李佳

（山西建筑工程集團(tuán)有限公司，山西 太原 030024）

0 引言

如今城市化發(fā)展進(jìn)程飛快，人們對(duì)建筑的要求不再只是一個(gè)“遮蔽物”，日益上漲的居住需求使建筑物必須更舒適、對(duì)自然環(huán)境的威脅更小。在此社會(huì)需求上，行業(yè)引進(jìn)BIM技術(shù)，以其獨(dú)特的可視化等特性為綠色工程的發(fā)展提供幫助。在綠色節(jié)能工程項(xiàng)目中積極使用BIM技術(shù)，獲取的不僅是經(jīng)濟(jì)效益，更多的是提高了建筑的質(zhì)量，贏得了社會(huì)口碑。因此，筆者認(rèn)為行業(yè)內(nèi)應(yīng)該有更多的建設(shè)單位投入到BIM技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)和實(shí)際運(yùn)用中，使綠色節(jié)能環(huán)保工程的發(fā)展真正走上正軌。

1 發(fā)展現(xiàn)狀及特點(diǎn)

傳統(tǒng)建筑施工項(xiàng)目一般會(huì)將經(jīng)濟(jì)效益放在首位，而忽視了環(huán)境保護(hù)這一重要環(huán)節(jié)。相比于國(guó)外，引入綠色節(jié)能建筑施工項(xiàng)目的時(shí)間較短，各方面的發(fā)展都存在缺陷。一般意義上的綠色節(jié)能施工是指采用各種創(chuàng)新技術(shù)手段，調(diào)動(dòng)環(huán)保資源的利用效率，并且以此為基礎(chǔ)盡可能減少建筑項(xiàng)目對(duì)周邊環(huán)境的污染等，這種建筑施工模式主要是為了提高人與自然的和諧相處程度，并且為建設(shè)單位節(jié)省建筑材料，以達(dá)到其循環(huán)利用的經(jīng)濟(jì)效益目的。

1.1 建設(shè)理念以客戶需求為中心向外延伸，不斷提高建筑與環(huán)境的相似性

傳統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目主要是圍繞著利益這個(gè)中心開始工作的，并且在實(shí)際建造過程中，傳統(tǒng)的建設(shè)項(xiàng)目會(huì)通過消耗自然中的不可再生資源來達(dá)到各種目標(biāo)。在這種基礎(chǔ)上，傳統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目可能忽視客戶需求，并且污染環(huán)境，與可持續(xù)發(fā)展理念相悖。而綠色節(jié)能建筑施工項(xiàng)目主要圍繞客戶需求展開，并通過設(shè)計(jì)理念等一系列手段將客戶的需求體現(xiàn)在最終建筑成品中。此外，綠色施工會(huì)優(yōu)先考慮自然環(huán)境的屬性，利用環(huán)?；蛐滦筒牧贤瓿山ㄔO(shè)目標(biāo)的同時(shí)，將其對(duì)自然環(huán)境的污染程度降到最低。

1.2 最大化調(diào)動(dòng)資源利用效率，以優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

綠色節(jié)能建筑施工最大的特點(diǎn)之一，就是其可以與建筑進(jìn)行“溝通”，通過采取各類被動(dòng)式的施工手法，將自身與傳統(tǒng)建筑手段的耗能機(jī)械化方法區(qū)分開來。在綠色建筑工程中，從設(shè)計(jì)到建筑物拆除都會(huì)貫穿著綠色理念，工作團(tuán)隊(duì)利用建筑物來收集并儲(chǔ)存能量，以環(huán)保節(jié)能的方式設(shè)計(jì)建筑的體形、保溫、遮陽及窗墻比等重要細(xì)節(jié)。

1.3 鼓勵(lì)創(chuàng)新，全力支持各類新型材料和器械投入實(shí)踐生產(chǎn)中

綠色建筑是各類節(jié)能環(huán)保工程的總和——它包含污水處理、能源優(yōu)化甚至是管線設(shè)計(jì)等優(yōu)化工程。實(shí)際上，綠色施工相比于傳統(tǒng)施工對(duì)技術(shù)人員的要求更高，且在其實(shí)施過程中對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)造類的材料、器械和施工技術(shù)可以說是極度“渴望”的。因此，這種工程就帶動(dòng)相關(guān)建設(shè)單位對(duì)新型人才的渴求，并且?guī)?dòng)其合理調(diào)用資金，以分配給技術(shù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行研究和創(chuàng)造等工作。除此之外，已經(jīng)利用BIM等手段不斷提高工程施工效率，這為綠色工程的根本性改善提供新的突破口[1]。

