BIM技術在綠色建筑施工中的應用

       隨著高速城市化和城市人口激增，能源過度消耗、全球暖化、碳循環失衡等一系列城市生態環境和社會問題日益嚴峻。2015年中國建筑運行的總商品能耗8.64億tce，約占全國能源消費總量的20%，消耗大量的能源和資源。綠色建筑是應對上述問題的有效回應。“十三五”時期我國將大力推動建筑節能和綠色建筑，到2020年，城鎮新建建筑中綠色建筑面積比重超過50%。經過不斷的探索和實踐，我國綠色建筑正進入快速發展的新時期，但同時也面臨諸多問題，制約著綠色建筑的普及和應用。

        一、BIM技術特征

        首先，BIM技術科學性高，傳統綠色建筑評價體系主要是著重于施工圖階段的能耗模擬分析，例如基于CAD模型的能耗分析耗時較長，側重于階段性的模擬設計，而不是最開始的建筑能耗設計階段，而BIM技術可以在建筑方案設計階段進行建筑能耗模擬分析，使用BIM工具在建筑設計之初和設計階段之中都進行全面系統的信息能耗模擬，比較各項工具得出環保節能最大化選項，以達到更優質的綠色建筑能耗節能效果，推動綠色建筑工程效率，這是非常關鍵性的一步。其次，BIM技術信息聚合量大，更加貼合實際建筑建設。

        二、綠色建筑概念

        我國綠色建筑最早起源于20世紀90年代，比新加坡和日本都起步晚，所以現如今還處于初始階段。和以往傳統的普通建筑相比較而言，綠色建筑在項目全壽命周期當中更好地融入了綠色環保理念，在保證建筑工程最終建設質量基礎之上更好地保護了自然生態環境。綠色建筑目標是為了更好地實現現在和未來、人與自然的和諧發展與利益共享，在建筑工程實際建設過程中更多地應用可再生資源和環保材料，有效降低施工過程中所產生的污染，降低能耗，為人們創造一個更加環保舒適的居住環境，真正實現人與自然的共同發展。

        三、 BIM技術在綠色建筑施工中的應用

        （一）數字化模型的建立

        一般情況下，建筑工程在施工過程中的核心指導文件是施工設計圖紙，施工人員根據圖紙中的規劃和指令來實施具體操作，設計圖紙中描繪了建筑物的整體輪廓，但是對于一些立體的結構細節以及建筑物內部的具體構造不能通過二維平面圖紙進行展現，在這種情況下，相應會增加施工的難度，如果圖紙上沒有體現的環節出現了問題，會嚴重影響施工質量。此外，由于綠色建筑更加強調節能降耗、綠色環保，因此其建筑整體結構設計要比普通的建筑類型更加復雜，在施工的時候只參照二維圖紙不能夠滿足施工技術需求。通過使用BIM技術，可以在計算機上構建出一個清晰的三維立體數字化模型，這種模型具有仿真、可視化特性，能夠從各個角度呈現出建筑物的所有結構和設計排布，包括一些比較精密的細節，這種數字化模型的出現很好的解決了上述難題。此外，數字化模型還能夠結合實際需要調整大小，以便技術人員分析建筑整體和局部之間的關系。這種數字化模型體現出的數據非常精準，能夠有效避免誤差。

        （二）材料應用

        在綠色建筑設計中，從節約材料入手，減少施工過程中的資源浪費，利用BIM技術進行建筑工程信息模擬與材料分析預算，構建材料類型、預算、數量、設置位置等對應信息。合理配置建筑材料，進行建筑材料的有效配置、預算核對，減少明顯的偏差失誤，提升建筑工程整體的施工優化。通過BIM技術的應用，提升具體材料使用的可靠性，根據設置部位，發揮材料性能，滿足時代節能環保的要求。

