高层住宅建筑群中BIM+绿色施工技术应用

袁泽理 湖南省第四工程有限公司

1 前言

众所周知，建筑业是高能耗高排放产业，高层建筑因为独特的格局，更是会消耗大量能源和资源；使用期间，各种能源消耗和浪费，引起严重污染。我国提出了可持续发展方针，工程行业必须重视绿色技术使用。BIM技术能够模拟与优化施工过程，控制工程能耗，减少污染问题，保障高层建筑更环保、绿色的发展。

2 BIM技术与绿色技术叙述

2.1 技术情况

BIM技术，即信息模型技术，能够充分利用所有的数据资料构建立体模型。使用数字技术，仿真真实的建筑物情况。BIM技术能够提高工程施工效率和效果，缩短工程工期；以保障工程质量为前提，控制工程成本投入。

图1 BIM装配式建筑设计图

2.2 绿色施工技术情况

一直以来，建筑业都是我国能耗最高的产业之一。为控制建筑产业能耗，提高行业环保节能效果，需要重视绿色技术研究，是建筑工程环保节能的关键。使用绿色施工技术，可以有效控制扬尘问题，创造封闭作业环境，让工程施工更加文明，减少工程施工对于周围居民的影响，改善了作业环境，保障了施工现场环保性、安全性。绿色建筑，使用先进手段和技术，能够同时兼顾工程安全和工程质量，并节省资源，减少环境影响问题。

2.3 BIM技术与绿色施工技术关系分析

使用BIM技术前，充分调查各种数据信息，将信息用于工程模型的设计。工程中，有很多数据信息，参建方非常多，包括运营单位、设计单位以及建设单位。BIM技术能够让所有单位进入一个平台共同交流，便利了所有参建者的交流和沟通。绿色施工与BIM技术的融合，能够控制能源浪费问题，保障建筑行业可持续发展。

3 BIM绿色技术在高层建筑群中的使用分析

3.1 工程情况分析

某工程项目，高层，地处某城市市中心，该高层建筑的总面积为13.5万平方米，包括3栋商业工程和配套项目，以及6栋高层建筑。高层建筑总投资3.5亿元，合同时间840d。工程建设前，充分勘查现场地质情况，得出的结果是，该地区有着十分复杂的土地状况。地表土体一共五个层次，分别是全风化闪长岩、粉质黏土、淤泥质粉质黏土、土粉质黏土、素填土。

3.2 高层住宅的建筑群对BIM技术使用分析

本次项目的施工场地有限，并且不同环节场地布置要求不一样，使用了BIM技术对工程整体进行了规划，创建临时模型，直观调整和分析数据模型。

3.2.1 优化现场材料与设备进场的路线

施工期间，深受建筑作业场地因素限制，不同施工环节，选择不同场地布置方法。工程布局，运用BIM技术，可以全方位规划与设计工程的整体情况。通过创设三维立体模型的方法，布置工程现场。直观三维模型，按照功能区分情况，将现场分成生活区、生产区、办公区等生产模型、非生产模型。BIM技术能够创建建筑结构和场地的模型。

除此之外，BIM技术还可以使用数据库，创建设备模型，包括各种机械设备模型、垂直运输机模型。根据碰撞试验结果，确定更合适的进场路线，优化工程时间。

3.2.2 节约工程材料的投入

过去工程量的计算，使用的是手工配合图纸计算。该方法很容易出错，甚至因为不了解规范，经验不足漏算和错算。此外计算中得到的工程量，如果别人想要复核与检验，就需要很长时间。使用BIM技术计算工程量的时候，将CAD图纸信息直接导入到算量软件识别，检查识别模型。软件自带的算量规则，完全按照国家标准设计，故有着非常准确的计算能力和结果。

使用钢筋算量软件，建造模型，直接导入土建算量软件，就能得知准确的混凝土工程量和模板作业量。该方法可以节省投入，不需要二次建模，有着非常高的工作效率。使用钢筋三维布置进行查看，检查十分方便，也容易理解。在高层住宅的建设施工中，工程本身有十分复杂的结构，结构对于工程的绿色施工影响比较大。工程施工埋设了十分密集的管线，管线摆放位置十分复杂。