1.4 為綠色工程開拓視野，提供全新的思維方式

在綠色施工中運(yùn)用BIM技術(shù)，其實(shí)并非只局限于其3D建?；騼?nèi)部漫游等功能，這種新興技術(shù)主要是為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)帶來一種全新的思維方式，即設(shè)計(jì)工作者可以將設(shè)計(jì)理念具象化，形成一種“所見即所得”的超前設(shè)計(jì)理念，這與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)平面圖和實(shí)際建筑物可能有所出入，也因此而產(chǎn)生了區(qū)別。而這種創(chuàng)新思維為設(shè)計(jì)行業(yè)帶來的將會(huì)是革新性的變化，這種變化無疑會(huì)推動(dòng)綠色環(huán)保工程的發(fā)展。

2 實(shí)際運(yùn)用及改善措施

2.1 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

施工工藝的好壞在綠色施工中瞬間就可以被評(píng)判出來，因此，現(xiàn)階段的綠色施工企業(yè)已經(jīng)通過BIM技術(shù)中的3D建模等手段對(duì)建設(shè)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化和體系化，為各個(gè)環(huán)節(jié)之間搭建數(shù)據(jù)橋梁的同時(shí)提高設(shè)計(jì)方案的科學(xué)程度。

但以筆者的觀察結(jié)果來看，建筑行業(yè)中熟練掌握并將BIM技術(shù)運(yùn)用到綠色節(jié)能建筑施工工作中的單位少之又少。針對(duì)這一情況，政府應(yīng)當(dāng)采取措施，不斷提高BIM技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)的推廣、宣傳程度，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)搭建行業(yè)交流平臺(tái)，并且推出相關(guān)政策鼓勵(lì)企業(yè)使用BIM技術(shù)，不斷提高這種技術(shù)和綠色施工的融合程度。政府還應(yīng)當(dāng)重視相關(guān)行業(yè)人才的培養(yǎng)，建立健全人才培養(yǎng)機(jī)制，為行業(yè)不斷輸送各類創(chuàng)新實(shí)踐型人才[2]。

2.2 節(jié)省資源，創(chuàng)造價(jià)值

BIM技術(shù)的一大特點(diǎn)就是其語言可以很直觀地為技術(shù)人員提供項(xiàng)目信息。技術(shù)人員不僅可以通過BIM技術(shù)觀察現(xiàn)場(chǎng)施工的進(jìn)度、實(shí)際情況，還可以根據(jù)各類參數(shù)分析現(xiàn)有資源的分配合理性，并以此可靠數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)加強(qiáng)管理程度，為現(xiàn)場(chǎng)施工不斷輸送材料和器械，最大限度節(jié)省資源[3]。例如，BIM技術(shù)可以為現(xiàn)場(chǎng)施工節(jié)省施工材料、降低機(jī)械的能源消耗，甚至是減少水資源的浪費(fèi)等。一般來說，建設(shè)企業(yè)會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行材料采購，并在對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中對(duì)所需物資進(jìn)行申報(bào)。此時(shí)，使用BIM技術(shù)不僅可以幫助采購人員精準(zhǔn)找到所需物資，還可以比對(duì)價(jià)格和行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，找尋性價(jià)比最優(yōu)的產(chǎn)品供貨商，為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)投資效益；在降低能源消耗這一方面，BIM技術(shù)可以利用三維視圖這一功能，在施工現(xiàn)場(chǎng)搜尋到照明燈設(shè)備的最佳安裝地點(diǎn)，防止施工人員無序安裝，造成浪費(fèi)的同時(shí)還可能無法物盡其用，其他現(xiàn)場(chǎng)器械設(shè)備的安裝也同理。在節(jié)省水資源這一方面，BIM技術(shù)可以讓管理者更直觀地看到現(xiàn)場(chǎng)用水的情況，比對(duì)實(shí)際用水量和理論用水量的差別，在不影響現(xiàn)場(chǎng)降塵、設(shè)備清洗及施工人員生活用水量的情況下，便于管理者制定更合理的用水方案，以達(dá)到節(jié)約用水的目的。

為了最大限度發(fā)揮上述BIM技術(shù)的特點(diǎn)，行業(yè)從業(yè)人員及建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)不斷向國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀企業(yè)學(xué)習(xí)，搜集并分析大量以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的綠色施工案例，通過培養(yǎng)專家小組和人才班子創(chuàng)造屬于自己的施工技術(shù)和工藝。建筑行業(yè)更應(yīng)當(dāng)抓住這個(gè)機(jī)遇，快速構(gòu)建屬于自己的綠色施工BIM技術(shù)系統(tǒng)。

