BIM技術在建筑工程綠色施工中的應用

趙陽

摘 要 隨著社會的發展，人們對于綠色環保理念越來越重視，建筑行業同樣如此，因此在施工中對BIM技術應用越來越廣泛。本文圍繞著BIM技術的綠色施工設計施工一體化應用進行了闡述，通過對BIM技術和綠色施工的描述將二者的基本概念進行傳達，然后對綠色施工中應用BIM技術的優勢進行了分析，最后對綠色施工利用BIM技術的設計細節進行介紹，以此來促進二者的一體化應用發展。

關鍵詞 BIM技術 綠色施工 建筑工程 精細化設計

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）01-0019-03

1 綠色施工概述

從人類文明出現開始，建筑行業就在不斷地發展和創新，在中華文明璀璨的文明史背后，無數的建筑匠人正在建筑行業譜寫著華麗的篇章。人類最開始居住在山洞中，一些山洞建筑形式被一直沿用至今，例如陜西的窯洞建筑。在人類建筑的長期發展中，一些規模龐大的建筑物群體逐漸走入了人們的視野，經過多年的研發和改良，這些高樓大廈逐漸成為當下人們居住的建筑主體。

生活在現代的我們，在生活質量高度提升的當代社會，人們對于建筑設計的健康性和科學性更為關注，主要原因是人類自身對于健康水平的嚴格要求，造就了一系列健康綠色產業的出現，例如綠色食品、綠色出行工具等。在這種背景下，人們對于生活的質量愈發苛求，綠色施工學也應運而生、人們對于房子的要求不再僅僅是遮風避雨，對房子的舒適度、房子內部的裝飾美觀性、房子內部空氣的質量等都提高了要求。人們想要通過居住環境回歸自然，這是當代人對于建筑物的基本需求?；貧w自然的基礎就是需要對建筑物進行綠色施工設計，在建筑材料上嚴格挑選，選用那些具備綠色環保和循環利用功能的建筑材料，并且這些材料的剛度和應力載荷能力都應該強于傳統的建筑材料。同時應該在建筑材料中加入更多的現代化元素，將健康的、綠色的理念融入到建筑設計中，在簡約簡單中又不失優雅大方，同時建筑物內部的能源供給和生態系統也能夠和自然相互融合，這樣就形成了當代的綠色施工理念。

2 BIM技術概述

BIM是建筑建設信息模型的英文縮寫，是以建筑建設工程項目的各種相關數據信息作為建?；A，通過計算機進行建模運算從而確立建筑建設模型的一種技術。BIM技術能夠通過數字信息仿真模擬建筑物的所有信息。

BIM作為一款建筑設計模擬軟件，它有著以往軟件無法比擬的可視化功能，隨著社會的進步，建筑模型越來越復雜化，傳統的社會圖紙或者二維設計軟件建模早已無法滿足當今建筑行業的需求。建筑物愈發的復雜化巨大化，相關設計人員已經無法再通過傳統設計手段將目標建筑準確無誤地設計出來。但是BIM的出現彌補了這一缺點，此項技術可以通過三維的形式將目標建筑毫無遺漏地展現在設計人員面前。除此之外，BIM項目還具有信息共享性，傳統的建筑設計模式，無法及時將建筑與建筑所需材料基本信息分享給具體的建筑施工人員與建筑材料采購人員。這就有可能由于信息沒有及時共享更新而造成建筑出現誤差與材料選取不當等問題出現。而BIM可以完美地避開這一缺點，信息傳遞更加具有及時性，讓建筑施工人員對于信息掌握更加準確。最后，突發情況模型性，這個突發情況模擬性不同于前描述的建筑設計模擬，此項功能主要針對的是特殊事件發生時的情境，比如地震或者火災時候的人員疏散等情況出現后，通過BIM進行模擬，然后對于施工建筑的安全系數進行評估或者改進。[1]

3 BIM技術在建筑工程綠色施工中的應用措施

3.1 裝配式結構拆分設計

BIM設計不同于以往的設計方式，它可以更加高效地收集信息與處理數據，并將得到的相關數據進行合理的分析，為投資與投標提供科學有效的參考依據。在實際的施工過程中，由于投標時間較短，采用傳統的數據疊加技術無法在規定的投標時間算出工程大概所需的資金，如果使用以往經驗進行資金估算，一旦估算失誤，就會對相應施工企業造成不可挽回的經濟損失，如果采用BIM技術對投標項目所需資金進行計算，可以在極短的時間得出相應數據，為投標工作提供可靠數據，在眾多投標企業中更加具備競爭優勢。也可以使用BIM技術提供的功能，對于人工、物料以及大型制造設備進行科學估算，結合市場價格完成初步的項目投資估算。