使用BIM技术的协调功能，可以顺利解决管线布置问题；使用BIM技术模拟管线的分布和布置情况，在施工前，按照模拟情况、模拟结果制定工程施工计划，确定工程实际施工使用的材料用量情况。针对性的供应材料，顺利解决材料使用问题。使用BIM技术，能充分展现材料性能和价值，节约材料，获得更好的工程施工效果。

3.2.3 节约建筑工程用地

高层住宅的建筑群施工，因为工程施工涉及内容非常多，必须重视生活区、临时建筑、办公区、施工区合理布置，是非常重要的工作。合理规划区域，才能保障工程有序推进。BIM技术的合理使用，优化了工程的现场布置情况。使用动态模型，创建真实模拟的空间，在空间中模拟设计，能提高空间利用率效果，节约空间操作限制性问题。

3.2.4 节约能源

使用BIM技术，就能优化布置现场的临时照明系统。使用BIM技术，依靠其可视化功能，可以检查现场照明状况。如果发现小区当中存在能源浪费和过度消耗情况，及时有效的应对处理。充分了解工程图纸情况，合理布置照明系统与设施；就能合理使用与控制现场灯具，解决能源浪费问题，提高资源利用率。

3.2.5 节约用水

使用BIM技术，合理布置现场用水管网，创建水回收体系，完成现场施工用水和雨水的回收。这些水资源最终被用在卫生间用水、道路清洗、车辆冲刷，提高了水资源利用率。

3.2.6 环保节能

高层建筑物中，施工期间，会对周围环境造成严重影响，巨大破坏。需要使用行之有效的手段，保护工程和环境。BIM技术能够建立三维动态模型，合理布设现场，处理现场的垃圾和问题。将生活垃圾、建筑垃圾统一存放到一起，最后集中处理。另外BIM技术还能优化钢结构，提高地面上的钢结构安装效率和效果，节约时间，减少生产对周围环境的影响，周围居民能正常生活与工作。

3.2.7 深基坑支护

通过勘查现场得知的是，工程施工中，原有地貌东西落差比较大，足足有10m，基坑深度超过10m，临近商业建筑项目。正因如此，支护要求和难度非常大。本次工程案例中，支护方法与结构为旋喷锚桩与钻孔灌注桩。

转角位置的锚杆，使用的是相互交叉，在地层应力场中相互重叠锚杆，构成群锚效应。锚杆作业期间，使用BIM技术优化锚杆的布局。使用建筑群三维模型，有效调节锚杆的空间和布置情况，提高工程最终受益，保障了锚杆结构足够稳定。

3.2.8 铝合金模板使用

铝合金模板比传统木制模板优势多很多。铝合金模板周转次数高，模板重量比较小，不需要使用吊机就能调运模板，有着非常好的混凝土成型质量和效果。高层建筑群中应用铝合金模板，可以提高工程最终受益。

BIM技术优化设计铝合金模板，创建三维模型，拼装演示工程。与传统手工CAD设计相比，BIM技术能够进一步提高模具施工效率和准确性。本次工程案例中，应用BIM技术，保障了模板拼接准确度。施工人员在模板中贴了二维码，可以让施工人员准确定位和检查工程。

3.2.9 无人机技术

因为高层住宅项目中，有着许多的单体构成，楼层比较高，工程的进度管理、质量管理、安全管理存在非常大的难度，需要投入很多的技术管理员。施工中，可以用无人机技术进行航拍，在进度、质量、安全等方面，无死角、全方位监控，和BIM模型模块对比分析。特别是在工作人员无法亲临的地方，使用无人机能够获得非常好的效果。

无人机将拍摄中得到的影像数据和资料送回项目部的接收终端，提取数据就能了解现场的最新工程进展，公司从原本的前台管理转移到后台管理。

4 结束语

根据工程的实际施工效果可以得出的是，使用BIM技术能够有效提高工程施工效果与质量。BIM技术达到了精细化管理工程的目的，有着显著的提高质量效果。前期建立对应的工程模型，模拟工程施工，解决了管线碰撞、设备搬运路径优化要求。

工程量计算方面，BIM技术优势重大，能够让项目部收获颇多，培养出工程量计算能力准确、高效技术人员。高层住宅建筑对BIM+绿色技术的使用，推动了BIM技术升级转型，精细化管理项目，迎合时代发展要求。