基于BIM技术的绿色建筑设计施工一体化应用分析

张小涛

(甘肃机电职业技术学院，甘肃 天水 741000)

0 前 言

现在的基本情况是，国内能源问题日益凸显出来，城乡经济建设持续强化的今天，未来城镇新建建筑面积会不断增加，会占全国城镇已有面积的90%份额。建筑物消耗量度连年提升，此时对我们赖以生存的环境造成诸多消极影响，所以有必要实施可持续发展操作模式。需知，建筑本身就是一个复杂系统，建筑设计相对来说比较复杂，建筑师进行设计的时候务必要考虑相应矛盾影响要素及问题，老旧式建筑设计阶段，对功能和形式以及空间的分析会很多，而像气候和设备系统等问题的分析却甚少，绿色建筑理念日渐深入的今天，传统设计方法逐渐被淘汰，基于BIM技术的绿色建筑设计施工一体化模式应运而生。

1 BIM介绍

BIM实际上源自建筑业。BIM主要是在建筑工程项目开始之前的阶段，是以数字化模式分析关键物理特性与功能核心特性的综合过程。BIM技术的出现，使得项目竣工效率和质量得到双向提升，从根本上减少了对周围环境的影响，不仅如此，也会为广大人民群众提供优质生活空间。整个操作过程中，BIM技术凭借着协调统一的信息使用，之后在此基础上进行建筑施工设计创新，随之便会拥有可视化特点，对真实情况进行模拟操作，这样一来，图纸也会变得愈加准确。尽管现有BIM应用仍旧处在初级发展阶段，但是我们去不断地深度认识BIM和发展BIM，显得十分关键和重要。

其主要特点就是可在模型中进行信息操作，不仅如此，也可以在信息中进行模型操作，BIM实际上便是模型和信息的共同体样态。BIM的使用目的便是借助项目生命周期之中的参建方个体数据共享，提供参建单位之间的沟通协作力度，基于此，不断提升工作效率和质量，但归结来讲，最终的决定要素还是人。关于BIM方式方法方面，数据生产初期进行数据信息收集，旨在防止数据滋生恶性变异情况，还有就是在之后操作阶段高效使用之前数据信息内容，防止失误情况出现，如此方可减少重复劳动的概率。

从实际角度而言，建筑事业其实就是一项集体实践活动，建筑信息模型出现，使得各个参与主体之间的合作模式发生优良变更，工作成员个体均可实现生产效率的提升且从中获益，这是一场建筑工程行业领域的技术革命。BIM建筑信息化模型之中，I是重点，M是载体。其实，三维仅为一类表现形式，BIM真正的核心内容便是信息，全信息量涵盖其中，除此之外，还囊括了信息输入方式和信息获取方式以及信息交替方式等。BIM是一种新技术和新理念、新方法，模型以载体形式出现，BIM的内涵和外延尤为之广。与此同时，BIM还是一种项目公共信息平台，疏通产业链各个环节，打通渠道的同时，数据兼容优势也十分明显。关于其优点，以下做出两方面的概述。

1)达成了计算机对建筑从单一视角到现在多维视角的优质表达，因为技术条件限制因素存在，传统技术操作中，不能借助计算机技术达成此类目标，但随着科学技术的发展，计算机功能愈加完善，工作人员借助计算机便可完成表达真实三维情景。之前人们所观察到的仅为三维几何形状，建筑构件个体都有一定成本存在，建造过程中的进度信息庞杂。成本信息和进度信息，二者和模型关联之后便可塑造成崭新5D形态，更多信息集成汇总之后便会形成nD。

2)合理且科学的虚拟真实情景。假设建筑物在没有进行建设的时候，建筑设计人员怎么来实施建筑模拟呢，怎样研究建筑建设的合理性与否，最为常见的就是建筑物光照设计和灯光排列布局以及空调安装摆放等，诸如此类，均可通过BIM技术来完成，通过对整个施工过程的模拟，施工开始之前，通过使用BIM技术便可对各个细节要点加以分析，以塔吊设置和人工安排最为典型，还可以研究出未来建筑运行维护使用方面的便民性和科学性。按照对不同类型模式的研究对比，使用者一方可借助模拟方案进行最优方案选择。

