基于BIM的绿色建筑施工流程优化路径探讨

焦丽丽

（云南经济管理学院，昆明 650106）

随着现阶段绿色建筑的应用越来越广泛，在资源的消耗和环境的影响方面也产生了巨大的副作用，因此需要借助于BIM技术实现施工过程资源消耗的减少，有效控制施工成本，创造出更大的经济效益和社会价值。借助于此种方式来进行建筑行业的升级改造，与当前的低碳经济社会发展趋势相吻合，有利于建筑企业的长远可持续健康发展。

1 BIM

BIM被称为建筑信息模型，全称为Building information Modeling，其中B表示建筑，I表示信息，M表示模型。建筑信息模型主要指的是三维数字技术基础上实现的工程数据模型，可以对工程项目全过程的构建、施工及运营进行数字化表示，对其内容和流程进行全方位展示。BIM技术可以将建筑中的几何组件，利用仿真3D模型方式进行展现，其中包含门、窗户、墙体、楼梯和房梁等，可以对其几何组件的多个属性进行表达，比如数量、颜色及材质等。借助BIM技术可以实现全方位的项目建设、多个参与方的全寿命周期管理，以此来对不同阶段下的建筑全过程数据、资源实现操作，比如查询、计算、分析及信息的整合处理等，如图1所示。利用此种方式可以实现建筑能耗的节约，最大限度地减少建筑污染现象，满足绿色建筑的评价标准。BIM主要是对项目进行共享的一个数据平台，对工程建设项目的全生命周期中所包含的多个方面的动态工程信息进行创建和管理，实现实时化的共享操作。对于异构工程数据和分布式的工程数据可以实现一致性以及全局共享。

图1 BIM技术对发展绿色建筑的关键作用

2 绿色建筑施工

2.1 内涵

绿色建筑施工主要指的是在遵循绿色理念的基础上确保施工任务可以顺利完成，达到节约资源和保护环境的目的。在绿色建筑施工过程中，需要对场地进行合理化科学的布置和设置，借助于绿色施工技术，来确保多个方面的污染可以得到最大化的减少，比如噪音、光污染、大气污染及土污染等，通过此种方式可以有效地降低对周围环境的破坏。根据其规范要求确保绿色建筑施工可以在整个过程中得以顺利进行。

另外，绿色建筑施工属于一个施工过程的整体思路应用和思维方式，可以对绿色施工组织设计实现科学化和合理化的应用，确保经济效益和环境效益良好实现，促进建筑行业健康发展。绿色施工过程中需要借助设备、技术及材料，所需要的劳动力比较密集，对土地资源也有一定的依赖。基于此，在施工过程中，为确保施工可以顺利进行，施工人员需要在科学化和规范化的操作要求下，利用管理模式和针对性来确保绿色建筑的施工效果可以达到理想化的状态。

2.2 绿色建筑施工理念

在传统建筑施工过程中对于能源的消耗相对较大。采用绿色建筑施工理念可以有效地减少能源消耗，绿色建筑施工主要是从环保角度出发，实现施工质量、建筑功能和结构安全要素的完成，利用回收率高且生产能耗较低的节能型环保材料来进行建筑施工，可以极大地减少材料在生产和运输环节中产生的能耗损失，有效地减少对周围的环境所造成的污染，极大地降低了施工成本绿色建筑施工过程中倡导绿色环保的理念，因此在绿色建筑施工过程中需要最大限度地减少对环境的污染和对不可再生资源的破坏和利用，可以借助太阳能、风能和地热能等多种可再生资源。利用无毒无害或者低毒低排放的环保型材料及设备来降低减少对环境造成的破坏。

2.3 绿色建筑施工特点

首先，以环境效益为中心原则，改善传统建筑施工模式，其中包含工期、质量、成本及安全等多个方面的问题，在施工过程中还需要实现文明施工、节约能源资源及保护环境，实现建筑和自然环境的和谐统一。

其次，绿色建筑施工方式摆脱了传统建筑施工中的均衡模式，以进度、质量及成本为主要着眼点，将自然资源的保护和合理化科学化利用作为主要的重点项目，绿色建筑施工的主要目标之一为节约资源，其中包含水资源、能源、材料及土地资源等。