在拆分設計平臺運營的基礎上，BIM技術可以實現各專業的工作文件云共享。在本地文件和平臺中心通過同步實現實時數據交換，在專業內部和專業之間可以將這些數據進行共享，然后互相借鑒參考。各專業之間可以將最新的設計方案無縫銜接，從而從眾多設計方案中挑選出適合于軌道交通工程現場的設計，然后對這些設計進行融合。專業間拆分主要是通過專業間的文件相互比較來實現的，在專業間實現文件的實時參照，并且能夠使得專業間互相監督互相檢查，對于軌道的碰撞和運行參數進行檢查等，從而能夠及時地發現各個專業間存在的設計問題，并對這些設計問題進行有效的協調處理。

BIM模型搭建的過程需要提供裝配式結構的所有參數，例如墻體參數、門窗參數等等。然后將裝配建筑施工的周邊環境和建筑建設所涉及的底下管線模型數據、區間模型數據、建筑機電模型數據、建筑系統模型數據和裝修環節的數據等等一類的全方位數據輸入到BIM建模中，從而展開工作量的統計，對管線進行綜合檢查并提出多項有價值的施工管理建議。

3.2 精細化給排水管道設計

在BIM技術沒有普及之前，相關設計人員通常使用傳統的CAD建模，而傳統的建模設計方式不但無法立體地查看設計模型，還無法將施工建筑成本估計相聯合起來，也不能利用以往的相關設計存留的數據庫進行對投資與投標過程中的信息與數據分析，無法更加智能化地提升設計人員的使用體驗。只能通過傳統的人工計算方式對現有項目進行評估，一旦相關人員的經驗不足或者計算時出現錯誤，都會對后期的實際施工造成影響。而將BIM技術與建筑成本計算結合后，可以完美解決上述問題，最大程度降低計算導致的成本估算失誤。

因為預制構件的結構存在一定的復雜性，所以在施工圖中經常會遇到墻的預制構件和管路的預制構件等，在這些預制構件的工藝進行中，以往的結構設計圖紙是無法達到良好的效果的，不只是傳統的紙質圖紙無法達到這種效果，甚至二維圖紙中找出這些預制構件的設計問題也是很難的。在實際施工的過程中，這些問題就會集中地暴露出來，例如預制構件的結構發生碰撞等情況時有發生，導致建筑單位不得不調整施工方案，從而避開出現碰撞的位置。

利用BIM軟件進行預制構件的設計可以有效的避免出現這樣的問題，BIM的圖紙構建大多屬于三維模型，這種三維模型會將軟件的自動檢測、評審工作以及模型設計中存在的問題融為一體進行解決，并且在設計人員收到問題信息后可以對設計的方案直接調用數據庫中的預制構件庫進行整改，省去大量的圖紙審核時間，并且使圖紙的修改加速。在設計的方案經過整改、修正過后，BIM軟件會進行重新檢測，并形成三維建模再次提示錯誤，通過多次反復的提示和問題的設計解決可以解決所遇到的問題。例如在預制房屋的結構設計中，經常會發生管線布置和結構構件相碰撞的現象，這種現象產生的主要原因是建筑建設中管線敷設的種類眾多，有很多強電線路、弱電線路、給排水線路等等，這些線路的敷設量非常的龐大且復雜，因此預制構件和管道、線路的協調是很難實現的。

3.3 精細化采暖及通風管道設計

在進行正式施工前應該對室內的環境進行深入勘察，并且制定出跟環境相符合的科學設計，然后制定施工方案，借助BIM軟件繪制施工圖紙，這樣就可以避免在圖紙設計的過程中出現撞線等不必要的設計錯誤。同時需要多個部門對統一方案進行反復審核，從設計的構思到實際實施的步驟再到細節的反復篩查，只有當所有設計內容都符合實際標準之后才能夠投入到后續的施工中。圖紙的繪制應該盡可能的達到精確，圖紙數據不精確也可能導致施工出現停滯或者返工現象，從而影響到施工的效率和質量。在對施工圖紙和方案進行審核的過程中應該針對二者的交互性進行詳細比對，這樣既能減少圖紙設計中出現的細節錯誤，同時也能減少施工方案設計的漏洞，這樣就能夠避免在實際施工過程中出現錯誤，并確保工程施工的順利進行。

實際的項目施工過程極其復雜，相關人員做好施工場地的調查與分析十分重要，不然極易出現設計方案與實際施工不一致的問題。利用考察的數據，導入到BIM技術軟件當中，保證施工的準確性。建筑模擬技術在實際的施工過程中也有著不可忽視的作用，通過使用BIM技術，相關設計人員可以精準地計算出施工過程每一個環節所需要的時間，將模擬計算的時間與合同預計的工期進行對應的比較，也可以做出適當的調整確保施工按照合同規定的時間竣工。[2]

