王凱，左飛，袁小永 （安徽國防科技職業(yè)學(xué)院城市建設(shè)學(xué)院，安徽 六安 237011）

1 引言

當(dāng)前建筑行業(yè)依然是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，據(jù)國家統(tǒng)計局2018年度統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，其經(jīng)濟(jì)規(guī)模占目前國民經(jīng)濟(jì)總量的6.87%。建筑業(yè)的發(fā)展帶來相關(guān)產(chǎn)業(yè)的升級，同時也帶來高能耗和高污染，為了保持可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)建筑與環(huán)境的協(xié)調(diào)，2005年住建部發(fā)布了《建設(shè)部關(guān)于推進(jìn)節(jié)能省地型建筑發(fā)展的指導(dǎo)意見》，首次提出節(jié)能建筑，第二年住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部正式頒布了《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》。但是隨著工程項(xiàng)目的復(fù)雜化、參建人員的多樣化，建筑后期的綜合運(yùn)營及其測試，使得綠色建筑不僅僅停留在項(xiàng)目的最終成果，基于全壽命周期的綠色建筑管理越來越受到行業(yè)的重視。同時全壽命周期的管理涉及的系統(tǒng)復(fù)雜，管理周期較長、對于管理中的信息反饋，調(diào)整較為不便，加之相關(guān)技術(shù)手段的落后，無法滿足綠色建筑的發(fā)展要求。那么在信息化背景下，應(yīng)運(yùn)而生BIM技術(shù)，彌補(bǔ)了綠色建筑在全壽命周期管理的不足，特別是利用BIM技術(shù)的可視化、調(diào)整簡便、重視前期規(guī)劃、結(jié)果導(dǎo)向等優(yōu)勢，使得綠色建筑在生命周期中的管理成本降低，效率提高，大大縮短了工程建設(shè)周期，對協(xié)調(diào)各專業(yè)各系統(tǒng)之間的信息傳遞有巨大的優(yōu)勢，可以說BIM技術(shù)對于綠色建筑的發(fā)展是一次革命。因此探究BIM技術(shù)在綠色建筑的應(yīng)用是未來研究重點(diǎn)和趨勢。

2 綠色建筑全壽命周期及BIM技術(shù)界定

2.1 建筑全壽命周期

建筑全壽命周期是將建筑物立項(xiàng)、設(shè)計、施工、后期運(yùn)用管理等各個環(huán)節(jié)基于項(xiàng)目的風(fēng)險、成本、技術(shù)要求、參與方進(jìn)行合理劃分，形成銜接良好的管理平臺。使得項(xiàng)目在管理的過程中不同環(huán)節(jié)、不同人員實(shí)現(xiàn)信息共享，提高管理綜合效率和質(zhì)量，極大地改善管理水平，提高工程質(zhì)量。交流對象之間的感情，不利于后續(xù)交流的繼續(xù)發(fā)展以及形成固定的交流通道。同時交流中傳達(dá)的信息量過大，接受者無法快速地對有效信息篩選，交流中交流對象過多，隨意性比較強(qiáng)，缺乏長期效應(yīng)。

2.2 綠色建筑

綠色建筑既是一種技術(shù)要求，更是一種理念表達(dá)。2006年住建部在《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》中對綠色建筑進(jìn)行了定義：綠色建筑是指在建筑全生命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材）、保護(hù)環(huán)境和減少污染，促進(jìn)人、自然、建筑相互協(xié)調(diào)。明確了綠色建筑周期范圍、特點(diǎn)和要求。也是目前大部分綠色建筑的基本評判標(biāo)準(zhǔn)，所以綠色建筑既需要建筑物本身節(jié)能綠色環(huán)保，也需要和建筑環(huán)境以及未來入住的人進(jìn)行協(xié)調(diào)自然，同時綠色建筑不僅僅體現(xiàn)在項(xiàng)目建設(shè)，項(xiàng)目全壽命結(jié)束以后，建筑物如何回收利用也是未來綠色建筑需要考慮的重要因素。