3 案例分析

3.1 案例概況

該綠色節(jié)能建筑項(xiàng)目為中外合資項(xiàng)目。建筑大致情況為：地下一層，地上五層，總面積為10020.26m2。該工程造價(jià)為9000萬元，于2019年底竣工。該項(xiàng)目在進(jìn)行過程中，將LEED的綠色施工理念和要求貫穿到了決策、設(shè)計(jì)及施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)，且各部門都秉持綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的理念，在項(xiàng)目全壽命周期內(nèi)充分使用了BIM技術(shù)。

3.2 BIM技術(shù)在此綠色工程項(xiàng)目中發(fā)揮的作用

（1）技術(shù)團(tuán)隊(duì)利用Revit、MSProject及Ecotect等軟件，通過三維建模、進(jìn)度模擬及內(nèi)部漫游等功能對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行了具有全局觀念的分析和規(guī)劃。

（2）該項(xiàng)目圍繞客戶需求展開，充分體現(xiàn)綠色施工中將客戶需求放在首位的特點(diǎn)，并且提高建筑和周邊環(huán)境的和諧程度。

（3）設(shè)計(jì)階段中，技術(shù)團(tuán)隊(duì)使用了BIM技術(shù)中的3D建模功能，通過模型優(yōu)化了建筑采光、通風(fēng)等細(xì)節(jié)，并且使用內(nèi)部漫游優(yōu)化了設(shè)計(jì)方案。此外，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)還使用BIM技術(shù)提高了被動(dòng)節(jié)能系統(tǒng)的工作效率，并通過數(shù)據(jù)的比對(duì)分析對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行深度優(yōu)化，例如：在碰撞實(shí)驗(yàn)中，利用技術(shù)找到4～5處管線碰撞的問題并及時(shí)進(jìn)行處理和優(yōu)化；使用BIM技術(shù)統(tǒng)籌管理了管線的布置方案，并直觀地給出工程算量便于后續(xù)使用。在此階段中BIM技術(shù)充分發(fā)揮新型技術(shù)的作用，優(yōu)化全局，并提高可再生資源的使用效率，真正貫徹“綠色節(jié)能”這一工程主題。

（4）技術(shù)團(tuán)隊(duì)利用了能量模擬對(duì)建筑能耗情況作了大致分析，以迫真的管線碰撞實(shí)驗(yàn)等過程優(yōu)化了建筑內(nèi)的暖通、水電，甚至是整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的合理性。

（5）施工階段，技術(shù)團(tuán)隊(duì)利用BIM技術(shù)對(duì)模板支護(hù)工作進(jìn)行指導(dǎo)，大大降低了施工難度，并提高了施工準(zhǔn)確度和施工效率。例如：該綠色項(xiàng)目中的螺旋樓梯構(gòu)成較為復(fù)雜，是由同心圓中的兩條分別置于內(nèi)側(cè)和外側(cè)的側(cè)螺旋線組合而成的螺旋面再通過分級(jí)組成的，而這兩條側(cè)螺旋線的直徑還不相同。針對(duì)這一項(xiàng)目，技術(shù)人員首先使用BIM技術(shù)完成內(nèi)業(yè)工作，即通過該技術(shù)獲取了梯梁的控制點(diǎn)ID坐標(biāo)，順利完成無梁敞開式折板清水混凝土的旋轉(zhuǎn)樓梯的施工。在類似于旋轉(zhuǎn)樓梯等施工工作中利用BIM技術(shù)，真正可以提高工作效率，降低二次返修的可能性，并且為施工人員降低了操作難度，在某種意義上為建設(shè)單位節(jié)省時(shí)間和金錢等資源。與此同時(shí)，該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)還利用4D模型提高了數(shù)據(jù)的可視化程度，并且?guī)ьI(lǐng)行業(yè)新人共同加入實(shí)踐工作中來，為其積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)提高了項(xiàng)目計(jì)算部分的精細(xì)化程度——利用BIM算量精準(zhǔn)計(jì)算鋼筋和混凝土等價(jià)格較高的材料的用量，使其實(shí)際生產(chǎn)時(shí)不存在浪費(fèi)現(xiàn)象，高度符合綠色環(huán)保的施工理念。

4 結(jié)語

從案例分析中我們可以看出，以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的綠色節(jié)能建筑施工不僅滿足企業(yè)管理人員的需求，幫助其在獲取行業(yè)信息和現(xiàn)場(chǎng)施工管理信息等方面有更高的效率和準(zhǔn)確性，同時(shí)，還滿足了社會(huì)發(fā)展的需求，為各個(gè)行業(yè)起到綠色環(huán)保模范帶頭的作用，促進(jìn)了建筑行業(yè)不斷提高自身創(chuàng)新水平，為后人留下更多可以借鑒的技術(shù)和工藝。