浅析BIM技术在绿色建筑中的应用

陈国松

（中国建筑第二工程局有限公司华东公司）

1 引言

建筑行业作为我国发展的重要支柱行业，开始积极使用绿色理念实施建筑施工，绿色建筑建设规模不断扩大。绿色施工理念的应用能够减少能源的消耗，避免出现过多的污染，对引导建筑行业稳定有重要的意义和影响。在绿色建筑施工过程中参与施工建设的单位数量有所增加，工程整体体量扩大，传统的施工和管理手段缺少应用优势，难以保证绿色建筑施工活动的有序推进。BIM技术改变了传统二维CAD技术在施工过程中存在的局限性，可以加强施工规范化水平，保证施工质量。

2 BIM概念分析

BIM技术能够利用数字表达的方式展现建筑工程或者其他建设项目的物理特性和功能特性，属于共享的知识资源体系，可以为建设项目提供重要的决策依据，包括建设项目的设计、概念想象以及最终拆除。在建设项目的每一个阶段内与建设项目有关的管理人员可以利用BIM技术提取信息、更新信息或者修改信息，进而能够反映出不同角色所需要完成的相应职责[1]。BIM技术的应用可以将建筑工程进行模型化处理，并且其输出模型不是简单意义上的三维输出，而是指在三维模型的架构之上，对模型进行信息化处理，添加建筑工程属性，让建筑工程具有生命力，突破传统模式建筑工程的发展形式，给建筑工程行业带来新的发展动力。

3 BIM技术在绿色建筑中的应用

当前，在建筑行业提出了多种新的发展理念，开始重视绿色建筑的建设，进一步提升绿色建筑的建设规模，为人们提供更加舒适的居住环境。与此同时，还重视在施工活动中利用BIM技术进行协同化作业，充分发挥建筑信息模型所具备的功能和作用，保证建筑工程项目活动的稳定推进。

3.1 BIM技术在绿色建筑设计中的应用

施工设计是绿色建筑施工有效性的关键影响因素，只有合理的设计才能为后续施工活动的开展提供重要的基础保障，避免出现多次施工设计变更的问题，有效控制施工成本投入。设计人员可以利用BIM技术构建施工模型，将二维化的图纸转化为3D模型，通过对模型进行观察分析设计存在的不合理之处后，对施工设计进行调整。在调整时可以直接改变模型中的数据，不需要对图纸进行调整，能够有效提高施工设计效率。通过对绿色建筑的施工要求进行分析，在施工设计过程中应用BIM技术时可以针对室外环境、外围护结构、室内环境进行分析，保证绿色建筑施工合理性。

3.1.1 室外环境分析

室外环境具体是指除去外围护结构的自然以及人工环境，室外环境会影响到施工活动的开展，同时也会影响到绿色建筑内部的空间适宜度，需要结合室外环境情况进行设计调整[2]。影响绿色建筑的室外环境因素包括气温因素、湿度因素、光照因素、风向因素以及植被覆盖因素等。室外环境因素会影响到室内以及室外的热量交换情况，如果交换效益较差，则室内需要利用空调系统进行环境要素调节，会增加建筑的能源消耗。通过BIM技术可以针对室外环境因素实施模拟和分析，结合气象资料数据库系统中的数据对施工现场的各项要素进行调取，从而分析出外部环境变化规律，以此对绿色建筑设计方案进行调整。在设计时充分利用外界环境的优势，通过对暖通工程和室内布局进行合理设计，充分利用自然通风的便利性，减少空调使用的时间，提升环境保护效果以及室内居住环境的舒适性[3]。

3.1.2 外围护结构分析

外围护结构包括外墙结构、门窗结构以及屋顶结构等，这些构件不仅仅会影响到绿色建筑的整体稳定性，还会影响室内热量的吸收情况，通过对外部结构的设计模式进行优化，能够提升建筑节能效果。例如，外墙属于重要的结构之一，会影响到热量的散失速度。通过BIM模型，设计人员可以对外墙厚度、墙体密度、墙体导热系数进行不断的调整，对外墙的样式进行合理调整，在保证建筑设计符合施工要求的基础之上减少能源消耗。窗户是绿色建筑施工过程中的关键位置，同时也是影响室内保温效果的薄弱区域，BIM技术可以对外窗的设计参数进行调整，包括窗户数量、窗户类型与窗户面积等，提升外窗设计的科学性。

3.1.3 室内环境分析

室内环境所需要分析的要素较多，如会受到气温、光照所影响的热环境因素，会受到灯光、电器所影响的光因素等。除此之外，声环境以及空气环境均是影响室内舒适性的重要因素。利用BIM模型可以将气象数据导入，并设置具体的环境参数，利用模型的变化，分析室内空间在不同因素的作用下所产生的影响[4]。设计人员可以不断对各项参数和数据进行调整，对比不同设计方案下室内环境的舒适情况，以此选择最佳的设计方案，减少能源消耗量。以灯光系统设计为例，灯光是影响人们居住感受的重要因素，当前灯光不仅仅具有照明的功能，同时还具备改变环境氛围的作用，因此，如何对灯光系统进行优化设计是极其重要的。为了能够减少灯光系统在应用过程中能源的消耗量，需要合理利用自然采光的优势，模拟不同时间段下自然光照的情况，以此保证灯光系统可以满足不同时间段的使用需求。

