淺議BIM技術、智能監測、綠色節能在建設工程項目管理中的應用

夏璐， 魏應樂

（安徽水利水電職業技術學院）

1 引言

當前，建筑信息模型（BIM）和智能監測技術的應用已經成為實現綠色節能目標的強有力工具和技術支撐。這兩項技術的結合，不僅為建設工程項目管理帶來了前所未有的便利，也為建筑的可持續性和能源效率提供了新的可能性。

2 BIM 技術在建設工程項目管理中的作用

2.1 BIM技術基本原理

建筑信息模型（BIM）技術是綜合性數字化建模方法，在建設工程項目管理中具有重要作用。BIM的基本原理在于將建筑項目的各個方面，包括建筑結構、系統、材料、成本和進度等信息，以三維虛擬模型的形式進行集成和管理。這個模型不僅包括了建筑物的幾何形狀，還包含了相關的屬性和數據，使項目的各個階段都可從同一數據源中獲取所需信息。

2.2 BIM在建設工程項目管理中的潛在價值

BIM技術是在建設工程項目管理中提升監理質量和效率、促進綠色節能的綜合性手段，賦予監理工作更高的精確性和可視化性，使監理員能夠更深入地理解項目細節和整體構建，更容易檢測、預判潛在問題。通過虛擬建模，監理員可以輕松識別設計錯誤、沖突或不一致之處，提前采取行動，減少實際施工中的重大修改和延誤，保障了工程的質量和進度。另外，BIM 技術還能助力可持續性設計和綠色節能目標的實現。監理員可以利用BIM模型進行能源模擬、材料分析和系統優化，評估不同設計決策對節能性能的影響，指導項目朝著更環保、更能源高效的方向前進，降低后期改動的成本[1]。

2.3 BIM在項目協作和信息共享方面的優勢

BIM技術在建設工程項目管理中的卓越作用體現在項目協作和信息共享方面，為監理團隊和不同利益相關者提供多維度、實時、高效的協作平臺，推動項目的成功執行[2]。BIM技術支持實時協作，多個利益相關者可以同時訪問和編輯BIM 模型，消除信息傳遞的延遲，有效減少錯誤。監理員可以即時回應設計變更、工程問題或進度調整，迅速地做出決策，確保項目進程的平穩。

3 智能監測技術在建設工程項目管理中的應用

3.1 智能監測技術的種類和特點

傳感器技術是智能監測的核心，通過溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、光線傳感器等設備實時采集建筑內外各種參數數據，精確捕捉環境和結構信息，以便進行細致的數據分析。物聯網（IoT）技術是智能監測的重要支持，允許傳感器和設備之間進行連接和通信，形成互聯網絡，將大量的數據匯聚中心數據平臺，實現數據的集中管理和實時監測，實現設備的互聯互通，增強數據的可用性和整合性。另外，云計算技術為智能監測提供了強大的數據處理和存儲能力。監測數據可以上傳到云端服務器，利用云計算的特點，實現大規模的數據處理和分析，同時還能夠確保數據的安全性和可靠性。云計算的特點在于靈活性、可擴展性和高性能，使監測數據能夠得到充分的挖掘和利用。此外，人工智能（AI）和機器學習技術是智能監測中的關鍵要素，通過對監測數據的分析和模式識別，能夠實現自動化的故障檢測、預測性維護和決策支持，根據歷史數據和實時信息做出智能化的決策，提高建筑工程的可靠性和效率。

3.2 智能監測技術在施工階段的工程項目管理中的應用

智能監測技術可用于監測施工工地的安全性，傳感器可以實時監測各種安全指標，如溫度、濕度、氣體濃度等，以及工人的位置和活動，如果出現潛在的安全問題，監測系統可以立即發出警報，減少事故發生的風險。另外，監測系統還可以用于質量控制，檢測建筑材料的質量、結構的穩定性以及施工過程中的變化。通過與設計規范和標準進行比較，監測系統可以及時發現潛在的質量問題，確保建筑工程達到高標準的質量要求。此外，智能監測技術有助于實現節能和資源管理，通過監測建筑的能源消耗、水資源使用和廢物產生，監理團隊可以識別節能和資源節約的機會。此外，AI和機器學習技術可以分析數據，優化建筑設備的運行，減少不必要的能源浪費，從而提高建筑工程的可持續性。

3.3 智能監測技術在建筑運營和維護中的應用

智能監測技術在建筑運營和維護階段的應用為建筑管理團隊提供了強大的工具和資源，以實現更高效、可持續和節能的建筑運營，可用于建筑設備的遠程監控和故障診斷，如應用傳感器持續監測建筑系統（如空調、照明、電梯等）的性能和狀態。當系統出現異?；蚬收蠒r，監測系統會發出警報，并提供相關數據以進行故障診斷，提高建筑的可用性和效率。另外，智能監測技術也支持預測性維護。通過分析設備的性能數據和歷史維護記錄，監測系統可以預測設備的壽命和維護需求，允許管理團隊采取預防性措施，提前更換零部件或進行維護，避免了突發性故障和高昂的維修費用。

