浅谈BIM技术在绿色施工中的应用

薛正杰

摘 要：本文以前海自贸大厦项目绿色施工为例，结合BIM（建筑工程信息模型）技术在本工程“四节一环保”中的实际应用，深入探究BIM技术在绿色施工中的应用点以及可行性，同时，总结BIM技术在实际应用过程中的不足与缺项，进一步提高BIM技术在绿色施工应用中的深度和高度，不断发掘其应用价值，以期达到业主单位和施工单位的共贏。

关键词：绿色施工 BIM 应用价值

中图分类号：TU20 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）08（b）-0069-02

目前，中国占有世界上最大的建筑市场，每年有20亿m2的新建建筑。然而建筑业是一个高消耗、高排放的产业。“史上最严”环保法的正式实行，对建筑行业产生了重大的影响。为此，推进绿色施工是建筑业降低资源消耗、减少垃圾排放、减轻环境污染的重要举措。

BIM技术作为目前建筑行业最前沿的高新技术，其使用价值不言而喻，如何将BIM技术成功应用到绿色施工的过程中将是本文研究的主要课题。

1 工程概况及绿色施工目标

前海自贸大厦项目位于深圳市南山区前海深港现代服务业合作区内，临海大道与兴海大道十字路口东北角，占地面积约6600m2，总建筑面积约79940m2，本工程为公共建筑，地上34层为办公及服务配套，地下3层为车库及设备用房，建筑高度150m，总投资约人民币9.5亿元。

本工程为公建项目，绿色施工要求高，因此绿色施工是本项目施工的一个重点，为此我们确立本项目绿色施工目标：确保举办深圳市绿色施工观摩会（已于2016年7月29日成功举办）并争创“全国建筑业绿色施工示范工程”。

2 BIM技术在“四节一环保”中的应用

2.1 节地

施工前期总平面布置阶段，我们利用BIM技术模拟整个施工过程总平面布置情况，按基础、主体、装饰三个阶段部署，实施动态调整与整理，以适应不同施工阶段的施工要求。遵循一次性策划，分阶段施工原则，提高场地整体利用效率。

（1）临时道路布置。

与原有及永久道路兼顾考虑，场内施工道路通过BIM技术布置并进行多次三维动画分析模拟以满足各种车辆机具设备进出场、消防安全疏散要求，形成环形通道方便场内运输。其中临时道路占比仅为60%，大大减少了临时道路浇筑及拆除的成本。

（2）塔吊及施工电梯的选型和布置。

根据本项目场地大小以及建筑规模对塔吊和施工电梯的选型和数量进行初步选定，根据结构的实际特点进行综合考虑，通过BIM可视化技术模拟塔吊、施工电梯布置与结构的关系，寻找最有利的塔吊、施工电梯布置方案。并与周边其他在建工地的塔吊进行碰撞检测，避免在施工过程中塔吊出现碰撞从而影响工期。

（3）堆场布置。

使用BIM技术可视化模拟仓库、钢筋及木工加工房、作业棚、相关材料堆场等，通过三维布置使其都尽量靠近已有临时交通线路及外部永久交通路线，并尽可能处于塔吊回转半径内，达到缩短运输距离的原则。本工程各类堆场布置100%临近交通线路，最大限度减少了人工运输距离，以保证运输效率。

2.2 节材

主要利用BIM技术对建筑主材料进行合理控制，从而起到节材的作用。

（1）钢筋的控制：利用BIM技术对复杂梁柱节点处钢筋进行合理排布，并对钢筋余料进行统计再利用。本工程钢筋优化率达到100%，利用钢筋余料制作的马凳占现场总马凳的30%。以地下室顶板转换梁施工为例，梁柱均属于劲性结构，钢筋排布异常困难，我们通过BIM技术不断调整钢筋排布以达到最优排布，从而减少现场钢筋不合理布置导致的浪费。

（2）混凝土的控制：利用BIM技术对需要浇筑的楼层进行精准算量，再根据此算量结果在浇筑过程中合理供料，避免混凝土超供浪费。本工程塔楼标准层分为两个施工段，采用水平分段流水施工，共计浇筑混凝土89次，混凝土供应量和实际浇筑量误差均控制在0.5%以内。

（3）机电管线的控制：利用BIM技术对机电各专业管线分别进行排布，然后进行综合审查，按照规范以及现场实际情况进行综合调整，消除各专业管线碰撞，管线与结构建筑碰撞问题，达到管线利用最优，现场共计优化节点386处，大大减少了因返工造成的浪费现象。

（4）加砌块的控制：利用BIM技术对各楼层砌体墙进行砌体排砖模拟，并统计各楼层加砌块整砖及半砖数量，然后在现场每层设置加砌块集中加工区，从而减少因工人随意砌墙导致的加砌块半砖浪费现象并在一定程度上降低了粉尘污染。现场加砌块利用率达到97%。

2.3 节能

主要利用BIM技术对地下室照明灯具以及建筑房间内空调进出风口位置进行合理排布，从而降低施工过程中以及后续建筑使用过程中的能源损耗。

（1）地下室照明灯具布置。

通过BIM技术对地下室照明灯具进行布置，按照最低照度原则进行排布，通过现场漫游体验实际照明效果，然后进行不断优化，通过减少照明灯具的使用从而减少施工用电。比传统排布照明灯具的节能率提高约30%。

（2）空调进出风口布置。

将BIM模型与CFD软件相关联，对建筑物内部空气流动进行模拟分析，从而对空调进出风口位置进行优化，保证气流均匀，室内温度均匀，从而降低能源损耗。本工程建筑房间内空调进出风口优化率达到100%，一定程度上降低了建筑在未来使用过程中的能源损耗率。

2.4 节水

主要通过BIM技术加强对非传统水源的利用，运用BIM可视化特点布置现场楼层垂直雨水排水管道和总平面水平雨水收集管道，最大化收集雨水然后进行沉淀处理后用于洗车、清洗路面、灭火、浇花等用途。总平面雨水、塔楼雨水、施工养护用水等均达到100%回收再利用。

2.5 环境保护

主要运用BIM技术对垃圾垂直运输通道和总平面夜间照明灯光进行布置，降低粉尘污染和光污染。

（1）垃圾垂直运输通道布置。

本工程采用BIM技术合理布置垃圾垂直运输通道，便于楼层垃圾运输，封闭运输，减少扬尘，大大提高效率，减少人工运输垃圾的费用，同时在底部垃圾池设置自动监测降尘喷淋系统，有效控制扬尘。

（2）总平面夜间照明灯光布置。

利用BIM技术中夜间灯光模拟的应用，确定总平面夜间照明设备布置方案。模拟方案过程中可对照明设备和设备安装俯射角度范围合理选取，而达到限制夜间照明光线溢出施工场地以外范围，降低对周围住户造成影响，减少因夜间施工照明产生的光污染。

3 结语

本工程从四节一环保的角度充分实践绿色施工理念，结合BIM技术，对绿色施工的各项措施进行深化、优化，这是BIM技术在绿色施工中的一次尝试，也是为BIM技术在项目施工阶段的全面应用做的一次铺垫。BIM技术应用过程中也存在许多不足，主要体现在对BIM技术的理解不够深刻。BIM技术最大的特点在于信息交换和共享，我们应充分利用BIM所带来的庞大信息为绿色施工乃至整个工程施工提供数据支持，做到真正的数字化施工。

参考文献

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