BIM技術在綠色施工中的管理及有效應用

李娜

【摘 ?要】隨著社會經濟的飛速發展，建筑工程的結構越來越復雜，建設要求和使用要求不斷提高。當前，建筑工程中存在性能低、能耗高等問題，與國家倡導的綠色環保理念不符，建筑行業面臨嚴峻的挑戰。BIM技術的應用，不僅為設計與建設工作帶來了便利，而且滿足綠色環保的要求。但是在應用BIM技術的過程中，受到多種因素的影響，應用效果并不明顯。鑒于此，論文首先闡述了BIM技術與綠色施工的概念，然后分析BIM技術在建筑施工中應用的重要性，最后對BIM技術在綠色施工中的管理及有效應用進行了探討。

【Abstract】With the rapid development of society and economy， the structure of building engineering is becoming more and more complex， and the construction and use requirements are constantly improving. At present， there are problems of low performance and high energy consumption existing in building engineering， which are inconsistent with the concept of green and environmental protection advocated by the state， and the construction industry is facing severe challenges. The application of BIM technology not only brings convenience to the design and construction work， but also meets the requirements of green and environmental protection. However， in the process of applying BIM technology， affected by many factors， the application effect is not obvious. In view of this， this paper firstly expounds the concepts of BIM technology and green construction， then analyzes the importance of applying BIM technology in building construction， and finally discusses the management and effective application of BIM technology in green construction.

【關鍵詞】BIM技術;綠色施工;管理;應用

【Keywords】BIM technology; green construction; management; application

【中圖分類號】TU17;TU71 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2021）12-0176-03

1 引言

當前，城市化建設在不斷地推進，建筑行業的發展速度越來越快，BIM技術在建筑設計和建筑施工中扮演了重要的角色，對建筑行業的發展發揮了巨大的促進作用。在施工中應用BIM技術可以模擬和分析施工方案，使得施工方案更加完善，同時，能夠降低施工成本，提高施工質量。綠色施工遵循環保理念，要求在建筑施工中降低能耗，實現環境保護的目標。因此，在建筑施工中，將BIM技術與綠色施工有機結合起來，做好相應的管理和應用至關重要。

2 BIM技術與綠色施工概述

2.1 BIM技術概述

BIM是英文Building Information Modeling的縮寫，也被稱為建筑信息模型，是指通過3D技術構建出相關的建筑數據化模型，模擬建筑的構造和功能。在建筑施工中應用BIM技術可以模擬建筑工程施工的全過程，通過模型對整個建筑施工過程進行控制。BIM技術主要有3個應用優勢：第一，通過構建建筑模型，使得建筑以及相關參數能夠得到直觀展示;第二，對施工各個階段進行數據管理，通過構建模型可以掌握建筑施工的進度，清晰地展示各個環節的施工情況，確保施工進度，在搭建的平臺上進行交流和溝通，使得各個部分的工作可以協調進行;第三，展現各個專業的效果圖，通過效果圖可以看到整個工程施工情況，針對不同的專業對資源進行合理的分配，促進各個專業的協同施工。

2.2 綠色施工概述

2.2.1 綠色施工的概念

綠色施工是指在工程建設中，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的負面影響的施工活動。換言之，綠色施工是在保護環境的基礎上提高建筑工程的經濟效益，對傳統的施工方案進行改進和優化。綠色施工貫穿在工程施工的各個階段，在施工中要采取科學的方式進行管理，建立完善的管理體系，積極落實我國的環境保護政策，盡量減少施工活動對環境產生的影響，實現建筑與自然和諧相處[1]。

2.2.2 綠色施工的研究綜述

當前，在建筑施工中施工單位要全面執行綠色建筑標準，而且國家強調建立綠色建造標準，完善綠色建筑設計、施工、運維、管理標準。國外在綠色施工方面的經驗比較豐富，通過學習和借鑒國外的施工經驗，從施工材料、施工技術等方面進行分析和研究，得出綠色建筑將會成為我國建筑行業發展的方向之一。相關學者分析了綠色施工技術以及當前影響我國綠色建筑發展的因素，將建筑設計和施工有機結合，對綠色建筑的評價體系進行了完善。部分學者從建筑工程的生命周期角度進行研究，從不同視角分析不同的管理辦法在各個階段的實施情況，從工程項目的建設初期就構建了相應的工程模型，并在后期的施工中不斷優化。

目前，探討綠色建筑施工管理現狀的文章較多，通過查閱資料可知，這些文章主要是針對5個方面進行探討：第一，對綠色建筑的施工質量、施工進度等進行分析，針對當前存在的能源消耗情況提出相應的管理辦法;第二，運用BIM技術構建三維模型，針對建筑工程的不同階段采取適當的管理方式;第三，從企業角度出發，創新全生命周期的管理模式;第四，從傳統的建筑工程項目管理出發對建筑品質提出環保要求，結合可持續發展理念，積極響應國家的環境保護政策，探索建筑工程綠色施工的措施，促進建筑施工與環境保護的協調發展;第五，結合實際案例，從中獲取管理經驗。通過制定相應的管理規劃，應用綠色施工技術，圍繞環境保護、減少環境污染，采取相應的管理措施。從上述內容可以看出，我國對于綠色施工管理方面已經有了一些研究基礎，但是對于綠色施工技術方面的研究比較少，對系統化運用BIM技術的研究數量較少，在實際施工中缺乏理論指導。

