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绿色建筑施工管理中BIM 技术的影响分析

2022-04-11陈玉梅

大科技 2022年12期
关键词:运维建筑施工利用

陈玉梅

(甘肃第四建设集团有限责任公司,甘肃 兰州 730030)

随着科技发展,人民生活质量提高,当前高消费模式,绿色节能发展成为基本理念,尤其是建筑行业,节能降耗需求逐渐增加,推动了绿色建筑节能发展。作为建筑行业,BIM 技术广泛应用,其通过分析模拟设计信息了解施工细节,优化施工方案和流程,该技术在绿色建筑中的应用可以利用BIM 技术确定准确模型和参数指导施工,合理应用绿色材料和节能设计,有效节约能源,并降低施工成本,减少工程对环境的破坏。

1 绿色建筑和BIM 技术

1.1 绿色建筑

绿色建筑发展时间较短,相对于发达国家而言我国绿色建筑仍然处于初级阶段。相对于传统建筑而言,绿色建筑是在工程建设中融入绿色理念,在保证工程质量的同时通过清洁、再生等方式尽可能避免破坏生态环境,促使建筑与生态环境实现协调发展。绿色建筑核心目标在于保证人与自然和谐相处,实现利益最大化,有效利用再生资源、环保材料,减少环境资源使用量,提高水资源和建筑材料利用率,营造合适的生存空间,并达到人与自然统一目标[1]。

绿色建筑施工管理是基于社会和谐和资源节约提出的,在此基础上,建筑企业需要具有环保意识,并根据现代技术归纳整合各阶段资源需求,以资源持续利用为中心完善项目施工绿色管理,进而促使建筑施工和生态环境实现协调发展,为工程建设发展提供保障。

1.2 BIM 技术

BIM 技术是利用BIM 软件构建数字信息模型,其中包括项目全生命周期特性、物理信息、过程控制以及施工进度等内容。BIM 也就是建筑信息模型,一般是在3D 模型上加入一些材料构成4D 模型,之后融入工作中的成功做法形成了5D 模型,若是材料足够可以形成ND 模型,之后根据该模型进行施工,可以提高施工效率,减少施工误差,保证施工质量,实现节能环保施工目标。

2 绿色建筑施工管理中BIM 技术应用

2.1 全过程应用

绿色建筑施工即为项目策划、设计、施工、运维、拆迁等工作实现的过程。根据项目实施顺序,BIM 应用在各个阶段,其价值也在项目实施中实现。在实际应用中,BIM 技术在不同阶段特点不同,其在前期分析时,BIM 会支持业主的建议。搭建模型时,BIM技术凭借主导价值进行项目设计施工。在虚拟现实时,BIM 可以指导项目,为项目施工运维工作开展提前制订计划。

绿色建筑施工管理中,全过程管理包括前期策划、可行性研究、项目实施、运维、拆除,BIM 是建筑信息模型,其中涉及了各种建筑信息,当前,绿色建筑施工管理中除了拆除阶段并未应用BIM 技术其他阶段均有应用,其为绿色建筑具体实施提供了指导[2]。

2.2 决策阶段应用

绿色建筑施工管理中,决策阶段需要考虑后续BIM 使用模式,尽可能减少运维费用,提高效率。因此,需要进行以下工作:①调查分析工作。前期策划是基于环境条件调查分析得到的,实际调查内容包括了社会、经济、生态等方面,这一阶段通过采用调查问卷、实地调查、文献综述等方式得到结果,主要调查环境因素包括:地形、能源、气候、旧建筑、灾害等。②明确项目内容和目标。通过调查得到基本信息,之后具体细化项目框架,确定内容、规模、目标,并将其分为不同阶段与内外部环境结合制定绿色建筑评价体系以及绿色施工管理方案。③划分项目功能。在经济、生态和区域等因素影响下,项目运维使用者需要明确划分项目各种功能及其面积等。④明确组织策划。绿色建筑施工管理需要各个专业人员参与其中,协同管理,其实管理关键。因此,在决策极端,需要积极引导各参与人员参与其中。⑤分析决策风险。决策阶段可以分析项目面临的经济、技术、组织等风险。

在决策阶段,BIM 主要应用在生态环境模拟、建模、场地分析、成本核算以及总体规划等方面,尤其是绿色生态环境模拟中应用。该阶段,BIM 软件中的CFD、ECOTECT 等可以确定决策结果。例如在生态环境模拟中,BIM 的应用需要先收集基础数据并分析调查结果,进而根据施工场地梳理生态调查数据,确保数据完整准确,之后输入专业参数,最后根据建筑要求得到三维模型、图纸等。

绿色建筑施工管理中BIM 应用的影响主要体现在环境、管理、能源、经济方面。在环境上,BIM 可以模拟生态环境,影响热、风、日照等环境;在管理上,BIM 可以进行现状建模,影响信息资源;在能源上,BIM 可以进行场地分析,影响建筑节能;在经济上,BIM 可以核算成本,影响项目费用[3]。