另外，绿色建筑全寿命周期中，需要重视对国家稀缺资源的保护，实现环境效益的最大化。

3 基于BIM技术的绿色建筑施工管理优势

3.1 合理施工规划

BIM技术的建筑三维模型中，包含了多种建筑建造过程中出现的基础信息，借助于BIM技术设计人员可以对建筑施工中存在的各个环节进行掌握，设计人员可以根据信息精确地了解建筑施工的特点及难点。在建筑三维模型建造过程中，部分信息肯能会受到建筑的外部环境影响，在此种情况下就需要建筑施工人员来充分地应用预测信息进行施工流程的调整和规划设计，避免外部环境的因素对施工产生一定的影响，确保整个施工环节都可以高质量的完成。通过BIM技术，设计人员还对整个的施工现场进行规划设计（如图2所示），确保施工过程更加科学合理。

图2 绿色建筑分析概览

3.2 节约资源

在建筑施工过程中，经常会受到各种环境因素影响，因此需要进行施工环节的调整，在传统方式当中，施工环节变化就很可能造成不合格的问题或者导致返工，因此在建筑资源方面就会产生一定的浪费，在施工周期延长的同时还可能提升其建造成本。在施工过程当中，利用BIM技术可以使施工设计人员对建筑整体构造有直观的了解，在建造资源规划和管理方面也会得到加强，因此在建筑资源方面可以更加科学合理地投入和应用，其共享信息资源使得施工建设人员可以在第一时间掌握施工流程的变动范围和内容，从根本上避免了外界因素造成的施工不合格问题，实现有效节约资源。

3.3 科学设计管线

在建筑施工过程中需要使用到不同的工作管线，比如水电环节需要借助管线才可以实现，不同的管道网络就会形成一个复杂的施工流程，使得施工效率下降，在管线之间需要保持一定的安全距离，避免长期的相互影响造成安全方面的问题。借助BIM技术可以实现建筑三维模型的构建，作为设计者来说可以直观地了解和掌握建筑当中的各个部分特点，以此来对管线进行规划，避开重要的部位，有效降低管线对施工整体过程造成的影响，实现资源的有效利用，达到绿色施工的目标。

3.4 准确监测参数

在BIM技术应用中，建筑三维模型属于一种动态化的模型状态，因此在建造过程中，参数的监测需要确保精确。针对绿色建筑来说，施工过程中需要注意对环境所造成的污染行为和现象，借助BIM技术在施工过程中对各种建筑垃圾的去向进行有效监控，在专门的数据处理和分析下，对废弃物做出科学化处理，通过此种方式在建筑施工过程当中降低对环境的影响。

4 BIM技术在绿色建筑施工管理中的应用

首先，在设计过程中，针对绿色建筑的建造过程需要科学设计来实现其节能环保要求，在节能的实现过程中分为设备和技术2个方面，对施工环节进行科学设计。在设计工作中需要协调各个部门之间的工作内容，提升建造效率通过BIM技术所产生的数据信息，避免各个因素导致的施工质量问题，提升施工的质量。

其次，在施工过程中，需要确保资源得到合理化应用，对于绿色建筑施工来说，设计人员需要整体把握建造过程当中的各部分资源情况，避免出现不必要资源浪费现象，以此来提升资源的使用效率。在传统施工过程中，针对施工过程产生的资源损耗，设计人员需要根据经验来进行预测判断，因此造成施工环境和实际规划存在一定的出入，产生资源浪费现象。借助于BIM技术可以使管理人员进行资源使用信息的有效应用和规划设计，第一时间发现资源的浪费现象和环节，实现资源合理化应用的同时也达到了资源节约的目标。

5 应用BIM技术的绿色建筑施工流程优化措施

绿色建筑施工流程分为4个阶段，分别为决策阶段、开发阶段、实施阶段及结束阶段。针对每一个阶段进行个性化的优化和调整。

在决策阶段中，BIM技术需要按照以客户为中心的原则理念来进行应用，根据客户自身对绿色建筑的实际需求和建筑自身的环境特点，例如规划定位、用地检查、场地模拟及漫游等。在3D的建筑模型当中，需要将绿色建筑直观呈现给各个参与方内部。在企业内部做好宣传示范，以此来方便各个部门积极参与到施工方案的制定和开发优化过程当中。