3 BIM技術在施工中應用的重要性

第一，有助于完善施工方案。以建筑施工為例，應用BIM技術可以模擬施工布置情況，優化和完善施工方案。傳統的建筑施工中需要先安裝樣板房，安裝完成之后再進行檢查，針對不合理的地方要拆除后重新安裝。這種方式不僅費時費力，還會造成資源的浪費。而應用BIM技術可以根據施工方案構建相應的建筑模型，對施工進行整體的規劃和布局，再進一步改善施工方案，使得施工方案更加完善。BIM技術的應用能夠有效減少浪費情況，從而更好地控制施工成本。

第二，有助于提高施工效率，及時消除安全隱患。通過建筑施工圖紙查找設計問題的難度較大，建筑工程施工圖紙中包含很多消防管道等復雜結構，想要在二維圖紙中發現這些管道存在的問題，對設計施工人員的要求較高?；贐IM技術中的碰撞檢查，能夠通過三維模型及時發現設計中的問題。換言之，在施工之前可以把相關問題及時地反饋給設計方，然后由設計方及時地改正所有問題，提前消除安全隱患，避免后期返工造成資源的浪費。因此，在建筑施工中應用BIM技術可以在施工之前處理設計中存在的問題，避免施工進行中再進行施工圖紙和施工方案的變更，從而大大提高工作效率，保障施工進度。通過應用BIM技術，可以減少對建筑工程的投資成本，避免返工等情況出現，更重要的是消除了施工過程中的安全隱患，對于施工安全有著重要的保障作用。

第三，有助于提高施工質量。在傳統的建筑施工中，通常施工技術人員與實際施工人員在進行技術交底時是以施工圖紙為依據，并利用口述的形式進行交底的。但是這種方法存在風險，如果施工技術人員的表達不清楚或者施工人員的理解有誤，就會影響施工質量，甚至造成安全事故。在施工中應用BIM技術，可以實現三維交底，即通過構建建筑信息模型進行施工交底，提高交底的準確性和時效性。通過形象的三維模型，施工人員可以更加直觀地了解技術要求，在施工過程中更好地應用施工技術與施工方法，這對施工質量的提高發揮了積極作用。

4 BIM技術在綠色施工中的管理及有效應用

在建筑施工管理中，我國對BIM技術的應用通常以三維碰撞檢查和模擬實際施工為主，應用BIM技術進行投標的比較少。國家大力推動BIM技術的應用和發展，在這種情況下，未來BIM技術方面的人才會越來越多。但是目前建筑施工中針對BIM技術的管理和應用仍然較少。BIM技術在綠色施工中的管理通常以協作管理為主，應用通常以構建可視化模型、設計施工進度為主。

4.1 BIM技術在綠色施工中的管理

通過分析我國施工企業應用BIM技術的相關案例，不難看出在建筑施工中針對BIM技術的應用，貫穿于整個施工管理過程，如工程設計、工程施工、工程結算等環節。在綠色施工中應用BIM技術，根據施工圖紙構建建筑模型，通過分析模型中的數據信息，找出設計中的不當之處，在此過程中應對BIM技術的應用進行有效管理。首先，在具體的技術管理過程中，由相關的管理人員對BIM技術在綠色施工中的應用進行預測和評價，制定規劃并組織技術的應用工作。安排掌握BIM技術與施工技術的人員使用相應的模擬軟件，針對綠色施工中不合理的部分進行三維模擬，在此基礎上安排論證與修改工作。通過這種方式對設計方案進行了全面優化與完善，有效減少了綠色施工的成本。其次，組織工作信息交流活動。通過召開會議、自行交流等方式，對BIM技術應用過程中存在的問題與難點、綠色施工的具體要求展開集中性討論，以提高技術應用的實際效果。同時，加大力度組織BIM實操培訓，提升工作人員三維設計的技能和工作效率，使其掌握基本建模流程與方法。最后，建立健全BIM技術操作規程。根據實際工作需求、技術發展情況及綠色施工的規范要求，協同技術人員、管理人員制定和完善BIM技術的操作規程，并且在應用過程中對其進行補充和修改，以期為BIM技術的應用提供基礎性參考[2]。

4.2 BIM技術在綠色施工方面的應用

4.2.1 在節約利用能源方面的應用

對于綠色建筑來說，評價標準包括節約能源、利用能源的情況等，節能對于建筑工程的投資方來說具有重要影響。在綠色施工中，節約能源主要體現在對能源的分配上，利用BIM技術把構建的建筑模型導入相應的能耗分析軟件中，然后結合當地的氣象數據和相關標準，準確地測算出該建筑的能耗問題，根據測算結果對能源進行合理的分配，使得能源得到充分的利用。通過這種方式，不僅能夠達到節能的標準，還能避免出現能源浪費的情況。目前，太陽能作為可再生能源，是使用最為廣泛的能源之一。未來要重點研究如何把太陽能合理應用到建筑設計中，利用BIM技術可以分析室外太陽輻射的分布區和太陽輻射的強度，針對太陽輻射在不同時間、不同季節的變化情況，合理地配備太陽能設備。除此之外，BIM技術對太陽能的分析也可以為室外植物的種植提供一定的參考。