2 绿色建筑要点分析

绿色建筑概念提出在1973年，中东石油危机事件是“导火索”，起初是将节能和建筑设计作为重点，随之将乡土建筑环境理念和生态建筑环境思想等加以融合，这样就形成了崭新的地球环保评估、生命周期评估概念，慢慢衍生为新型的建筑科学结构体系。当前绿色建筑不再是广义之上的立体绿化模式了，屋顶花园不再是唯一代表，它是一种概念以及具备象征意义的新生事物，立足于不破坏自然环境、维护生态平衡，最大限度上借助自然环境进行建筑设计和建设，它是一个真正的环保生活哲学。

国际层面上的绿色建筑尚无准确定义，每个国家和地区都会按照本体特点和现存问题提出与本国、地区发展需求相契合的绿色建筑发展目标。我国基本国情便是资源总量多，但是人均资源占有量却很少。所谓绿色建筑便是要满足可持续发展理念，和自然之间达成和谐共生，是这样一种建筑形态。建筑工程建设阶段，需要借助自然资源进行施工，适应当前自然环境，竭尽所能地保护生态环境，和环境协调一致。应该了解到，绿色建筑可以让人身心愉悦，主要是在建筑全生命周期内，高效地进行资源节约和材料利用，保护环境的同时持续减少污染率，为民众提供健康且舒适的建筑空间，形成与自然和谐共生的优良建筑，按照当地自然生态环境，合理应用生态学理论和建筑学知识等，筛选最节约能源的方法和最优资源利用率的方法进行建筑设计，将环境负荷比率最大限度上降低，和环境相互融合起来，形成安全性达标和健康性达标以及舒适性达标的建筑。基于上述所言，建筑被当成了自然生态循环结构系统中的重要组成部分，而当前绿色建筑的重中之重便是基于现有技术和水平，最大限度上降低能源消耗、资源使用量，减少对环境所造成的损伤，大幅度提高居住质量，以新技术和新材料便利于民。绿色建筑最终目标便是推动建筑工程项目的可持续发展。

3 当前BIM技术发展现状

2016年9月期间，住建部发布了《建筑业信息化发展纲要》，期间明令指出了建筑信息化提升的重要性，要增强BIM和大数据等技术研发使用力度，建设一体化行业监管服务目标。此时，全国范围内的各大建筑企业陆续投入到BIM技术开发和应用创新工作中，旨在强化市场竞争力，促进企业发展。

建筑工程设计单位进行方案设计和扩建设计过程中，需要合理使用BIM技术实施造型操作和体量操作以及空间分析操作等，与此同时，要对建筑能耗要素和建筑结构要素以及建筑日照要素等实施碰撞检查以及优化的成本研究。施工图设计时，借助管线综合模式来实施深度的优化设计整改操作，之后在此基础上凭借BIM模型设立，随之生成正规化建筑物平面图和建筑立面图以及建筑物剖面图等，对基础性工程量予以初步统计操作。

施工单位BIM技术使用，集中点在于前期的建筑施工模拟工作上和碰撞检查工作上以及资料信息内容管理工作上。借助设计院提供的图纸信息，进行准确的三维信息模型建立，实施管线整体调整净空操作以及管线布局方案制定操作。持续减少建筑工程项目施工环节中极易产生的错误以及返工现象。针对工序相对复杂的项目进行技术交底和施工模拟，这样一来，施工进度和施工成本等均可被动态模拟，让各个组织和单位能够获取首要信息，而后对施工阶段内的工序和方法以及物料、人力成本等要素予以优化分析，基于此，优化老旧操作模式中的浪费情况，遏制指导性不足等问题出现。

因为设计周期时间有限，BIM应用效益不是很显著，设计院一方不会提供BIM模型，就算是提供了模型，也会因为各类原因出现，难以和施工单位的BIM模式完成真正意义上的同步更新。BIM基本上为设计单位的模型以及施工单位的模型。建设可将设计模式与施工模型加以统一联合，那么沟通质量便会提升，建筑工程项目进展也会愈加顺利。

4 设计施工一体化的重要性

设计院进行设计的过程中，处理更多的便是设计阶段内的相关问题，其所提供的图纸在应用的时候还是会产生的情况，最为常见的就是要分析施工现状安装条件、管线综合和现场不相称等问题，另外，设计设备和采购设备尺寸不一等问题都是考虑重点，施工部门无奈要在施工阶段内进行深度的设计，这样便会消耗大量时间和资金成本。施工单位深化设计图纸要接受设计院的审查与考核，在反复确认无误后才能投入施工，这个过程相对来说比较复杂且审核时间很长，工程进度遭受很大影响。因为利益分配和实践成本等是需要考虑的重点问题，设计院不会过多地分析施工过程中产生的问题，施工单位责任和压力都很大，一旦出现问题都是借助设计变更模式来处理的。老旧式工作手段，影响了施工效率，施工结构和设计图纸之间存在偏差是常有的事，虽可弥补，但时间成本消耗很多。

