基于BIM的綠色節能建筑施工管理研究

何秀峰

（寧波市中環建筑裝飾有限公司 浙江 寧波 315040）

綠色節能建筑是指在保證工程安全、質量的前提下，通過科學的管理，采取行之有效的技術措施，最大限度地節約資源，減少對環境的不利影響，保護施工人員的安全與健康，從而建設資源節約型、環境友好型社會的施工方式。當今，城市化進程迅速，基礎建設量巨大，自然資源和環境制約著我國的建筑節能工作。目前，我國建筑施工中的環保意識淡薄、施工技術落后、環保施工管理薄弱等問題仍然是我國建筑施工企業的主要問題。將BIM技術引入到傳統的施工工藝中，從而優化施工過程，為綠色節能建筑的建設提供一種新的途徑。

1 BIM技術的含義

BIM 技術是一種基于三維模型的方法，它可以有效地集成施工、造價、監理、管理、運行等方面的信息，還可以將BIM 技術應用到建筑的設計中，從而增強建筑的整體效果和可靠性，同時，BIM技術也可以大大降低設計過程中的錯誤，從而提高建筑的設計效率和質量，增加建筑的經濟效益［1］。

2 綠色節能建筑施工管理研究現狀及施工特點

2.1 綠色節能建筑施工研究現狀

當前，我國在綠色建筑管理方面的研究和實踐都是建立在項目管理的基礎上，把整個生命周期和可持續發展理念引入到綠色建筑的建設中。在工程設計的整個生命周期中，傳統的施工決策階段是：初步設計階段、施工圖設計階段、施工階段和竣工驗收階段。在工程的整個生命周期中，傳統的施工決策階段是概念階段，施工和竣工是施工階段，此后交給業主。在考慮到這種流程對綠色施工考慮不夠的基礎上，列出了綠色建筑施工全壽命期內環保管理重點內容。

2.2 綠色節能建筑施工特點

2.2.1 以客戶為中心，重點考慮建筑的環境屬性

傳統的施工進度、質量成本是主要的控制目標。而綠色建筑則以節約資源、保護環境、滿足用戶需求為出發點，以客戶需求為核心，對客戶的需求、偏好、施工過程對客戶的影響等進行深入的研究。由于傳統建筑在建設中使用大量的非再生資源，對環境造成了很大的污染，所以，在傳統建筑的建設目標之上，應以環境為導向，節約資源，保護環境，節約能源，注重與自然環境的和諧共處，盡量減少對環境的損害，將負面的影響轉化為有利的效果［2］。

2.2.2 全壽命周期內，合理優化用能結構

與傳統的建筑相比，綠色建筑是指從項目的規劃、設計、施工、運營直至拆除的整個生命周期，因此，綠色建筑的理念貫穿整個建筑的生命周期。在設計過程中，我們倡導的是被動建筑的設計，它能夠收集、儲存能量，從而在整個生命周期中將被動的能量節約設計與可再生能源結合起來，這樣可以最大限度地發揮資源的利用率，從而達到節能的目的。

2.2.3 注重全局優化，保證施工目標均衡

綠色建筑在項目規劃、設計、施工、運營、拆除等全生命周期的最大化是一種整體的優化，它不僅要達到最少的施工費用，還要兼顧社會和環境的效益。例如，將建筑對環境的不利影響降至最低，達到環保效益、社會示范效益最大化。綠色建筑雖然會增加建筑費用，但從長遠角度看，其會提高國家或有關區域的綜合利益，但也要有一定的限制，如進度、費用、環保等，以價值工程為最優依據，確保施工目標的平衡，并采取技術和經濟措施，實現一次投資，在整個生命周期內獲益［3］。

2.2.4 重視創新，提倡新技術、新材料、新器械的應用

綠色建筑是一種綜合的技術，其應用涉及能源優化、污水處理、管線優化、采光設計等。與傳統的建筑相比，綠色節能建筑在技術、施工、風險控制等方面具有較大的挑戰性，這就要求運用各種先進的技術、新材料和新設備，在可持續發展的理念下，追求高效、低能耗，使同一目標下的資源得到最大的使用效率。目前，國內外較為成熟的技術手段有BIM技術、采光技術、水資源循環利用技術，這些新技術的運用不但能大大提高工程建設的效率，而且能有效地解決傳統建筑所不能解決的問題。因此，實施綠色建筑管理，既要改變觀念，又要加強施工技術、新材料、新設備的支撐。