2.3 设计阶段应用

绿色建筑施工管理中,设计阶段需要遵循与时俱进、可持续发展、环境保护以及节能低碳等原则。

在该阶段,BIM 的应用主要体现在以下6 个方面。

(1)协同共享。BIM 协同设计指的是各专业协同和建设沟通。利用BIM 技术可以在其所提供的同一平台存储设计方案、幕墙设计、特种设备设计、DBV 信息等,施工过程中可以及时将调整变化的信息传输至平台中。

(2)优化结构。BIM 的3D 协同平台可以帮助各专业在同一平台上进行沟通交流,例如解耦股专业可以通过PKPM 等软件设计结构,之后利用信息交换软件导入BIM 信息模型,并在结构设计模型接触上通过协同平台整合水电暖等专业模型,实现结构模型与安装模型的碰撞,及时发现预留洞口,基于此得到洞口预留图纸,开展专业施工,避免出错。

(3)分析施工变更。BIM 应用在设计阶段可以存储丰富的建筑属性信息,也能够实时准确量化比较参照物,保证施工符合设计意图,运维过程中BIM 可以实时监控建筑运营数据,及时调整,落实好绿色建筑管理目标。

(4)优化日照和植物。利用BIM 中的Lotect Analysis 分析太阳辐射,通过科学分析数据规划建筑位置、间距等,并选择合适植物,起到遮阴降噪作用。

(5)跟踪降低碳排放量。绿色建筑施工中,碳排放量控制也十分重要,BIM 中的Ecotect 和GBS 等软件可以设计评价建筑绿色程度,进行地毯设计分析,通过关联建筑估算碳足迹,并利用3D模型准确估算基地挖填方珊瑚粮,平衡土方,准确计算该概念车材料数量,减少备料和废气料。

(6)收集利用雨水。BIM 通过科学设计管线技术与灌流分析仿真软件设计中水回收循环利用系统,改善污水和垃圾指标。

绿色建筑施工管理中,BIM 技术应用影响主要体现在环境、管理、进度、经济和环境、能源等方面。在环境、管理、能源方面的影响同上,在进度上体现在设计施工变更上,影响绿色规划施工进度;在经济和环境上体现在日照辐射和植物选择上,影响项目费用。

2.4 施工阶段应用

绿色建筑施工阶段,管理要点在于成本、进度、质量、安全、环境、组织等方面的控制。

在该阶段,BIM 技术应用体现在以下7 个方面。

(1)碰撞检查。BIM 技术可以将设计成果和施工内容汇总在同一平台上开展碰撞检查,及时发现二者冲突,调整工作,避免施工出现错误,并出具自动分析检测报告,修正绿色评估结果影响坐标点。

(2)建造4D 虚拟。BIM 利用REVIT 等软件进行虚拟模拟,形成模型可以反映建筑实体全部信息,其可以将动画演示与真实构建联系起来,得到BIM 虚拟施工技术[4]。利用该技术可以避免施工污染和错误,缩短工期,降低成本,减少风险。

(3)优化方案。BIM 技术利用各种工具优化绿色建筑施工方案,解决施工面临的各种问题,确保施工顺利进行。

(4)优化组织。BIM 可视化平台为项目参与方提供了沟通交流计划,方便参与人员了解专业知识,提高了施工效率。

(5)提高环境质量,节约用地。BIM 通过模拟室外峰环境提高建筑周边舒适度,同时通过科学布局建筑和景观等优化流程分布,提高环境质量,并有效利用土地资源。

(6)分析噪声。利用BIM 进行声环境模拟,记录建筑材料和室内装修等方面信息,迅速预测建筑物声学质量,并对声学改造方案进行可行性预测。

(7)管理材料,存储信息。材料出厂会设置RFID 标签,通过阅读器可以将标签中的信息录入到BIM 信息模型中,在此基础上跟踪材料,优化运输车辆、路线和顺序,保证现场保存材料质量,布置项目现场,同时利用云平台传输信息,减少信息录入措施,做好材料管理工作。

2.5 运行维护应用

绿色建筑运维阶段,管理要点在于节能节水节材、事故解决、宣传绿色建筑等方面。

在该阶段,BIM 技术应用体现在以下4 个方面。

(1)制订运维计划。BIM 的可视化功能可以对绿色设计进行应急模拟、人群热舒适度模拟等,之后及时反馈检测指标,物管人员在此基础上制定运维方案。

(2)评价绿色标识。利用BIM 的3D 模型可以计算碳排放量,及时调整设计方案,确保该阶段绿色建筑评估达到指标。

(3)维护设备。物业可以利用BIM 中的竣工模型、数据库、平台和接口更新数据,并通过可视化模型读取设备数据进行管理,更新数据。

(4)拆除材料回收。利用BIM 的RFDI 标签信息,竣工模型可以保存这些信息,以便运维管理,同时为建筑改造修缮提供方案。拆除时,利用BIM 准确定位可持续再生资源和循环利用资源,制定计划减少拆除污染和资源浪费。

3 结语

综上所述,绿色建筑施工管理中通过应用BIM 技术可以解决诸多管理问题,落实绿色技术,提高建筑绿色建造水平和信息化程度,实现双碳目标。

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