浅谈BIM 技术在绿色建筑施工中的应用*

刘泉宇

(甘肃省建设设计咨询集团有限公司 兰州 730000)

随着社会对可持续发展的日益重视,绿色建筑作为一种重要的建筑理念逐渐受到广泛关注。在这一背景下,BIM 技术作为一种先进的建筑信息管理工具,为绿色建筑的设计、施工和管理提供了全新的可能性。

1 BIM 设计咨询应用目标

1.1 深化设计的质量和效率提升

通过BIM 技术的应用,致力于提升深化设计的质量和效率。BIM 为设计团队带来全新的工具和视角,使设计在不同阶段更为细致入微地考虑各方面因素。通过三维模型的建立和分析,实现了对设计方案实际效果的准确预测和评估,有助于提前发现潜在问题,避免后续施工阶段的不必要调整。

BIM 技术还提供实时协作和交流平台,通过云端共享模型和数据,设计师、工程师等能够实时共同作业,确保设计方案的全面性和一致性。这高效的团队协作不仅提高设计效率,也有助于确保设计质量。

此外,BIM 技术提供优秀的数据管理和分析工具,通过整合和分析项目数据,设计团队更好地了解设计方案的各个方面,包括成本、时间计划、资源利用等,从而在设计早期做出更明智的决策,为后续工作提供有力支持。

1.2 优化总承包进度计划和施工方案

BIM 技术通过全过程的数字化建模和分析为总承包进度计划提供了有力支持。实时的数据更新和分析使项目管理团队能够更准确地把握工程的进度情况,并及时识别潜在问题,从而能够有针对性地进行调整和优化。

在优化施工方案方面,BIM 技术的应用不仅使得方案制定更加科学合理,同时提供了对施工过程的全面可视化。通过三维模型的建立和协同操作,各参与方能更好地理解施工方案,提前发现可能存在的冲突和问题。这有助于在施工前期进行精细化规划,降低施工方案调整和变更的可能性,有效降低返工率,提高整体的施工效率。

科学管理和合理施工方案的结合不仅使工程更加高效推进,也最大限度减少了不必要的资源浪费。项目团队能更好地协同合作,快速应对各种复杂情况,确保工程按时、按质完成。

1.3 提高现场施工方案的科学性和合理性

通过数字化建模和实时数据更新,BIM 为施工方案的优化提供了全新的视角,准确反映了施工现场的实际情况。

在施工方案制定阶段,BIM 技术帮助团队根据具体情况进行科学合理的安排,最大限度地减少资源浪费和返工待工的损失。其协同性质使得各参与方能够实时共享模型和数据,确保施工信息的一致性,从而实现施工过程中各项工作的协调与整合,提高施工效率。

BIM 技术的支持使团队能够及时发现潜在的冲突和问题,采取科学合理的调整措施,避免了不必要的延误和调整。

在配合项目部创优目标方面,BIM 技术将项目部的目标与数字化建模相结合,使目标的实现更加科学可行。积极参与BIM 大赛不仅为项目部赢得奖项提供机会,也为公司树立了良好形象,展现了在技术创新和应用方面的领先地位,为公司在行业内赢得更多认可和信任。

2 BIM 技术在绿色建筑施工中的实施应用

笔者主要以国网甘肃平凉某项目为例,该项目规模为:占地面积15 461.04 m2,拟新建输变电工区生产综合楼一幢,总建筑面积14 890 m2,框剪结构,地下一层,地上11 层,以及配套建设其他附属设施。具体的实施应用如下:

2.1 初步设计阶段BIM 实施

设计团队将以框剪结构、地下一层、地上11层等为依据,结合各专业的设计图纸,进行全面的BIM 模型搭建(见图1)。

图1 BIM 模型搭建效果图

涵盖建筑、结构、机电设备、通风设备、给排水设备、管线、道路绿化等各专业的细致模拟。通过BIM模型,可以在三维空间中呈现出整个建筑的结构、布局,确保各专业之间的协同性。同时,BIM 技术将被应用于初步设计的优化过程。