2.2.5 提高節能意識

加強對節能建筑的認識是搞好節能建設的基礎和先決條件，所以，必須加強建筑企業的節能意識，確保建筑節能工作的實施。通過宣傳、教育等形式，增強全民節約能源的意識，讓廣大人民真正認識到節約能源和環境保護的重要性，從根本上促進我國的節能和環境保護工作。節能設計是建筑節能的重要依據和先決條件，所以，在建筑施工前，建筑設計師要對建筑進行節能設計，并做好設計交底，以保證建筑節能的順利進行。同時，還需要建立完善的節能組織機構，健全的節能組織體系能保證各種節能措施落實到位，從而達到節能建設的目的［4］。

3 在綠色建筑設計中應用BIM技術的作用

3.1 有利于使設計方案更加直觀化

將BIM 技術應用到綠色建筑設計中，可以把建筑的設計效果與建筑動畫相結合，從而準確地計算出建筑的結構和數據。同時，通過BIM技術，可以對整個建筑物的整體結構進行全方位的分析與觀察，從而拓展和創新設計師的設計思路。此外，設計人員將BIM 技術運用到綠色建筑的設計中，通過改變某個區域的設計，可以通過BIM 技術來實現對整個系統與相關區域的信息進行實時的修改，從而大大提高設計的精確度和工作效率。

3.2 有利于使綠色建筑設計更加協調化

在過去的綠色建筑設計中，由于受技術、設備等因素的制約，無法將建筑的全部信息整合到圖形板中，無法對整個項目的進度和方案進行分析和判定。而將BIM技術運用到綠色建筑的設計中，可以將建筑的結構與施工內容的協調統一起來。此外，在過去的綠色建筑設計中，對于一個特定的設計細節，設計師們都會深入地去實地考察，而BIM技術在綠色建筑中的運用可以節省設計者的考察時間，且BIM技術可以將整個建筑的整體形象呈現給設計者，可以有效地防止因為專業的溝通和信息的交流而導致設計和施工之間的沖突，從而在一定程度上提升綠色建筑的設計效率和質量。

4 BIM技術和綠色建筑工作的結合

4.1 進行高精度的設計方案

綠色建筑對施工技術的要求非常高。為了確保整個工程的順利進行，必須對建設工程的前期準備工作進行全面的檢查。如果采用常規的檢測方式，不僅工作量大，精度也不能滿足要求。通過BIM技術的應用，可以很好地解決這個難題，主要是利用BIM 技術建立的參數模型，對項目的各個環節進行檢驗，從而使設計方案更加精確。

4.2 實現核心功能的互補

BIM 技術是建筑業可持續發展的基礎，因此，BIM技術可以極大地降低項目對環境的損害，促進建設項目的可持續發展，同時也可以促進信息的快速傳播。

4.3 節能材料的利用

隨著建筑業的不斷發展，自然資源被大量使用，并對周邊環境、土地等造成污染。因此，在進行綠色建筑時，應該盡量采用節能、環保的建材，以確保整個項目的綠色環保。在選用綠色建材時，應選用具有可再生性的建材，使其排放達標，這就要求施工方在施工時要仔細地計算和記錄下使用的各種材料和污染的比例，然后利用BIM 技術進行建模。在使用BIM 技術時，可以清楚地了解到在設計中使用了哪些節能材料、使用了多少的節能材料，并對建筑材料清單中的可回收材料進行分析，并經過反復的篩選，讓設計師們可以根據BIM模型挑選出更多的綠色建材［5］。

4.4 建筑工程門窗上的應用

在我國建筑物的保護工作中，對門窗面積的要求越來越高，以確保整體的采光效果，因此，對建筑門窗的節能技術進行有效的控制是非常有必要的。目前，新型的節能環保措施主要是為了確保門窗整體的采光和散熱效果，以及對能源消耗的控制。例如：可以對門窗進行合理的設計，確保室內的采光和保溫；還可以采用低輻射玻璃等多種形式來確保隔熱效果。

4.5 應用于地源熱泵綠色節能施工技術的應用

地源熱泵技術是國內工程建設中的一項關鍵技術。利用建筑與地面的直接接觸，利用地下蓄積的熱量，調整建筑整體的溫度，不管是在夏天還是在其他氣候變化較大的情況下，這種技術都能使建筑物的整體溫度保持穩定和均衡，并減小由于主結構的溫差而造成的變形和損壞。將地源熱泵技術應用在建筑工程中，既能滿足電力的基本需要，又能確保熱泵的高效率運轉。

