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BIM在绿色建筑全生命周期的应用探析

2018-02-05黄宪礼

智能城市 2018年10期
关键词:生命周期建筑行业工程施工

黄宪礼

中冶沈勘工程技术有限公司,辽宁沈阳 110000

近年,建筑工程数量越来越多、规模越来越大,并逐渐向着现代化方向发展。在过去,人们大多只注重建筑工程质量以及居住舒适度等,忽视了节能环保方面的要求。因此,采取科学合理的措施有效降低建筑耗能、打造绿色建筑具有重要意义。然而,绿色建筑由于受到技术方面限制,发展速度较为缓慢。在绿色建筑中应用BIM技术,能够实现绿色建筑建设效率和施工质量的有效提升,解决此类建筑在技术方面的问题,大大减少建筑工程建设对资源能源的消耗和对生态环境的破坏。文章主要探讨BIM技术在绿色建筑全生命周期中的应用,希望能为建筑行业提供有益参考,促进建筑行业可持续发展。

1 BIM技术与绿色建筑概述

1.1 绿色建筑

在确保建筑工程质量安全的前提下,充分利用能源资源、减少生态环境破坏所建造的建筑叫做绿色建筑。绿色建筑的目标是促进建筑、环境与人的协调发展,尽可能降低合成材料的使用频率,合理利用太阳能,其设计理念是在最大程度上降低工程建设对生态环境的破坏和影响,为人们提供自然、宜居的生活环境,推动建筑行业的可持续发展。

1.2 BIM技术概念

BIM技术即建筑信息模型技术,也可称为建筑数字模型技术。在建筑工程中应用建筑信息模型技术,能够对项目工程物理以及功能特性进行数字化表达,实现信息数据共享。将BIM技术应用到绿色建筑全生命周期中,可以利用虚拟建筑信息模型对建筑工程设计、施工、检测等进行全方位管理与控制。近年来,随着计算机技术和网络技术的发展,BIM技术取得了显著成就,在建筑工程中的应用也越来越广泛,包括建筑工程决策阶段、规划设计阶段、施工阶段以及竣工检验阶段等。BIM技术以三维软件作为工具,含概建筑工程项目、工程数据信息、建筑设计和施工管理等多种模型,能够对建筑工程进行全生命周期的优化管理。

2 BIM在绿色建筑全生命中期的应用探析

2.1 建筑全生命周期管理中的BIM应用

2.1.1 规划设计阶段

在绿色建筑规划设计阶段应用BIM技术,其主要目的是加强项目参建方之间的交流、合作与沟通,解决因专业不同导致的冲突、因主观因素导致的设计变更等问题,具体应用如下:对项目工程进行规划选址。在确定项目工程具体位置时,需要进行场地分析。在过去,项目选址方法落后,并且存在许多问题,包括不能迅速有效地处理大量信息数据、定量分析存在问题、主观因素影响等。现阶段,在项目规划选址过程中,可以综合利用BIM技术与地理信息技术,通过数据建模的方式对拟建建筑物的空间信息以及场地条件进行明确展示,便于决策人员有效进行场地评估与分析,确保场地规划的科学性、合理性与可行性[1]。

2.1.2 模型建立和图纸绘制

BIM模型中所有的图元都包含具体实际的工程意义,包括施工材料的性能、构建的空间尺寸等参数,这些参数控制着全部的构件模型,实现了模型参数之间的相互联系。在这种情况下,一旦某一个模型的参数信息出现变化,其他相关模型构件的参数信息也会随之改变。在过去,这类工作往往需要耗费大量的人力和时间,BIM技术则有效地解决了这一问题;除此之外,对于施工过程中需要应用到的新结构和新形式,BIM技术也能够进行实际施工模拟,在模拟过程中及时发现设计问题,优化设计方案,确保设计方案的合理性与可行性。除此之外,可视化是BIM技术最为突出的优势,设计单位可以利用该优势,加强与建设单位、施工单位以及材料供应商之间的沟通和联系,以此实现工程设计效率的提升。

2.1.3 建筑工程施工阶段

在建筑工程施工过程中,BIM技术在预制构件进场和存放管理、施工进度质量控制这两方面发挥的作用最为突出,具体表现如下:

首先,绿色建筑工程施工需要用到多种材料、构件以及机械设备,因此,企业必须加强施工现场材料管理,以免出现材料、构件找错或找不到的状况,影响工程进度。在这种情况下,企业可以充分利用BIM技术以及RFID技术,实现对构件的实时追踪,迅速准确地找到构件。将BIM技术与RFID技术结合起来,能够有效提高信息读取和传递速度,确保信息准确,避免因人工操作导致的信息错误。

