠色環保材料，合理選擇施工材料，實行節材管理措施，就近取材，符合有關要求。通過BIM模型，可方便地完成以下工作分析材料特性、選擇綠色型材、對構件材料信息進行標識、跟蹤材料使用情況。

3.2.5 綠色施工過程管理

為保護環境，應對建筑垃圾進行分類處理，為實現節約資源的目標，應合理利用周轉材料。BIM以工程為載體，以BIM技術為平臺。BIM技術一方面可以用數據信息直觀顯示施工過程中的技術指導、模擬施工過程；另一方面，BIM數據庫也需要依靠現場的實時反饋信息進行更新。

①項目數據的協同共享：項目管理的核心能力要求對相關工程數據進行及時、準確地獲取。通過BIM可以實現工程數據在各單位、各管理部門之間的協同共享，同時可以根據自己的需要選擇相應的信息。

②文檔制作及材料管理：利用BIM技術，快速準確地制作出規范、合理、完整的施工組織工程圖紙，包括設計文件、施工進度計劃、施工網絡圖和深化后的施工計劃。

③BIM數據庫能迅速獲取工程基本資料，通過分段單價、分項合價、計劃和實際施工消耗等數據的對比，便于了解工程的運營盈虧、用水量、分包單價等情況，便于項目費用的風險管理。

④三維掃描：利用三維激光掃描儀對建筑物主體結構進行掃描測量，與用3D技術繪制立體圖像相似。測量員將現場拍攝的照片拼裝成全景圖像，進行坐標點測量，從而降低了測量點的數量，避免了高空測量的危險（見圖2）。

圖2 三維激光掃描與BIM模型結合

⑤為了使施工中的難點和重點部位更清楚，使施工方案更直觀，可采用手持移動終端實現現場施工人員、質檢員的技術交流和交底。

4 結語

綜上所述，BIM技術在綠色建筑施工管理中得到了廣泛推廣和應用，解決了綠色建筑施工管理中的諸多問題，使綠色技術落地更具可行性，提高了建筑行業的信息化建造水平。為建筑業的轉型升級奠定了數字基礎，也為我國的雙碳目標貢獻了行業的力量。