2.3 BIM技術(shù)

BIM（Building Information Modeling）全稱建筑信息模型，由伊士曼（Eastman）教授于1975年首次提出，到21世紀(jì)初BIM隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展才得到運(yùn)用和推廣。BIM是運(yùn)用三維建模技術(shù)，對工程項(xiàng)目從設(shè)計到施工，以及后期的效果演示等不同階段的工作所涵蓋的信息進(jìn)行全面的表達(dá)。項(xiàng)目的參建人員可以通過BIM模型對項(xiàng)目進(jìn)行全過程動態(tài)的管理和控制，前期可以模擬項(xiàng)目建設(shè)過程及時發(fā)現(xiàn)問題，在實(shí)施過程也可以隨時發(fā)現(xiàn)問題隨時修改，大大提高了項(xiàng)目實(shí)施的效率，減少了變更，縮短建設(shè)周期，強(qiáng)化了不同專業(yè)之間的協(xié)調(diào)和信息共享，最大限度地實(shí)現(xiàn)各方利益最大化。針對綠色建筑的全壽命周期，BIM模型可提供不同階段的項(xiàng)目信息，幫助決策者做出合理判斷，模型屬于動態(tài)，可以進(jìn)行不斷的調(diào)整，達(dá)到最優(yōu)目標(biāo)。

3 BIM技術(shù)應(yīng)用在綠色建筑全壽命周期的運(yùn)行機(jī)制

可以簡單將綠色建筑壽命周期劃分4個階段（規(guī)劃階段、設(shè)計階段、施工階段、運(yùn)營階段），利用BIM技術(shù)特點(diǎn)（可視化、協(xié)調(diào)性強(qiáng)、模擬性、實(shí)時優(yōu)化），實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的成本優(yōu)勢、資源優(yōu)勢、能耗優(yōu)勢、質(zhì)量優(yōu)勢、環(huán)境優(yōu)勢、再循環(huán)優(yōu)勢，最終提高競爭優(yōu)勢。其分解機(jī)理如下圖。

BIM技術(shù)應(yīng)用在綠色建筑全壽命周期中運(yùn)行機(jī)制

4 應(yīng)用優(yōu)勢及不足

4.1 應(yīng)用優(yōu)勢

BIM技術(shù)的特點(diǎn)決定了它和以往項(xiàng)目建設(shè)過程的不同，在綠色建筑的全面壽命周期過程中不同階段可以體現(xiàn)出BIM技術(shù)的巨大優(yōu)勢，對于綠色建筑中繁復(fù)的信息，BIM模型可以很好的表達(dá)，對于抽象結(jié)論，比如：資源的利用率、透光率、周邊環(huán)境、資源等可以利用三維一些功能軟件很好地進(jìn)行效果直觀表達(dá)。

4.1.1 BIM技術(shù)在綠色建筑規(guī)劃階段的應(yīng)用優(yōu)勢

綠色建筑在規(guī)劃階段主要是項(xiàng)目的立項(xiàng)和可研分析。這一過程中需要考慮到自然氣候、地貌等客觀環(huán)境因素對建筑物實(shí)施的影響。以往這些都是通過調(diào)研、資料收集等手段進(jìn)行論證分析，這一過程極其漫長，效率低下，準(zhǔn)確度不高。也是前期規(guī)劃的難點(diǎn)，同時值得注意的是，環(huán)境因素的分析，數(shù)據(jù)量大，處理較為難，需要數(shù)據(jù)的原始積累和儲備，但是可以通過引入BIM技術(shù)，進(jìn)行模型設(shè)計導(dǎo)入以往的相關(guān)參數(shù)，對建筑物環(huán)境因素進(jìn)行分析和研究，不僅縮短了時間，同時由于不同數(shù)據(jù)的模擬，還提高了分析結(jié)果的可靠性，為項(xiàng)目的論證和立項(xiàng)提供了有效的依據(jù)。

4.1.2 BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計階段的應(yīng)用優(yōu)勢

設(shè)計階段綠色建筑的重要階段，設(shè)計人員需要依據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)需求對建筑進(jìn)行設(shè)計，通過圖紙的形式展現(xiàn)?，F(xiàn)在設(shè)計人員大多使用的是二維設(shè)計，最大缺陷就是不可視化，建設(shè)人員無法直觀地感受建筑物的效果，參數(shù)細(xì)節(jié)往往需要文字注釋，需要施工人員不斷比對現(xiàn)場做出調(diào)整，不利于施工效率。同時設(shè)計人員如果不經(jīng)常進(jìn)入施工現(xiàn)場，只靠溝通，設(shè)計和施工往往會存在障礙和誤區(qū)。

但是BIM技術(shù)的實(shí)施將二維變成了三維，更加接近于項(xiàng)目的實(shí)施成果，施工人員目標(biāo)明確，同時參數(shù)的表示可以在建筑模型中表達(dá)，施工人員更易獲得相關(guān)信息，提高建設(shè)速度。同時設(shè)計人員建立了三維模型，可以幫助設(shè)計人員更為直觀地了解環(huán)境、資源、節(jié)能等要素關(guān)系，設(shè)計更為符合施工現(xiàn)場和綠色標(biāo)準(zhǔn)。

