BIM技术在绿色施工中的管理及有效应用

李娜

【摘  要】随着社会经济的飞速发展，建筑工程的结构越来越复杂，建设要求和使用要求不断提高。当前，建筑工程中存在性能低、能耗高等问题，与国家倡导的绿色环保理念不符，建筑行业面临严峻的挑战。BIM技术的应用，不仅为设计与建设工作带来了便利，而且满足绿色环保的要求。但是在应用BIM技术的过程中，受到多种因素的影响，应用效果并不明显。鉴于此，论文首先阐述了BIM技术与绿色施工的概念，然后分析BIM技术在建筑施工中应用的重要性，最后对BIM技术在绿色施工中的管理及有效应用进行了探讨。

【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.

【關键词】BIM技术;绿色施工;管理;应用

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

【中图分类号】TU17;TU71                                             【文献标志码】A                                                 【文章编号】1673-1069（2021）12-0176-03

1 引言

当前，城市化建设在不断地推进，建筑行业的发展速度越来越快，BIM技术在建筑设计和建筑施工中扮演了重要的角色，对建筑行业的发展发挥了巨大的促进作用。在施工中应用BIM技术可以模拟和分析施工方案，使得施工方案更加完善，同时，能够降低施工成本，提高施工质量。绿色施工遵循环保理念，要求在建筑施工中降低能耗，实现环境保护的目标。因此，在建筑施工中，将BIM技术与绿色施工有机结合起来，做好相应的管理和应用至关重要。

2 BIM技术与绿色施工概述

2.1 BIM技术概述

BIM是英文Building Information Modeling的缩写，也被称为建筑信息模型，是指通过3D技术构建出相关的建筑数据化模型，模拟建筑的构造和功能。在建筑施工中应用BIM技术可以模拟建筑工程施工的全过程，通过模型对整个建筑施工过程进行控制。BIM技术主要有3个应用优势：第一，通过构建建筑模型，使得建筑以及相关参数能够得到直观展示;第二，对施工各个阶段进行数据管理，通过构建模型可以掌握建筑施工的进度，清晰地展示各个环节的施工情况，确保施工进度，在搭建的平台上进行交流和沟通，使得各个部分的工作可以协调进行;第三，展现各个专业的效果图，通过效果图可以看到整个工程施工情况，针对不同的专业对资源进行合理的分配，促进各个专业的协同施工。

2.2 绿色施工概述

2.2.1 绿色施工的概念

绿色施工是指在工程建设中，在保证质量、安全等基本要求的前提下，通过科学管理和技术进步，最大限度地节约资源与减少对环境的负面影响的施工活动。换言之，绿色施工是在保护环境的基础上提高建筑工程的经济效益，对传统的施工方案进行改进和优化。绿色施工贯穿在工程施工的各个阶段，在施工中要采取科学的方式进行管理，建立完善的管理体系，积极落实我国的环境保护政策，尽量减少施工活动对环境产生的影响，实现建筑与自然和谐相处[1]。

2.2.2 绿色施工的研究综述

当前，在建筑施工中施工单位要全面执行绿色建筑标准，而且国家强调建立绿色建造标准，完善绿色建筑设计、施工、运维、管理标准。国外在绿色施工方面的经验比较丰富，通过学习和借鉴国外的施工经验，从施工材料、施工技术等方面进行分析和研究，得出绿色建筑将会成为我国建筑行业发展的方向之一。相关学者分析了绿色施工技术以及当前影响我国绿色建筑发展的因素，将建筑设计和施工有机结合，对绿色建筑的评价体系进行了完善。部分学者从建筑工程的生命周期角度进行研究，从不同视角分析不同的管理办法在各个阶段的实施情况，从工程项目的建设初期就构建了相应的工程模型，并在后期的施工中不断优化。

目前，探讨绿色建筑施工管理现状的文章较多，通过查阅资料可知，这些文章主要是针对5个方面进行探讨：第一，对绿色建筑的施工质量、施工进度等进行分析，针对当前存在的能源消耗情况提出相应的管理办法;第二，运用BIM技术构建三维模型，针对建筑工程的不同阶段采取适当的管理方式;第三，从企业角度出发，创新全生命周期的管理模式;第四，从传统的建筑工程项目管理出发对建筑品质提出环保要求，结合可持续发展理念，积极响应国家的环境保护政策，探索建筑工程绿色施工的措施，促进建筑施工與环境保护的协调发展;第五，结合实际案例，从中获取管理经验。通过制定相应的管理规划，应用绿色施工技术，围绕环境保护、减少环境污染，采取相应的管理措施。从上述内容可以看出，我国对于绿色施工管理方面已经有了一些研究基础，但是对于绿色施工技术方面的研究比较少，对系统化运用BIM技术的研究数量较少，在实际施工中缺乏理论指导。