3.4 健全BIM技術管理制度

在建筑工程的綠色施工建設過程中，企業單位需不斷健全完善BIM技術管理制度，形成對BIM技術運用的正確認識，明確各項BIM技術管理的內容與運用計劃，將管理制度落實到施工的各個環節，切實提升BIM技術的應用水平，為建筑工程綠色施工的安全質量提供有力保障。針對不同的施工工序，BIM技術能夠為工程建設與施工現場管理提供科學合理的決策依據，從而有效避免在施工建設期間出現各類不同的安全隱患問題。同時，BIM的技術管理人員也需充分履行自身職責，豐富BIM技術管理模式，不斷創新BIM技術管理體系，重視BIM技術的有效應用，根據建筑工程的實際情況科學合理地分析工程項目中存在的安全隱患問題，熟練掌握各項施工標準以及BIM技術要求、安全質量標準等，結合建筑工程綠色施工與BIM技術的實際需求，建立以BIM技術作為支撐的綠色施工管理制度，從而使BIM技術真正起到技術管理的約束與指導作用。

此外，BIM技術人員的專業水準直接影響著工程的安全質量。企業單位也需強化對技術人員的培訓力度，提高人員的專業能力與綜合素質水平，結合實際需要組織專業人員進行BIM技術的學習培訓課程，秉持以人為本的管理原則，使技術管理人員不斷實現自我發展，提高自我價值，并將自我價值與BIM技術有效融合，推動建筑工程綠色施工質量與效率的提升。企業單位也要加大對BIM技術管理人才的投資力度，使工程的專業技術隊伍不斷壯大，積極轉變意識，不斷提升BIM技術的應用水平，從而保障BIM技術的應用效率。

3.5 優化BIM技術環境

現階段，在建筑工程綠色施工過程中，需規范BIM技術的應用環境，高度重視BIM技術的有效利用，確保建筑工程綠色施工的質量管理，以達到理想的工程施工建設需求。為此，企業單位需嚴格按照出臺的相關政策對BIM技術進行規范，明確技術的使用標準，實行科學合理的BIM技術管理，注重長遠的安全技術保障，避免產生不必要的糾紛。同時，企業單位也需靈活地將BIM技術應用于建筑工程綠色施工管理當中，遵循相關技術標準來嚴格審查工程施工建設期間的安全質量，促進建筑工程的綠色可持續發展，杜絕危險操作，夯實BIM技術的軟件管理以便對施工復雜節點進行觀察，從而及時發現工程中存在的安全隱患問題并在第一時間對其整改。規范化管理建筑工程的綠色施工，完善相關的軟件設施與軟件基礎等，推動BIM技術在建筑工程綠色施工建設中的有效應用。

此外，優化BIM技術的應用環境，可使設計單位、施工單位以及開發公司、運維公司等能夠科學合理的使用BIM技術，改變以往的傳統建筑管理模式，及時發現建筑工程施工建設期間存在的各類安全隱患問題，從而防止細微的質量問題影響整體建筑工程的綠色施工建設效果，極大程度上提高建筑工程綠色施工的安全性、合理性以及穩定性。在進行建筑工程的綠色施工過程中，應利用BIM技術保證其施工質量，提高建筑工的施工管理效率，提升BIM技術的管控措施，優化BIM技術的應用環境，使企業單位真正認識到BIM技術的重要性以及其實際價值，從而使BIM技術在建筑工程綠色施工中得到全面運用，培養相關工作人員的專業技術知識，提高施工現場的安全性與穩定性，避免流于表面的形式化主義，最終確保建筑工程綠色施工建設的有序開展。

4 結語

綜上所述，BIM技術和綠色施工都是未來建筑行業發展的主要趨勢，將綠色施工設計中融入BIM技術能夠促使綠色施工設計的重點和難點逐一攻克，同時BIM技術是一項現代化信息技術的完美產物，因此它可以解決在綠色施工中所遇到的困難，可以說綠色施工的發展為BIM技術提供了舞臺，BIM技術也為綠色施工的發展提供了技術支撐。

參考文獻：

[1] 王宇佳，王佳，于輝.BIM技術在建筑工程施工管理中的應用探索[J].土木建筑工程信息技術，2019，08（04）： 89-93.

[2] 劉占省，趙明，徐瑞龍.BIM技術在建筑設計、項目施工及管理中的應用[J].建筑技術開發，2019，40（03）： 65-71.