设计施工一体化模式，主要是实现资源最佳组合应用状态，嫁接到工程建设项目流程中，在一定程度上减少管理链条中的复杂选项，借助管理体系优化与调整，达成建筑设计工作和建筑施工工作的完美配合。由于设计和施工之间的有力衔接配合，施工单位可提前对潜藏问题和设计组之间共同交流，将隐患扼杀在摇篮中。基于上述所言，工作效率便会大幅度提升，设计单位和施工单位之间的合作，并且期间相互交流和探索发现，一同成长、一同进步，全员专业水平也会迈上崭新台阶。施工一体化机制形成，业主一方会明确对承包单位的相关要求，以功能性要求和成本控制要求最为典型。因为总成本单位中的设计任务和施工任务繁重，通过设计施工一体化操作，便可有力减少工作过程中的偏差和失误、设计施工一体化机制形成，承包商优化设计方案会变得愈加完善，而后施工技术创新力倍增，不仅如此，也会为业主和承包商进行成本降低、节约资金，利润空间得以扩充。

5 基于BIM技术的绿色建筑设计施工一体化应用方案

BIM技术的重中之重便是借助三维设计软件进行相应模型建立，而后录入数据信息内容，此类模型信息具备着随时调用特点和修改特点等。设计、施工人员应该在三维设计平台上进行相互沟通协作，一同研究施工图的合理性，分析施工工艺要求标准和施工流程标准等。

设计与施工过程中，二者共用统一模型。设计过程中，工作人员借助BIM软件进行设计，然后进行常态化模型建立，在单板模型完成后要提供一定检查视口，供施工人员分析。负责施工的工作人员通过视口检查后给予针对性整改建议，在BIM模型上做好标记，然后传递到施工人员一方，最后由设计者统一修改确定。需要注意的是，在整个施工过程中，在所难免地会遇到相关实际问题和施工难点，这些都要在模型上面标记好，设计人员需要和施工人员之间通力合作且全面配合，及时给出科学有效的建议，在模型上做好补添。

使用BIM技术对整个建筑施工方案予以论证，设计、施工人员二者凭借模型对建筑局部细节加以探索研究，经过反复推敲之后，分析建筑设计、建筑施工阶段内需要处理的要点。通过BIM技术高效使用，对不同种类操作方案进行优化对比操作，借助模拟分析模式和数据对比模式等，筛选出方案优劣点所在，遵循择优而取原则。设计实时修改一般来说都是以业主反馈为基础的，合理使用BIM技术，建筑工程项目重点问题便会快速“浮出水面”，各方均可直观了解问题，这样一来，便节省了决策时间，提升了工作质量和效率。

设计与施工的运营维护过程，BIM技术中不是老旧式图纸，主要将BIM模型和模型中数据信息作为重点事项，参与者会将模型数据信息内容视为核心核定标准，继而对模型、数据等实施有效更新和优质维护。另外，图纸和资料都是BIM“附属品”，可直接从模型中进行调动使用，既方便、又快捷。

BIM设计施工一体化机制形成，可从根本上降低因为设计修改而产生的资源浪费情况，借助平台软件的合理使用和投入，对各方资源予以高效整合，这样一来，通过软件资源共享、利用，平稳降低施工阶段内的操作不稳定性，项目管理工作也因此变得愈加顺畅。设计类软件优异性明显，通过在平台上运作，数据传输和数据交换效率更高，效果更好。

6 结束语

当前，BIM技术在现有设计施工一体化工作中的应用处于初级发展阶段，从现有情况来看，成熟度不是很高。需知，对设计施工一体化造成主要影响的因素便是数据开放和数据资源有力共享，BIM技术的出现有力弥补了传统施工、设计工作中的诸多弊端和不足，让绿色建筑发展进程不断加快，让建筑设计和建筑施工一体化进程不断加快，遵循可持续发展原则，推动建筑产业链优质衔接和联动，其对时代、社会发展起到了至关重要的推动作用。

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