3 BIM技术在施工中应用的重要性

第一，有助于完善施工方案。以建筑施工为例，应用BIM技术可以模拟施工布置情况，优化和完善施工方案。传统的建筑施工中需要先安装样板房，安装完成之后再进行检查，针对不合理的地方要拆除后重新安装。这种方式不仅费时费力，还会造成资源的浪费。而应用BIM技术可以根据施工方案构建相应的建筑模型，对施工进行整体的规划和布局，再进一步改善施工方案，使得施工方案更加完善。BIM技术的应用能够有效减少浪费情况，从而更好地控制施工成本。

第二，有助于提高施工效率，及时消除安全隐患。通过建筑施工图纸查找设计问题的难度较大，建筑工程施工图纸中包含很多消防管道等复杂结构，想要在二维图纸中发现这些管道存在的问题，对设计施工人员的要求较高。基于BIM技术中的碰撞检查，能够通过三维模型及时发现设计中的问题。换言之，在施工之前可以把相关问题及时地反馈给设计方，然后由设计方及时地改正所有问题，提前消除安全隐患，避免后期返工造成资源的浪费。因此，在建筑施工中应用BIM技术可以在施工之前处理设计中存在的问题，避免施工进行中再进行施工图纸和施工方案的变更，从而大大提高工作效率，保障施工进度。通过应用BIM技术，可以减少对建筑工程的投资成本，避免返工等情况出现，更重要的是消除了施工过程中的安全隐患，对于施工安全有着重要的保障作用。

第三，有助于提高施工质量。在传统的建筑施工中，通常施工技术人员与实际施工人员在进行技术交底时是以施工图纸为依据，并利用口述的形式进行交底的。但是这种方法存在风险，如果施工技术人员的表达不清楚或者施工人员的理解有误，就会影响施工质量，甚至造成安全事故。在施工中应用BIM技术，可以实现三维交底，即通过构建建筑信息模型进行施工交底，提高交底的准确性和时效性。通过形象的三维模型，施工人员可以更加直观地了解技术要求，在施工过程中更好地应用施工技术与施工方法，这对施工质量的提高发挥了积极作用。

4 BIM技术在绿色施工中的管理及有效应用

在建筑施工管理中，我国对BIM技术的应用通常以三维碰撞检查和模拟实际施工为主，应用BIM技术进行投标的比较少。国家大力推动BIM技术的应用和发展，在这种情况下，未来BIM技术方面的人才会越来越多。但是目前建筑施工中针对BIM技术的管理和应用仍然较少。BIM技术在绿色施工中的管理通常以协作管理为主，应用通常以构建可视化模型、设计施工进度为主。

4.1 BIM技术在绿色施工中的管理

通过分析我国施工企业应用BIM技术的相关案例，不难看出在建筑施工中针对BIM技术的应用，贯穿于整个施工管理过程，如工程设计、工程施工、工程结算等环节。在绿色施工中应用BIM技术，根据施工图纸构建建筑模型，通过分析模型中的数据信息，找出设计中的不当之处，在此过程中应对BIM技术的应用进行有效管理。首先，在具体的技术管理过程中，由相关的管理人员对BIM技术在绿色施工中的应用进行预测和评价，制定规划并组织技术的应用工作。安排掌握BIM技术与施工技术的人员使用相应的模拟软件，针对绿色施工中不合理的部分进行三维模拟，在此基础上安排论证与修改工作。通过这种方式对设计方案进行了全面优化与完善，有效减少了绿色施工的成本。其次，组织工作信息交流活动。通过召开会议、自行交流等方式，对BIM技术应用过程中存在的问题与难点、绿色施工的具体要求展开集中性讨论，以提高技术应用的实际效果。同时，加大力度组织BIM实操培训，提升工作人员三维设计的技能和工作效率，使其掌握基本建模流程与方法。最后，建立健全BIM技术操作规程。根据实际工作需求、技术发展情况及绿色施工的规范要求，协同技术人员、管理人员制定和完善BIM技术的操作规程，并且在应用过程中对其进行补充和修改，以期为BIM技术的应用提供基础性参考[2]。

4.2 BIM技术在绿色施工方面的应用

4.2.1 在节约利用能源方面的应用

对于绿色建筑来说，评价标准包括节约能源、利用能源的情况等，节能对于建筑工程的投资方来说具有重要影响。在绿色施工中，节约能源主要体现在对能源的分配上，利用BIM技术把构建的建筑模型导入相应的能耗分析软件中，然后结合当地的气象数据和相关标准，准确地测算出该建筑的能耗问题，根据测算结果对能源进行合理的分配，使得能源得到充分的利用。通过这种方式，不仅能够达到节能的标准，还能避免出现能源浪费的情况。目前，太阳能作为可再生能源，是使用最为广泛的能源之一。未来要重点研究如何把太阳能合理应用到建筑设计中，利用BIM技术可以分析室外太阳辐射的分布区和太阳辐射的强度，针对太阳辐射在不同时间、不同季节的变化情况，合理地配备太阳能设备。除此之外，BIM技术对太阳能的分析也可以为室外植物的种植提供一定的参考。