4.2.2 在節約利用水資源方面的應用

當前，我國各地的水文資料比較完整，通過查閱和分析這些水文資料，與BIM技術構建的模型有機結合，建設相對完整的數據庫，有利于初步預測出所在地域的水文條件。根據預測結果制定有效的節水方案，在施工過程中能夠合理地利用水資源，減少水資源的浪費，達到綠色施工的目標。具體來說，針對施工現場的臨時用水管網，可以利用相關軟件進行合理的布置，建立有效的水回收系統，實現對雨水、施工用水的回收和處理，處理之后將這些水資源用作施工現場的車輛沖洗、廁所用水等。在施工現場，要樹立節約用水的理念，在任何施工環節都要嚴格執行這一理念，真正地實現節約用水目標。此外，在施工現場要合理地利用集水池內的水，將其用作養護混凝土、施工場地的綠化澆灌用水等。針對基坑降水和雨水，要合理地規劃使用，最大限度地提高水資源的利用率[3]。

4.2.3 在節約建筑材料方面的應用

建筑工程涉及的施工項目比較多，需要消耗大量的施工材料，在施工過程中存在嚴重的浪費情況。對于建筑工程中的管線來說，管線的布置非常復雜，而且需要密集分布，對材料的消耗量較大。在施工過程中，不同專業均會涉及管線的布置與安裝，但是由于各個部門之間溝通不暢，經常會出現管道碰撞的情況。管線安裝需要大量的預埋管件，預埋的混凝土內部有冷媒管，實際操作的難度比較大。傳統施工中受到技術方面的制約，施工采用的是二維圖紙，不能直觀地看出管線碰撞問題，也不能提前處理管線碰撞問題，施工過程中經常會出現大量管線穿插作業的問題，不僅嚴重浪費材料，還要重新返工，嚴重影響施工進度、浪費施工材料。在從應用BIM技術后，能夠有效地解決這一問題，提前檢查管線碰撞情況，做好不同專業管線的協調工作。在施工設計時利用BIM技術，對施工過程進行思維模擬，根據建筑工程的施工計劃和施工現場的實際情況，進行施工現場的模擬。通過這種方式能夠在施工之前及時發現問題，針對這些問題提前制定有效的解決方案，保障施工的正常進行，避免延誤工期等情況的出現，最大限度地利用施工材料。BIM技術的應用，能夠幫助建筑工程相關管理人員制定科學的施工方案，對施工流程和施工材料進行合理的規劃，從而實現材料和資源的高效利用[4]。

4.2.4 在節約土地資源方面的應用

在建筑工程中通常要建設臨時辦公區和生活區等，在建設之前要嚴格按照有關規范進行布置，在保障建設安全的基礎上節約土地資源，減少對周圍環境的影響。應用BIM技術構建出施工場地的動態模型，對現場進行合理的布置，提高對施工場地的利用率。針對建設過程中的材料堆放等問題，提前討論并解決，確定最優布置方案，確保施工場地得到高效利用。

4.2.5 在環境保護方面的應用

當前，建筑工程的施工量非常大，施工內容非常多，但是施工場地比較小。即使在施工前期增加資金投入，傳統的施工模式仍然難以滿足綠色施工的要求。在應用BIM技術之后，通過構建建筑模型，可以對項目進行精準的定位，從而從整體上考慮施工現場的情況，科學地預測出整個施工過程。例如，鋼結構的安裝施工對工作人員的要求非常高，一旦出現操作失誤極易為建筑工程埋下安全隱患。在應用BIM技術之后，可以縮短鋼結構的安裝時間，既減少了安裝作業中的安全隱患，也通過縮短施工周期降低對環境的影響。按照相關規定，建筑施工工地需要設置圍擋，減少對周圍環境的影響。在布置圍擋時也可以應用BIM技術，使得圍擋設置更加合理，有效地控制施工產生的噪聲污染、大氣污染。

5 結語

綜上所述，BIM技術在建筑工程中的應用越來越廣泛，對于施工管理和施工質量都有積極作用。將BIM技術應用于綠色施工中，能夠對施工進度和施工環節進行模擬，不斷優化和完善施工設計工作，減少資源的浪費，有效提高施工效率。

【參考文獻】

【1】李煒.基于BIM探討預制裝配式建筑綠色施工的應用實踐[J].綠色環保建材，2021（5）：21-22.

【2】常春振.綠色施工技術在道路橋梁施工中的運用探究[J].建材發展導向，2021，19（8）：72-73.

【3】蔣志烽.綠色施工技術在房建施工中的應用[J].智能城市，2021，7（7）：151-152.

【4】袁園.BIM在預制裝配式建筑住宅設計中綠色節能的應用分析[J].建筑技術開發，2021，48（6）：147-149.