何輝

（陜西建工第九建設(shè)集團(tuán)有限公司）

1 引言

BIM 技術(shù)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，可以涵蓋建筑工程項(xiàng)目全壽命周期數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)了不同類型信息的有效整合，有利于提高工作質(zhì)量和效率，降低溝通成本。房建施工中的綠色節(jié)能策略是實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保目標(biāo)的重要保障，需要根據(jù)相關(guān)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)組織具體工作開(kāi)展，在BIM 技術(shù)的支持下，能夠?qū)崿F(xiàn)精細(xì)化管理，可以更為全面客觀地反映綠色施工效果。

2 基于BIM技術(shù)的建筑綠色施工管理

2.1 適用性分析

建筑的綠色節(jié)能水平需要通過(guò)具體指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，按照分?jǐn)?shù)標(biāo)準(zhǔn)劃分等級(jí)，在施工過(guò)程中，不但要完成既定工作內(nèi)容，而且要兼顧綠色、節(jié)能、環(huán)保目標(biāo)，減少資源能源消耗，降低環(huán)境污染?；贐IM技術(shù)的優(yōu)越性能，有利于提高綠色施工管理效果，在成本、質(zhì)量、進(jìn)度、安全等目標(biāo)的控制上，均具有較強(qiáng)可行性和適用性，以往的房建施工中針對(duì)建筑綠色施工評(píng)價(jià)的重視程度不夠，主要集中在設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)和運(yùn)行評(píng)價(jià)方面，不能真正體現(xiàn)綠色施工效果，運(yùn)用BIM技術(shù)，從節(jié)地與室外環(huán)境、節(jié)能與能源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)材與材料資源利用、環(huán)境質(zhì)量、施工管理等方面出發(fā)，通過(guò)信息集成、模擬分析、碰撞檢測(cè)、追蹤管理等方面工作，發(fā)揮BIM技術(shù)在綠色施工評(píng)價(jià)中的作用。

2.2 綠色施工應(yīng)用

2.2.1 綠色施工模擬

BIM 技術(shù)具有優(yōu)越的可模擬性特點(diǎn)，在施工場(chǎng)地平面布置方面，運(yùn)用BIM 技術(shù)，建立施工場(chǎng)地模型，對(duì)施工場(chǎng)地布置方案進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，提高土地利用率，保證施工效率。在綠色施工方案模擬方面，針對(duì)特殊復(fù)雜工藝環(huán)節(jié)，建立BIM模型，通過(guò)提前模擬施工，找到施工過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題，采取針對(duì)性的預(yù)防和應(yīng)急處理措施，從而降低施工難度。利用BIM 模型開(kāi)展施工計(jì)劃管理，將實(shí)際進(jìn)度信息與計(jì)劃進(jìn)度信息對(duì)比分析，得到進(jìn)度偏差，分析偏差產(chǎn)生的原因，以此為依據(jù)采取糾偏措施。在3D BIM模型的基礎(chǔ)上，加入時(shí)間和成本信息，可以建立5D 模型，運(yùn)用5D 技術(shù)可以更好的開(kāi)展成本管理，通過(guò)工程量計(jì)算、模型分析，準(zhǔn)確控制施工成本，減少因管理漏洞出現(xiàn)的超預(yù)算的問(wèn)題[1]。

2.2.2 施工過(guò)程管理

在以施工模擬為技術(shù)支撐的事前控制基礎(chǔ)上，綠色施工過(guò)程管理也十分關(guān)鍵，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采集更新數(shù)據(jù)，保證BIM技術(shù)應(yīng)用的準(zhǔn)確性和持續(xù)性。各參建單位可以通過(guò)BIM實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享，將所獲取的相關(guān)工程數(shù)據(jù)上傳到BIM模型中，根據(jù)施工需求準(zhǔn)確快速的生成相關(guān)文件和資料，包括施工組織設(shè)計(jì)、施工網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃、施工深化圖紙等，通過(guò)BIM 數(shù)據(jù)庫(kù)可以快速獲取工程造價(jià)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算對(duì)比單價(jià)、總價(jià)、消耗量，可以更為準(zhǔn)確的掌控施工成本，降低成本管理風(fēng)險(xiǎn)。工程測(cè)量是施工過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，受現(xiàn)場(chǎng)條件和外界環(huán)境影響較大，采用3D 掃描放線技術(shù)，能夠減少測(cè)量點(diǎn)和高空作業(yè)，呈現(xiàn)立體圖像和全景圖像，保證工程測(cè)量的準(zhǔn)確性和安全性。結(jié)合BIM 技術(shù)和VR 技術(shù)，創(chuàng)建施工情景，模擬施工方案，可以讓施工人員以第一視角的方式在虛擬場(chǎng)景中漫游，更好地進(jìn)行技術(shù)交底，以可視化的形式降低施工技術(shù)理解難度。