在开发阶段中，BIM技术需要实现多个部分的优化和应用，开发阶段包含初步设计、施工图设计及招投标3个部分。在开发阶段中需要注意全局的优化状态，在建筑的全寿命周期内实现可再生资源和节能方式的最大限度应用。BIM技术需要在节能设计、预留采光通风通道的基础上实现3D建模操作，进行施工流程的模拟和设计方案的优化，最终实现施工效率的提升。借助用能模拟式来进行建筑节能情况的分析和掌握，对其中存在的不合理设计方案进行改进和优化，以此来实现能源的节约。针对绿色建筑施工建设项目来说，需要确保各系统可以达到空间协调的目标，在多系统的合作应用下进行管线的碰撞实验操作，以此来对不同专业的设计进行高度融合，比如主体结构、水暖等系统。借助于BIM技术优化方案和设计，可以最大限度地保障工程算量和管道综合布置，从而提升设计的质量。

在实施阶段中，包含施工阶段和竣工验收。实施阶段可以借助BIM技术来实现3D的模拟操作，确保3D模型和施工进度相结合，利用3D动态方式进行资源的科学化配置，对施工过程中所产生的资源配置风险及时调整，在施工技术人员指导下进行施工流程的掌握和分析。在混凝土等多个工程算量的基础上，将用量产生的偏差控制在5%的范围内，满足绿色施工的理念和原则。通过此种方式，可以精确地掌握施工进度、质量、成本等多个方面的信息，动态化管理资源，对精细化施工进行优化和创新，确保施工工程可以得到均衡发展。

在结束阶段，需要对建筑进行节能化的运维管理。借助BIM技术来进行建筑信息管理和故障影响的分析研究，根据建筑方面的特点属性信息进行建筑使用情况和性能状态的分析，比如入住人数、建筑容量以及投入使用时间等。

6 案例应用

在本文中，以某个工程为研究对象，该工程项目分为地上五层和地下一层，局部有流程建筑，面积达到了10865.48m2。该工程的实际造价为9310万元，在实际决策以及设计和施工过程中，严格按照对应的绿色施工要求，具体的BIM技术流程图如图3所示，该工程的BIM技术全寿命期应用如图4所示。基于此，需要对各个阶段内的绿色建筑BIM技术进行重点介绍。首先，在绿色节能建筑施工中，利用BIM技术时需要借助Revit 2014三维建模工具、MS Project2010进度管理软件、Naviswok 2014软件及Ecotect能耗分析软件来实现三维建模、进度模拟、管线碰撞及内部漫游等多项建筑功能。在具体应用过程中，需要对每一个阶段进行优化和分析，在决策阶段中,实现了场地建模、漫游。在技术方案中，按照客户对绿色建筑的需求，建立建筑3D模型，使得各参与方对绿色建筑从一开始就有直观的认识，实现规划定位，用地检查。在开发阶段，实现多系统协同合作，提高设计质量。对建设项目的各系统进行空间协调，消除碰撞冲突，大大缩短了设计时间且减少了设计错误与漏洞,有效提高了设计质量,实现了质量的优化；在模拟施工过程中，借助用能模拟可以提高可施工性，确保工程文件和设计图纸的准确性，设计方案得以优化，提高用能效率。在实施阶段,4D模拟实现了动态配置资源。三维建筑模型与进度编排相结合，可以实现一个4D动态模拟模型，及时发现施工过程资源配置风险，指导一线员工熟悉施工流程，实现精益化施工和优化操作。在结束阶段，可以有效且精准地提供建筑的使用情况和性能，例如入住人员和容量、建筑已使用时间及建筑财务等信息，以便于业主掌握信息，做出合理的决定。与此同时,利用此种方式还便于管理人员后续的维修保养，实现建筑的升值、保值。

图3 BIM技术应用于施工流程

图4 BIM技术在绿色工程全寿命期应用

7 结束语

综上所述，利用BIM技术可以确保绿色建筑的施工价值得到提升，施工流程优化，建筑质量也可以得到最大限度的提升，提高建筑自身的经济效益和社会效益，实现施工成本降低的同时还可以减少对环境造成的污染，确保建筑行业领域的核心竞争力得到提升，有效地推动了我国建筑行业自身的可持续健康发展。