        （三）水資源分析

        對于綠色建筑工程來說，水資源的利用與管理是節能降耗工作中非常重要的一個環節，為了盡量節約水資源，需要借助BIM技術來對水資源的合理化利用進行科學分析。BIM技術在此過程中的主要作用就是建立數據信息分析平臺，根據相關的水資源數據信息，對建筑工程中的各個區域的水源進行數據對比，從而進行合理的規劃，最大程度提升水資源的利用效率。通過使用該項技術，能夠準確計算雨量，實現雨水的收集和利用，最后總結出最為合理的水資源利用方案。

        （四）能源分析

        對于綠色建筑工程來說，節能降耗是最為基礎也是最為重要的建造目標，為了更好的實現建筑項目的節能目標，施工期間的能源控制問題必須受到充分的重視。通過使用BIM技術，能夠清晰的獲取建筑工程中的所有能源信息，根據工程的能源使用現狀來進行適當的調整與控制，保證能源利用的合理性。BIM技術在進行建筑工程能源分析的過程中，首先要建立一個三維可視化模型，然后通過模型分析建筑物中各個施工環節的能源應用參數，對這些參數分析結束之后，能夠總結出各個部分的能源消耗屬性和能源使用總量，技術人員可根據分析結構實施整改，對于能源消耗較為嚴重的區域采取相應的節能措施，保證能源的合理分配。

        （五）室內環境分析總結

        室內環境的建造環節對于綠色建筑工程來說至關重要，該部分的施工質量直接關系到居住用戶的舒適程度和居住感受，在正式施工之前，必須指定合理方案，充分考慮到各個細節。通過應用BIM技術，能夠各個環節實施有效控制，對重要的建造參數進行調整，例如室內的噪音控制、光照條件、通風口的設置等，技術人員通過在建筑模型上進行演示和調整，能夠模擬出較為理想的施工狀態，并且按照模型的設置去落實操作。

        四、BIM在綠色建筑中的推廣策略

        （一）整合工具開發和技術集成應用

        綠色建筑性能涉及光、風、聲、熱環境等復雜的分析，常規方法以獨立的綠色建筑軟件進行模擬分析會耗費大量時間，可能出現數據遺失或是模型設定錯誤，整合BIM與綠色建筑基本模擬的工具開發可以減少此類問題。整合綠色BIM設計和評估的工具開發可以輔助設計師在設計階段進行評估分析，提供更貼近實際狀況的評估結果。此外，要著力增強BIM、大數據、云計算、物聯網等信息技術集成應用能力，將綠色建筑全生命周期龐大的數據信息轉向云端數據庫進行作業與儲存，從而減輕BIM系統承載的負擔。

        （二）綠色建筑的更新與發展完善

        1）我國《綠色建筑評價標準》中將應用BIM技術列為創新加分項，在建筑的規劃設計、施工建造和運行維護階段中的兩個或兩個以上階段應用得2分，應進一步加大分值引導;2）建立完善的綠色BIM標準體系，對BIM技術應用進行細化。在綠色建筑創新獎、綠色建筑示范工程等國家及地方性綠色建筑獎項或表彰獎勵中，鼓勵BIM技術的應用;3）在綠色建筑評價過程中，進一步拓寬基于BIM技術的軟件模擬測評工具的使用;4）逐步建立綠色BIM專用數據庫，積累符合我國綠色建筑要求的材料及其性能指標。

        五、結語

        隨著綠色環保理念深入人心，越來越多的行業意識到綠色節能環保對于未來發展的重要意義。面對全球資源緊缺、氣候變化等問題的產生，建筑行業作為高耗能的產業必須與時俱進，將BIM技術與綠色節能融入到建筑行業中，采取新技術、新理念，提高建筑設計的科學性及環保性，推動我國綠色節能建筑快速發展。

        參考文獻：

        [1]彭小洪.綠色建筑工程中節能技術的應用分析[J].中國標準化，2018（24）：30-31.

        [2]閆沛.基于BIM技術在綠色建筑設計中的應用[J].住宅與房地產，2018（34）：61.

        [3]徐莉，朱少君.BIM技術在綠色建筑設計中的應用[J].住宅科技，2018，38（8）：22-27.

作者：李軍
來源：《磚瓦世界·下半月》2019年第04期

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