2.2.3 綠色節(jié)能措施

在節(jié)地與室外環(huán)境保護(hù)方面，綠色施工相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)施工總平面布置、室外環(huán)境、臨時(shí)用地保護(hù)等方面提出了具體要求，利用BIM 技術(shù)進(jìn)行總平面布局優(yōu)化，合理劃分辦公區(qū)、生活區(qū)、倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)、加工區(qū)、停車(chē)區(qū)等功能區(qū)，做好室外環(huán)境和用地保護(hù)管理。在節(jié)能與能源利用方面，綠色節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)對(duì)能源利用率、可再生能源和清潔能源使用等方面提出了要求，利用BIM技術(shù)，進(jìn)行能源系統(tǒng)的能耗分析和熱工分析，可以實(shí)現(xiàn)提高能源利用率的目標(biāo)，在施工現(xiàn)場(chǎng)，盡可能采用節(jié)能和自動(dòng)化控制裝置，合理搭配施工機(jī)械設(shè)備，減少二次搬運(yùn)作業(yè)。在節(jié)水和水資源利用方面，需要加強(qiáng)對(duì)用水安全、節(jié)水器具、節(jié)水管理、廢水利用等方面控制，采用BIM軟件準(zhǔn)確計(jì)算工程用水和生活用水，并利用BIM統(tǒng)計(jì)分析日用水量，模擬管道施工，完成碰撞檢測(cè)，減少因跑冒滴漏產(chǎn)生的用水浪費(fèi)，同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)非傳統(tǒng)水源的數(shù)據(jù)采集分析，積極采用節(jié)水裝置，收集雨水，經(jīng)過(guò)過(guò)濾沉淀后用于車(chē)輛清洗、路面降塵。在節(jié)材與材料資源利用方面，需要加強(qiáng)對(duì)材料采購(gòu)、節(jié)材管理等方面控制，積極采用新型綠色環(huán)保材料，利用BIM 技術(shù)完成材料性能分析、材料信息標(biāo)記、材料追蹤等工作，將相關(guān)信息錄入到 BIM軟件系統(tǒng)中，控制材料使用和回收處理，提高材料利用率。在施工環(huán)境治理方面，利用BIM 模型可以對(duì)聲光環(huán)境、空氣狀況等指標(biāo)進(jìn)行模擬，設(shè)置監(jiān)測(cè)設(shè)備，在保證施工條件的情況下，降低施工現(xiàn)場(chǎng)污染水平[2]。

2.2.4 綠色施工評(píng)價(jià)