3.2 BIM技术在绿色建筑施工管理中的应用

施工管理是保证绿色建筑施工活动稳步推进的关键要素，为了能够提升施工质量，需要利用BIM技术对施工管理模式进行改进和创新，形成信息化管理系统，以此保证能够对大量的施工管理数据进行管理[5]。

3.2.1 利用BIM技术实施绿色建筑施工进度管理

绿色建筑目前的市场需求量较大，因此消费者对于绿色建筑能否正常交工保持高度重视，并且施工进度的延误也会影响到建筑企业的施工效益，因此进度管理也需要对管理模式进行调整和改进。BIM技术可以结合施工参数自主进行进度计划编制，可以为后续进度管理提供重要的参考和帮助。在进度计划编制时，可以利用BIM技术进行施工流程模拟观察，影响施工进度的主要因素，根据影响因素制定出合理的解决措施。如针对当地的天气变化情况分析雨季和冬季雨雪情况，结合自然情况制定应对措施，及时应对进度延误的问题。

3.2.2 利用BIM技术实施绿色建筑施工成本管理

建筑工程的施工周期较长，投入资金、资源量较大，如果没有对工程成本采取有效的管理措施，容易出现造价、预算偏差过大的问题，会给建筑工程企业的经济效益带来影响，对企业本身和行业发展都会造成不利影响[6]。通过BIM技术能够提升施工成本的管理质量，对成本投入情况进行有效管控，及时发现预算超支的问题，在保证施工活动有序开展的同时提升施工效益。影响施工成本的数据较多，例如施工材料是影响施工成本的关键因素，在施工过程中易出现施工材料价格上涨的问题。利用BIM技术构建施工模型，能够明确在绿色建筑施工过程中所使用的具体材料类型，可以清晰展示材料使用数量、材料总价格、材料预算等，可以在施工前期阶段对材料类型进行调整，确保施工成本预算可以被控制在合理范围内。在施工过程中，针对不同阶段的施工项目进行数据对比，分析成本数据和预算计划之间的差异，找出影响成本上升的主要因素，以此制定合理的解决策略。

3.2.3 利用BIM技术实施绿色建筑施工质量管理

施工质量是保障绿色建筑有序发展的重要因素，属于成本管理过程中的重点管理内容[7]。以往的施工质量管理具有被动化的特点，只是在出现质量问题时才采取相应的处理措施，这会延误施工进度。BIM技术能够利用其自带的软件进行碰撞检测，分析在施工过程中是否会出现碰撞问题，以此避免在施工时出现质量隐患。在得出碰撞检测结果后，需要结合检测情况对施工设计模式进行调整和优化，减少碰撞点数量，直至没有碰撞点后才可以进行施工。除此之外，还可以利用BIM技术进行施工技术管理，以动态化的模式向施工人员进行施工交底，能够提升施工人员对施工技术的掌握程度，使其更好地了解在不同施工环节中需要落实的要点，以此强化施工技术应用效果。

3.3 BIM技术在绿色建筑竣工结算中的应用

施工竣工结算阶段也是施工的重要环节之一，通过高效的竣工结算才能够对绿色建筑进行有效评估。在绿色建筑施工过程中，因施工规模较大，施工周期较长，在具体施工活动中很有可能会出现涉及变更的现象，这会产生大量的现场签证资料，在竣工结算阶段所需要审核的资料较多。目前很多现场的施工资料都是以纸质的方式进行记录的，并且建筑行业具有人员流动性较强的特点，很有可能会导致施工资料的丢失。通过BIM技术的应用则可以及时将施工资料上传到信息系统中，保证信息的准确性，并且随着施工活动的不断推进BIM信息系统中的数据会不断更新，始终和施工活动处于抑制的状态，可以为后续竣工结算活动的开展提供数据基础。除此之外，在BIM信息系统中还包括较多的计算类软件，通过计算类软件可以对施工量、施工成本等数据进行核算，有效减少了竣工结算阶段使用的时间[8]。

4 结语

建筑施工活动的开展很有可能会给自然环境造成破坏和影响，不符合可持续发展理念，不利于人和自然和谐发展。绿色建筑是现代化社会发展过程中发展速度极快的建筑类型之一，符合节能减排的理念要求，能够避免能源浪费，减少污染问题的出现。在绿色建筑施工过程中，为了提升建筑施工活动的有序性，需要对BIM技术进行合理应用，可以将BIM技术运用在建筑设计、建筑施工管理以及竣工决算等多个不同环节。未来信息技术发展速度将会不断加快，作为绿色建筑施工企业或者管理人员需要积极将全新的信息技术运用到项目施工过程中，不断提升自身信息技术应用能力，为建筑施工活动的开展提供重要的技术保障。