基于BIM技术的绿色施工评价体系应用研究

陈培源

（泉州理工职业学院）

1 引言

据统计，全球能耗总量的50%是由施工及建筑物运行产生的，污染物总量的34%是由建筑物在建造和使用过程中产生的[1]。因此，环境友好型绿色建筑已然成为世界各国建筑发展的战略目标，而施工阶段作为建筑产品建造的重要过程，如何实现其绿色施工评价已成为重要关注的研究主题。BIM( Building Information Modeling，即建筑信息模型），是一种应用于建筑工程设计、建造、管理的数据化工具，它改变了传统建筑项目的管理模式和协作方式，并在绿色建筑施工信息化方面取得了良好的应用效果[2]。本文旨在运用BIM技术提高绿色施工评价体系的实施绩效，进而促进绿色施工的推广与发展。

2 基于BIM技术的评价体系的优越性

相比于其他技术，基于BIM技术的评价体系具有显著优越性，其作用主要体现在以下几个方面：

1）可视化。BIM建模的可视化能够同构件之间形成反馈性和互动性，让整个项目全过程中的设计、建造、运营都在可视化的状态下进行。

2）模拟性。BIM的模拟性在于能够模拟真实世界中不能够进行操作的事物。比如，施工阶段的施工组织4D模拟，即三维模型加发展时间。

3）优化性。BIM是一个共享的信息资源，提供了建筑物的实际存在以及变化以后的信息，这就为该绿色建筑的优化提供了可能性。

4）协调性。BIM可在项目的不同阶段，让不同利益相关方通过BIM更新和共享信息，支持和反映其各自职责的协同作业。

常用的BIM软件包含2大类：①BIM建模软件，包括Autodesk公司的Revit建筑、结构和设备软件，Bentley建筑、结构和设备系列，ArchiCAD等。②BIM工程应用软件，这一类软件很多，广联达、品茗、鲁班等公司都有开发相关的应用软件。

3 基于BIM技术的绿色施工评价体系构建

3.1 建立与施工区域相关联的三维信息BIM模型

BIM是一个建设项目物理和功能特性的数字表达，对建筑空间几何信息、功能信息、建筑材料等各专业相关数据进行信息提取集成与一体化管理。依据建立的BIM三维图形平台，导入相关软件进行一系列可视化操作，为其在绿色施工中的应用创造了条件。

3.2 实现绿色施工评价体系的BIM性能分析

由于建设项目所处的现实环境复杂多变，每个项目的功能也各不相同。运用BIM技术的评价模型，将实现大部分数据的可视化并能够与评价指标进行联动，直观地对绿色施工相关属性进行整体把握，并在此基础上分析建筑物在节地、节水、节能、节材及环境保护方面的具体性能表现。

3.3 进行参数判定及数据计算

BIM模型信息具有可量化的重要特征，其模型数据为绿色评价分析的参数判定提供有利支持。如果提出的某些性能要求无法直接由BIM模型得出，可通过BIM模型及其信息作为桥梁，连接相关专业分析软件，以获得能够提供判别依据的建筑信息。

4 基于BIM技术在绿色施工评价体系中的具体应用

4.1 绿色施工评价指标体系

由绿色建筑的定义“四节一环保”特征（节能、节地、节水、节材，环境保护），同时，观察绿色施工评价所处工作环境，参考LEED、BREEAM及GB/T 50378—2014《绿色建筑评价标准》等评价体系中一些指标[3]，得出如下绿色施工评价指标体系。

4.2 基于BIM的“能源资源节约利用”评价

1）水资源的节约与利用，包括“节约”和“利用”2个指标。由BIM模型建立动态数据库来了解建筑物的日用水量，通过实际施工用水量与计算用水量节约比来评价“节约”指标；利用BIM 模型统计当地降水量情况和径流数据，达到充分“利用”非传统水源的目的。

2）土地资源节约与利用，含“土地利用率”和“土壤保护”2个方面。通过BIM模型，输入工程信息、场地面积等相关信息，对施工总平面布置进行模拟以提高“土地利用率”，挖填平衡和隔水层设计BIM模拟有助于“土壤保护”。

3）资源能源节约与利用，具体包括“降低能耗”、“效率最大化”和“可再生能源利用”。将专业建筑性能分析软件导入 BIM 模型进行能耗分析，评价标准分别对应“实际耗油、用电与预计百分比”，“能源利用中发挥作用的与实际消耗的能源量之比”和“可再生能源利用的程度”。

4）材料的节约与利用，包括“绿色建材”、“就地取材”和“材料节约”3个评价指标。在BIM模型中输入相应材料信息，对材料进行全过程动态跟踪，评价标准分别对应“实际施工材料消耗量与计算材料消耗量节约比”、“绿色建筑主材和绿色装饰材料占总施工材料的百分比”与“距施工地500km内材料的用量占总材料用量的比例”。

4.3 基于BIM的“减少环境负荷”评价

1）大气污染控制，包括“扬尘管理”和“废气排放”，以符合《中华人民共和国大气污染防治法》的要求来评价。在BIM模型中，分别对应输入“日平均悬浮颗粒物”和“大气质量综合达标率”。

2）水污染控制，包括“施工废水排放”和“现场污水排放”，在BIM模型中，通过对应输入相关数据评价污废水的排放是否符合DB 12356—2018《污水综合排放标准》。

3）噪声污染控制，包括“施工设备噪声污染”和“噪声监测与降噪措施”，按照BIM模型对噪声进行模拟，判断排放是否达到GB 12523—2011《建筑施工场界环境噪声排放标准》要求。

4）建筑垃圾控制，由“减量化处理”和“回收利用”2个方面确定，则是通过BIM模型计算“每万平米建筑面积产生的建筑垃圾量和场地废弃物的处理率”来进行评价。

4.4 基于BIM的绿色施工管理评价

1）组织规划。BIM模型整合相关信息以保持建设全过程信息一致，通过“施工企业通过ISO14000认证”和“施工企业的环境管理体系”来评价施工企业绿色施工管理水平。

2）实施管理。在BIM 5D模型中，通过工程管理仿真导入施工方案，定期对职工进行绿色施工知识培训。此项可细化为评价指标“绿色施工方案制定”、“绿色施工知识培训”。

3）人员安全与健康管理。通过BIM安全评价软件，输入安全设施相关信息，评价“人员安全”和“健康管理”。同时，运用BIMVR技术，以三维动态形式逼真模拟施工场景，包括高处坠落，物体打击等事故类型，最终实现“安全大计、预防为主”的战略目的[4]。

5 结语

随着BIM技术的成熟，基于BIM的绿色施工管理已成为工程管理领域的一大趋势。通过将BIM技术和绿色施工评价体系进行有效结合，充分利用了BIM模型的施工可视化信息和作业协同平台，这对于提升绿色施工评价规范性和标准性具有良好的效果。