為了科學(xué)量化評(píng)價(jià)房屋施工綠色節(jié)能效果，首先要建立基于BIM 的綠色施工評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，遵循系統(tǒng)性、綜合性、普及性、代表性、穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)性的基本原則，有機(jī)整合具有內(nèi)在聯(lián)系的、能夠反映評(píng)價(jià)對(duì)象特性的指標(biāo)，為綠色施工提供具體指導(dǎo)。房建工程綠色施工中涉及到的專業(yè)比較多，而且對(duì)技術(shù)、工期、質(zhì)量等方面要求比較高，在選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，需要邀請(qǐng)有關(guān)綠色施工方面的從業(yè)人員和專家學(xué)者，從普適性的角度出發(fā)，參照綠色施工評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中的指標(biāo)因素，同時(shí)兼顧創(chuàng)新性，能夠根據(jù)具體項(xiàng)目特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，比如，將施工場(chǎng)地環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)替代室內(nèi)環(huán)境指標(biāo)，在綠色施工管理指標(biāo)中補(bǔ)充人力資源管理、安全健康管理、四新技術(shù)應(yīng)用等下級(jí)指標(biāo)，體現(xiàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)的層次性。隨后，采用德?tīng)柗品?、層次分析法等相關(guān)方法，確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重，構(gòu)建等級(jí)評(píng)定表，建立基于BIM的綠色施工評(píng)價(jià)模型，利用BIM技術(shù)進(jìn)行模型信息輸入，涵蓋自然環(huán)境信息、社會(huì)環(huán)境信息、施工信息等方面，并對(duì)模型信息進(jìn)行處理，借助相關(guān)軟件開(kāi)展定性評(píng)價(jià)和定量評(píng)價(jià)，對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分?jǐn)?shù)評(píng)定，計(jì)算出指標(biāo)權(quán)重，根據(jù)最終得分輸出綠色施工評(píng)價(jià)等級(jí)。

3 基于BIM技術(shù)的裝配式建筑施工

裝配式建筑采用了工廠化生產(chǎn)、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、裝配化施工、智能化應(yīng)用、信息化管理等手段，具有良好的節(jié)能環(huán)保效果，符合綠色建筑要求，在BIM技術(shù)的支持下，能夠更好地體現(xiàn)裝配式建筑特點(diǎn)，發(fā)揮綠色環(huán)保功能。

3.1 生產(chǎn)運(yùn)輸

預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)加工對(duì)精確度的要求比較高，而且受制于構(gòu)件數(shù)量較多、造型復(fù)雜的特點(diǎn)，必須為生產(chǎn)單位提供詳細(xì)精確的數(shù)據(jù)信息，有效減少資源、能源浪費(fèi)。BIM 模型是一個(gè)建筑數(shù)據(jù)信息集合體，在建模時(shí)就融合了多種參數(shù)信息，經(jīng)過(guò)不斷的深化處理，可以輸出材料明細(xì)表，具有較高的精確度和可信度，方便快捷的進(jìn)行生產(chǎn)交底。依據(jù)項(xiàng)目施工進(jìn)度計(jì)劃，制定調(diào)整構(gòu)件生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃，在生產(chǎn)過(guò)程中，廠家可以根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)實(shí)時(shí)反饋構(gòu)件修改與變更意見(jiàn)，實(shí)現(xiàn)交互設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。利用BIM 技術(shù)提供的數(shù)據(jù)信息，結(jié)合自動(dòng)化控制程序，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、機(jī)械化、數(shù)字化生產(chǎn)方式，降低人工成本和出錯(cuò)率，結(jié)合BIM技術(shù)和無(wú)線射頻技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)識(shí)別構(gòu)件信息，并將構(gòu)件與BIM模型一一對(duì)應(yīng)，跟蹤更新預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)信息，各參與方可以通過(guò)信息化平臺(tái)掌握這些信息。在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)同時(shí)，將相關(guān)信息整合到二維碼標(biāo)簽中，并將標(biāo)簽貼到相應(yīng)構(gòu)件上，通過(guò)手持閱讀器掃描閱讀構(gòu)件狀態(tài)信息，從而形成以信息化平臺(tái)為基礎(chǔ)的生產(chǎn)追溯機(jī)制[3]。

構(gòu)件運(yùn)輸過(guò)程中，如果運(yùn)輸線路規(guī)劃不合理，會(huì)產(chǎn)生大量的運(yùn)輸損耗和能源消耗，所以要根據(jù)預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸要求，科學(xué)制定運(yùn)輸計(jì)劃，明確運(yùn)輸時(shí)間表，著重考慮運(yùn)輸路線和現(xiàn)場(chǎng)堆放問(wèn)題。利用BIM技術(shù)可以進(jìn)行運(yùn)輸方案模擬，找到影響運(yùn)輸效率的主要因素，采取針對(duì)性的優(yōu)化處理措施，保證預(yù)制構(gòu)件能夠順利到達(dá)，減少二次搬運(yùn)工作。BIM 技術(shù)具有強(qiáng)大的信息集成功能，可以與GIS技術(shù)結(jié)合運(yùn)用，全面、快速、直觀地查看施工現(xiàn)場(chǎng)條件，形成三維地形圖，以此為依據(jù)確定運(yùn)輸路線，并通過(guò)車(chē)輛的GPS定位系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)輸情況，做好現(xiàn)場(chǎng)接收準(zhǔn)備。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)施工