4.1.3 BIM技術(shù)在綠色建筑施工階段的應(yīng)用優(yōu)勢

施工環(huán)節(jié)是BIM技術(shù)能夠發(fā)揮其最大優(yōu)勢的階段，通過BIM模型的構(gòu)建，施工人員可以進(jìn)行現(xiàn)場模擬，做好前期準(zhǔn)備，同時依據(jù)模型進(jìn)行施工現(xiàn)場布置，特別是針對項(xiàng)目中需要考慮的綠色標(biāo)準(zhǔn)，施工人員可以有效進(jìn)行對比分析，做好碰撞檢測，降低施工成本。BIM技術(shù)運(yùn)用可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場采光、照明、通風(fēng)等數(shù)據(jù)收集，實(shí)現(xiàn)模擬和現(xiàn)場對比，幫助施工人員更好地理解設(shè)計意圖，減少工程不必要的變更。

4.1.4 BIM技術(shù)在綠色建筑成本分析中的應(yīng)用優(yōu)勢

成本分析是工程管理的重要流程，也是較為復(fù)雜一個環(huán)節(jié)，引入BIM技術(shù)以后，BIM模型中對項(xiàng)目的基本信息進(jìn)行了表達(dá)，可以直接進(jìn)行總價，分部分項(xiàng)等預(yù)算的統(tǒng)計和分析，通過實(shí)際花費(fèi)和模型預(yù)估進(jìn)行比對，很好地進(jìn)行費(fèi)用控制，幫助決策者進(jìn)行問題分析，快速找到原因，特別是環(huán)境變化、能耗變化對成本的影響，可以有效保證節(jié)能、環(huán)保等費(fèi)用的合理支出。

4.2 不足

4.2.1 BIM技術(shù)儲備不足

目前我國BIM開發(fā)處于初級階段，軟件開發(fā)商基于國外平臺（Autodesk）開發(fā)的相關(guān)軟件，進(jìn)行二次開發(fā)，開發(fā)深度淺，設(shè)計人員使用的軟件數(shù)量有限。其次針對專業(yè)性的開發(fā)不夠，綠色建筑物中涉及環(huán)保、綠化等相關(guān)信息的表達(dá)過于簡單，需要使用者注釋，帶來不便。最后BIM技術(shù)開發(fā)很多基于模型，模型庫的建立與國外相比目前還有很大差距，加之不同BIM開發(fā)企業(yè)之間各自為陣，未能交互聯(lián)系，形成合力。

4.2.2 推廣不足

目前BIM軟件和相關(guān)技術(shù)的推廣主要集中在企業(yè)推銷上面，國家對于BIM進(jìn)行了政策引導(dǎo)，教育部和人事部2019年新增BIM建模師等職業(yè)，建立了BIM職業(yè)資格認(rèn)證。但是考慮到BIM技術(shù)的成本，中小企業(yè)采取消極態(tài)度，未能有效推廣開，后續(xù)需要國家政府在建筑實(shí)施、設(shè)計等過程進(jìn)行制度制定和要求。

4.2.3 從業(yè)人員認(rèn)識不足

從設(shè)計和施工很多從業(yè)人員，對BIM技術(shù)有排斥心理，認(rèn)為新技術(shù)影響自己工作的習(xí)慣、同時學(xué)習(xí)新技術(shù)需要時間和精力，從業(yè)人員持否定態(tài)度，企業(yè)自身考慮到成本也未能引起重視，BIM技術(shù)的效果需要時間積累，所以BIM應(yīng)用不能很好開展。未來需要政府、企業(yè)、個人聯(lián)動強(qiáng)化培訓(xùn)、建立獎懲機(jī)制，認(rèn)識到BIM是建筑業(yè)發(fā)展趨勢，從根本上改變BIM技術(shù)應(yīng)用難的狀況。

5 結(jié)語

全壽命周期中的綠色建筑，對技術(shù)提出了新的要求和挑戰(zhàn)，可以看到BIM技術(shù)的運(yùn)用可以很好地幫助決策人員、設(shè)計人員、施工人員對工程項(xiàng)目做出合理優(yōu)化，有利于實(shí)現(xiàn)建筑用地規(guī)劃，降低能耗，節(jié)約材料和提供技術(shù)支持。隨著研究的深入，BIM技術(shù)必將發(fā)揮其優(yōu)勢，促進(jìn)綠色建筑的發(fā)展，對后續(xù)生態(tài)保護(hù)和建筑回收利用產(chǎn)生巨大影響。