3.4 智能監測技術對節能的潛在貢獻

智能監測技術在建筑設計階段的應用有助于優化建筑能源效率。通過模擬和分析建筑模型，監理員可以評估不同設計方案對能源消耗的影響，選擇最佳的能源效率策略，如應用可持續材料，優化建筑外殼，設計高效的供暖、通風和空調系統等，在建筑生命周期內顯著減少能源消耗，降低碳排放。另外，智能監測技術在建筑運營階段的應用有助于實現實時能源管理。傳感器和物聯網設備可以連續監測建筑內外的環境條件和設備性能，確保能源系統高效運行，智能系統可以自動調整照明、空調和供暖系統，根據需求進行優化，減少能源消耗。

4 建設工程項目管理中的綠色節能策略

4.1 綠色建筑設計原則

綠色建筑設計原則旨在最大程度地減少建筑對環境的負面影響，提高建筑的能源效率和可持續性，創造健康舒適的室內環境。綠色建筑設計原則注重節能和資源利用效率，通過優化建筑外殼、采用高效的絕緣材料、選擇能源效率高的設備和系統，以及最大限度地利用自然光線和通風等方式，減少能源的消耗，倡導減少建筑材料的使用，鼓勵可再生和可持續材料的選擇，以降低對自然資源的依賴。綠色建筑設計也強調室內環境的質量和健康，應提供良好的空氣質量，避免使用有害化學物質，以及創造舒適的室內溫度和濕度條件。另外，綠色建筑設計鼓勵減少廢物的產生和資源浪費，應在施工和運營階段實施廢物回收和循環利用計劃，以減少建筑材料的浪費。此外，綠色建筑還提倡可持續的土地利用規劃，減少城市擴張對自然環境的侵害，保護自然生態系統和生物多樣性。

4.2 節能技術和可持續材料的使用

節能技術的使用涵蓋了多個方面，其中包括高效的供暖、通風和空調系統（HVAC系統），智能照明系統，太陽能電池板，地源熱泵等。監理員需要確保這些技術的正確安裝、調試和維護，以最大程度地減少能源消耗。例如，高效的HVAC 系統可以通過使用節能設備、控制溫度和濕度以及定期清潔和維護來減少能源浪費。另一方面，可持續材料的使用是綠色建筑的核心之一，可使用回收材料、低揮發性有機化合物（VOC）的涂料和膠水、可再生材料等。監理員需要確保這些材料的合適選擇和正確施工，以降低室內空氣污染、減少廢物產生和資源浪費。此外，監理員還需要關注材料的來源和供應鏈，選擇本地可獲得的材料，以減少運輸距離，降低碳足跡。

4.3 建筑能源管理和優化

在建設工程項目管理中，能源管理和優化的關鍵在于確保建筑系統和設備的高效運行。監理員需要監測建筑的能源消耗，并與設計規范和性能目標進行比較。通過實時數據采集和分析，監理員可以識別潛在的能源浪費和效率問題，并采取相應的措施改進。另外，建設工程項目管理還需要關注能源合同和可再生能源的使用，能源合同是通過外部服務提供商來管理和優化建筑能源使用的方法。監理員需要監督服務提供商的性能，并確保實現節能和成本降低的目標。

4.4 廢物管理和環保實踐

監理員需要確保建筑工地遵守當地環保法規，制定并實施廢物管理計劃，確保廢物的妥善處理和回收，包括分類、分揀和儲存廢棄材料，以便將可回收材料重新利用，減少廢物的數量，監督廢物運輸和處置的合規性，確保廢物不會對環境造成污染。環保實踐是綠色建筑工程中的關鍵要素，采取措施降低建筑工程對自然環境的影響，如減少土地破壞、保護水資源和生態系統、降低空氣和水污染等，包括采用低碳建筑材料、節水設備、低能耗設計等。

5 BIM、智能監測和綠色節能的融合應用

整合BIM、智能監測和綠色節能理念是現代建筑工程領域的一項創新性舉措，旨在實現更高效、更可持續的建筑設計、施工、運營和維護，在建筑設計階段采取可持續性決策。建筑師和工程師可以通過BIM創建高度詳細的數字模型，包括建筑的結構、布局、材料和系統，設計團隊能夠在虛擬環境中模擬不同的設計方案，評估其能源效率和環保性能，選擇最佳的綠色設計策略。在建筑運營階段，智能監測技術可以實時監測能源使用、室內環境條件和設備性能，并將監測的數據與BIM模型相結合，使建筑管理團隊能夠識別和解決能源浪費、設備故障和室內不適的問題。通過實時反饋和自動化調整，建筑可以實現最佳能源效率，提高運營效率，降低成本。

6 結語

隨著社會對環境可持續性和能源效率要求的不斷提高，建筑行業必須積極采用創新技術滿足社會當下需求。本文探討了基于BIM和智能監測的建設工程項目管理在綠色節能中的應用，說明了這一整合應用對于實現可持續建筑的重要性。BIM技術的數字建模和智能監測技術的實時數據收集與分析相結合，不僅提高了建設工程項目管理的效率和準確性，還為建筑的綠色設計、施工、運營和維護提供了全面支持。通過這一整合應用，建筑行業將邁向更加環保、可持續和節能的未來，為生態文明建設的發展貢獻力量。