5 綠色建筑施工管理方法

5.1 綠色建筑施工管理的內涵

綠色建筑能夠與居住空間相協調，是一種既節約資源又節能的建筑材料，因此，要盡可能地降低建筑的污染。在傳統的施工過程中，要耗費大量的原材料來保證工程的如期完工，這不但會帶來很大的環境污染，還會帶來技術上的問題。綠色建筑施工企業要堅持可持續發展的思想，科學地開發，完善傳統的施工方法，堅持以人為本的思想，既要節約能源，又要保證建筑的高效率，不斷地引進綠色建筑的施工圖，從各種設計中找出最環保的方案，充分發揮建設者的聰明才智和投資，并運用先進的施工技術，提高施工的效率和質量。從目前的狀況可以看出，近年來，隨著經濟的發展，對環境造成的危害與日俱增，在國家的大力支持下，綠色建筑工程逐漸朝著資源節約、環保方向快速發展，這不僅符合社會的具體要求，也使建筑公司深刻重視綠色施工管理的理念，以及遵守建筑和自然發展的承諾［6］。

5.2 綠色建筑施工管理的具體方法

對綠色建筑進行工程管理是建設管理的一環，能夠將創意運用到實踐中。在建設項目管理中，應從以下幾個方面進行創新。

首先，對施工管理的觀念進行創新。施工管理的觀念是建立思維的基礎，只有充分認識到創新的理念，才能充分發揮對創新管理的推動作用。一方面，要加強對綠色建筑的認識；另一方面，要積極主動地參與到綠色建筑的建設中來，在經濟、市場需要及環境保護等方面培養保護環境意識。

其次，管理體制的改革。建設公司應對工程進行全面、統籌的規劃，而不應一味地追求經濟效益而忽視在建設過程中產生的環境污染。通常，建設管理合同在建設工程完工時就會終止，這就造成了工程建設中缺少必要的協調，這種控制機制還需要進一步完善。所以，在制定合同時，要明確誰要負起管理責任，才能保證綠色建筑的建設效率和完整性。

最后，強化建筑節能管理。在建筑施工中，需要采用汽油、柴油、天然氣、電力等多種能源，所以，在建筑施工中，既要采取節能措施，又要減少建筑能耗。建筑材料的選用也是建筑材料的一項重要內容，在建筑企業中，應選用不含甲醛、苯等環保材料，以達到環保要求，盡量避免污染物質的增加，從而達到降低環境污染的目的，進一步降低建材對人類的傷害。

6 促進BIM 技術和綠色建筑施工管理完美結合的具體措施

6.1 政府要重視BIM技術的推廣

目前，BIM技術還處在發展的初期，有關方面應當加大對BIM技術的宣傳，為國內BIM技術的發展提供一個良好的平臺，這一舉措不但對建設事業的發展大有裨益，而且對增強國家綜合國力具有重要意義。因此，應該制定相應的法律法規，加強對BIM技術的培訓。

6.2 要加快與BIM相關的技術的研發進程

由于BIM 技術在國內的應用并不普遍，其發展空間還很大，因此，我國的建筑業必須把握好這一發展契機，以求可持續發展，建立起一套較為完整的BIM 系統。為了使BIM 技術與綠色建筑的快速融合，必須加速BIM軟件的開發。

6.3 要加強BIM技術相關人才的團體

在施工過程中，BIM技術在國內的發展相對滯后，當前的國家政策大都偏向于BIM 技術，雖然各大企業都在致力于這項技術的研發，但卻沒有一套完整的BIM 系統，所以，在BIM 技術方面，組建一支專門的BIM技術人才團隊是非常必要的。要推動我國建筑業健康發展，必須加強BIM技術人員的培養，特別是要讓更多的大學畢業生對BIM 技術有全面的認識，從而推動BIM技術與工程管理的成功結合。

6.4 加強環境保護的宣傳教育工作

綠色建筑管理的目的在于實現可持續發展，因此，有關部門必須具有環保的基本觀念。各級政府有關部門要加大對環境的宣傳力度，加強對環境的教育，引導各行各業的人們積極投身于環境保護工作，從而極大地增強人們的環保意識。同時，在城市環境管理中，要有一套更為嚴密的環境管理制度，并形成一種由政府主導的環保管理模式。

7 結語

隨著綠色建筑的發展，對綠色建筑節能的需求日益增加，對綠色建筑的技術水平提出了更高的要求。BIM技術的綠色建筑節能評估系統可以為人們提供相關的節能評估，同時也可以增強對建筑節能的評估和分析，并進一步深化和細化，以保證綠色建筑的設計與應用，促使我國建筑行業向綠色、環保方向發展邁出更踏實的步伐。