其次,BIM技术也可应用于工程施工质量进度控制工作中。BIM技术可以实现对施工方案的实际模拟与分析,建立施工4D模型,实时监控追踪工程施工质量和施工进度,并将实际数据信息与施工计划进行对比,找出差异之处,从而优化工程建设资源和空间的配置,及时解决施工过程中出现的质量漏洞,避免出现工程冲突现象,确保绿色建筑工程施工顺利开展[2]。

2.1.4 运营维护阶段

在绿色建筑工程运营维护阶段,BIM技术的工作内容主要是:对建筑工程的使用状况、容量以及财务方面的情况进行实时监测;在进行建筑工程施工阶段和运营维护阶段的交接时,BIM技术能够提供较为准确、详细且全面的数据,便于建筑维护运营工作的顺利进行;在物业管理过程中,BIM软件能够依靠其庞大的数据库对设备的运行情况进行判断和分析,这主要是通过分析设备运行参数得以实现。在这种情况下,BIM软件可以对设备运行的能源消耗、性能状况以及环境影响等参数进行有效分析,根据实际情况采取合理措施,解决设备在运行过程中出现的各种问题。除此之外,BIM技术和RFID技术还能应用于建筑门禁系统,提高建筑的智能化和自动化水平。

2.2 BIM技术在建筑全生命周期中的应用价值

2.2.1 BIM技术在项目规划阶段的应用价值

在项目规划设计阶段应用BIM技术,能够充分实现建筑工程的经济效益;BIM技术还能分析绿色建筑工程的技术可行性和经济可行性,为后续施工提供良好的基础;在绿色建筑项目规划过程中,业主需要分析设计方案的可行性,这往往要耗费一定量的人力、物力和材料,BIM技术则能够有效解决这一问题,减少成本投入,提高工程建设效率。

2.2.2 BIM技术在项目设计阶段的应用价值

BIM技术在项目设计阶段的应用价值主要表现在以下方面:相较于CAD软件,BIM软件能够大大提高设计图纸的直观性,实现三维设计,这是建筑行业的重大变革,对于建筑行业的未来发展是十分有利的。工程师能够以三维图纸作为基础,准确迅速地分析绿色建筑工程设计的可行性,便于设计方案的优化与调整。

2.2.3 BIM技术在项目施工阶段的应用价值

BIM技术在项目施工阶段的应用价值主要表现在以下方面:BIM模型能够对项目设计状况进行完整具体的体现,确保设计构件和施工现场的构件保持一致。在这种情况下,BIM技术可以有效发现施工过程中存在的质量安全等问题,并根据实际情况采取合理有效的措施进行解决,以免出现工程施工与设计标准相差过大的问题,在确保绿色建筑施工质量的基础上提高施工效率、减少工程造价,提高施工效果的精益化。

2.2.4 BIM技术在项目竣工阶段的应用价值

BIM技术在项目竣工阶段的应用价值主要表现在以下方面:当绿色建筑施工完成后,需要对其进行管理维护,相较于普通建筑,绿色建筑管理维护内容更多、难度更大,将BIM技术应用到绿色建筑工程竣工验收阶段,能够对建筑工程进行及时有效的维护,延长建筑使用寿命。BIM技术能够根据前期建筑施工模型分析出维护项目的实际参数,形成竣工模型,便于项目工程进行全过程、动态化维护和管理,大大降低了绿色建筑工程维护和管理的难度,确保建筑工程正常运营[3]。

3 结语

综上所述,近年来建筑工程数量和规模都有了较大提升,建筑行业取得了较为显著的成就。随着环保节能理念逐渐深入人心,建筑行业发生了新的变化,绿色建筑逐渐成为现代建筑行业的主要发展趋势。在绿色建筑全生命周期中应用BIM技术,能够加强绿色建筑工程施工管理,有效提高管理质量和管理水平,及时发现工程规划阶段、设计阶段、施工阶段以及运营管理阶段存在的各种问题,确保工程施工质量,充分发挥绿色建筑的经济效益、生态效益和社会效益,为建筑施工企业赢得更大的利润空间,推动建筑行业可持续发展。

[1] 李月香,李超刚.BIM在绿色建筑全生命周期项目管理中的应用优势[J].建设科技, 2017(12) :76.

[2] 李骁.绿色BIM在国内建筑全生命周期应用前景分析[J].土木建筑工程信息技术, 2012(2) :52.

[3] 李秋全.绿色建筑全生命周期中的BIM技术应用策略研究[J].现代装饰(理论) , 2016(12) :192.

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