4.2.2 在节约利用水资源方面的应用

当前，我国各地的水文资料比较完整，通过查阅和分析这些水文资料，与BIM技术构建的模型有机结合，建设相对完整的数据库，有利于初步预测出所在地域的水文条件。根据预测结果制定有效的节水方案，在施工过程中能够合理地利用水资源，减少水资源的浪费，达到绿色施工的目标。具体来说，针对施工现场的临时用水管网，可以利用相关软件进行合理的布置，建立有效的水回收系统，实现对雨水、施工用水的回收和处理，处理之后将这些水资源用作施工现场的车辆冲洗、厕所用水等。在施工现场，要树立节约用水的理念，在任何施工环节都要严格执行这一理念，真正地实现节约用水目标。此外，在施工现场要合理地利用集水池内的水，将其用作养护混凝土、施工场地的绿化浇灌用水等。针对基坑降水和雨水，要合理地规划使用，最大限度地提高水资源的利用率[3]。

4.2.3 在节约建筑材料方面的应用

建筑工程涉及的施工项目比较多，需要消耗大量的施工材料，在施工过程中存在严重的浪费情况。对于建筑工程中的管线来说，管线的布置非常复杂，而且需要密集分布，对材料的消耗量较大。在施工过程中，不同专业均会涉及管线的布置与安装，但是由于各个部门之间沟通不畅，经常会出现管道碰撞的情况。管线安装需要大量的预埋管件，预埋的混凝土内部有冷媒管，实际操作的难度比较大。传统施工中受到技术方面的制约，施工采用的是二维图纸，不能直观地看出管线碰撞问题，也不能提前处理管线碰撞问题，施工过程中经常会出现大量管线穿插作业的问题，不仅严重浪费材料，还要重新返工，严重影响施工进度、浪费施工材料。在从应用BIM技术后，能够有效地解决这一问题，提前检查管线碰撞情况，做好不同专业管线的协调工作。在施工设计时利用BIM技术，对施工过程进行思维模拟，根据建筑工程的施工计划和施工现场的实际情况，进行施工现场的模拟。通过这种方式能够在施工之前及时发现问题，针对这些问题提前制定有效的解决方案，保障施工的正常进行，避免延误工期等情况的出现，最大限度地利用施工材料。BIM技术的应用，能够帮助建筑工程相关管理人员制定科学的施工方案，对施工流程和施工材料进行合理的规划，从而实现材料和资源的高效利用[4]。

4.2.4 在节约土地资源方面的应用

在建筑工程中通常要建设临时办公区和生活区等，在建设之前要严格按照有关规范进行布置，在保障建设安全的基础上节约土地资源，减少对周围环境的影响。应用BIM技术构建出施工场地的动态模型，对现场进行合理的布置，提高对施工场地的利用率。针对建设过程中的材料堆放等问题，提前讨论并解决，确定最优布置方案，确保施工场地得到高效利用。

4.2.5 在环境保护方面的应用

当前，建筑工程的施工量非常大，施工内容非常多，但是施工场地比较小。即使在施工前期增加资金投入，传统的施工模式仍然难以满足绿色施工的要求。在应用BIM技术之后，通过构建建筑模型，可以对项目进行精准的定位，从而从整体上考虑施工现场的情况，科学地预测出整个施工过程。例如，钢结构的安装施工对工作人员的要求非常高，一旦出现操作失误极易为建筑工程埋下安全隐患。在应用BIM技术之后，可以缩短钢结构的安装时间，既减少了安装作业中的安全隐患，也通过缩短施工周期降低对环境的影响。按照相关规定，建筑施工工地需要设置围挡，减少对周围环境的影响。在布置围挡时也可以应用BIM技术，使得围挡设置更加合理，有效地控制施工产生的噪声污染、大气污染。

5 结语

综上所述，BIM技术在建筑工程中的应用越来越广泛，对于施工管理和施工质量都有积极作用。将BIM技术应用于绿色施工中，能够对施工进度和施工环节进行模擬，不断优化和完善施工设计工作，减少资源的浪费，有效提高施工效率。

【参考文献】

【1】李炜.基于BIM探讨预制装配式建筑绿色施工的应用实践[J].绿色环保建材，2021（5）：21-22.

【2】常春振.绿色施工技术在道路桥梁施工中的运用探究[J].建材发展导向，2021，19（8）：72-73.

【3】蒋志烽.绿色施工技术在房建施工中的应用[J].智能城市，2021，7（7）：151-152.

【4】袁园.BIM在预制装配式建筑住宅设计中绿色节能的应用分析[J].建筑技术开发，2021，48（6）：147-149.