場(chǎng)地布置對(duì)綠色施工中的節(jié)地與土地資源影響較大，尤其是裝配式建筑施工，需要進(jìn)行大規(guī)模的吊裝作業(yè)，預(yù)制構(gòu)件的種類和數(shù)量比較多，有些構(gòu)件重量能夠達(dá)到幾噸甚至十幾噸，必須精確計(jì)算吊裝參數(shù)，合理選擇機(jī)械設(shè)備。施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置容易發(fā)生變動(dòng)，需要面臨復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境，構(gòu)件找不到、吊裝錯(cuò)誤等問(wèn)題也并不少見(jiàn)，利用BIM 技術(shù)可以為裝配式建筑施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置提供立體空間，以直觀的方式展示時(shí)間上的邏輯和空間上的變化，特別是在起吊空間動(dòng)態(tài)管理中，多臺(tái)機(jī)械設(shè)備同時(shí)工作，就會(huì)面臨相互干擾的問(wèn)題，影響施工效率和施工安全，利用BIM 技術(shù)模擬起吊施工方案，優(yōu)化調(diào)整吊裝機(jī)械位置、類型、數(shù)量、型號(hào)。在臨時(shí)建筑及安全疏散布置上，采用BIM技術(shù)進(jìn)行日照分析，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整臨時(shí)建筑距離，有利于降低室內(nèi)照明、通風(fēng)用電。在臨時(shí)道路布置上，利用BIM 技術(shù)分析施工場(chǎng)地各種道路之間的關(guān)系，結(jié)合地下管網(wǎng)布置及地理信息系統(tǒng)，合理規(guī)劃永久道路與臨時(shí)道路、主干路與次干路，保證道路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)能夠滿足施工要求。在工作面規(guī)劃上，涉及到不同專業(yè)交叉作業(yè)的情況，利用BIM 技術(shù)進(jìn)行工作面劃分，直觀展現(xiàn)不同時(shí)間段下施工進(jìn)度安排，將工作面劃分為多個(gè)子工作面，對(duì)比實(shí)際施工進(jìn)度情況，協(xié)調(diào)各單位進(jìn)行協(xié)同交叉作業(yè)。

在科學(xué)進(jìn)行場(chǎng)地布置管理的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對(duì)預(yù)制構(gòu)件的管理，結(jié)合BIM 技術(shù)和RFID 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件信息統(tǒng)一管理，通過(guò)BIM 模型就可以明確預(yù)制構(gòu)件信息，利用RFID 技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)讀取定位信息，準(zhǔn)確找到具體擺放位置，完成吊裝施工。加強(qiáng)施工進(jìn)度管理，通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行施工模擬，能夠直觀把控建筑整體建造進(jìn)度，解決了傳統(tǒng)施工進(jìn)度管理存在的不足，精確計(jì)算人才機(jī)消耗量，保證施工資源的合理分配，在此基礎(chǔ)上融入造價(jià)信息，可以得到不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)施工成本數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程成本精細(xì)化控制的目的[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，BIM 技術(shù)在綠色施工管理中具有較強(qiáng)的適用性，通過(guò)施工模擬、過(guò)程控制、措施應(yīng)用、施工評(píng)價(jià)，可以更為全面準(zhǔn)確的判斷綠色施工效果。而裝配式建筑是一種典型的綠色節(jié)能環(huán)保建筑，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化、精確度要求更高，結(jié)合BIM 技術(shù)應(yīng)用，能夠在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工過(guò)程中展現(xiàn)數(shù)字化、自動(dòng)化管理效果，實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能施工目標(biāo)。