通过模拟不同设计方案,包括建筑形态、材料选用、能源利用等,设计团队可以实时评估各方案对于整体绿色建筑目标的影响。通过BIM 的可视化效果,团队可以更直观地了解各项设计决策的综合效果,优化初步设计,确保项目在绿色建筑方面达到最佳水平。

在初步设计阶段,BIM 协同平台将发挥重要作用。各专业团队可以在该平台上协同工作,实现信息的共享和交流。通过BIM 协同平台,建筑、结构、机电、给排水等专业可以同时进行模型的编辑和更新,确保各专业之间的数据一致性。这将大大提高设计协同效率,减少信息传递的误差。

BIM 技术还将用于资源的优化和能效分析。通过模拟建筑在不同季节和气候条件下的能源利用情况,设计团队可以调整设计方案,选择更加节能和环保的材料和技术。这有助于在初步设计阶段就考虑项目的可持续性,提高能源利用效率。

实施效果的数据表明,初步设计阶段的BIM 技术应用不仅提高了设计的质量和效率,也在总承包进度计划、施工方案优化以及现场施工方案的科学性和合理性方面取得了显著的成果。其详细数据见表1。

表1 初步设计阶段BIM 实施效果

2.2 工程施工阶段阶段BIM 实施

各专业团队将基于工程施工的需求,共同建立工程施工阶段的BIM 模型。这包括建筑、结构、机电设备、通风设备、给排水设备、管线等专业的三维模型。模型将反映工程实际的详细情况,以确保施工过程的高度协同和一致性。通过BIM 技术,可以实现对施工进度的模拟与管理。

基于三维模型,项目管理团队可以可视化地分析施工过程中的各项任务,优化进度计划,提前发现潜在问题,并调整施工流程以提高效率。这有助于确保项目按时完成,减少施工阶段的不确定性。同时,引入时间维度的4D 建模将使得施工过程的模拟更加精确。

通过将施工计划与BIM 模型相结合,可实现对施工活动在时间轴上的精准控制。这样的4D 施工模拟能够帮助项目管理者更好地理解施工过程,降低冲突风险,提升整体的工程质量。

BIM 技术将用于实现工程量的自动计算和材料的智能管理。通过BIM 模型,可以准确获取各专业的工程量信息,帮助项目团队更精准地进行材料采购和施工计划。这有助于减少浪费,提高资源利用效率。

此外,BIM 技术将用于施工现场的安全管理。通过在BIM 模型中集成施工安全信息,项目管理团队可以提前识别潜在的安全隐患,规划施工区域,优化临时设施的摆放,从而提高施工现场的整体安全性。通过BIM 技术,项目管理团队还可以实时监控施工现场的进展,包括材料到场情况、工序完成情况等。这有助于实现施工过程的精准管控,及时调整计划以应对变化,确保整个施工过程的高效推进。

2.3 工程竣工阶段阶段BIM 实施

在国网甘肃平凉某项目的工程竣工阶段,BIM 技术的全面实施充分结合了项目的实际情况,为确保绿色建筑的高质量交付提供了全方位支持。通过建立综合的验收与交付模型,整合各专业BIM 模型,保证了项目交付符合各方期望。

在建设过程记录与文档管理方面,BIM 技术记录了整个建设过程,形成了全面的建设档案,为后续运维和维护提供便利。质量控制与检测利用BIM 技术进行细致比对,及时发现并解决潜在的质量问题。创建维护手册与培训模型,通过整合BIM 信息,提供详细的设备维护信息,并为运维人员提供培训支持。

在节能与环保数据分析方面,BIM 技术整合建筑的能耗数据,评估绿色建筑目标的实现情况,形成能效报告,为绿色认证提供支持。项目总结与经验积累方面,BIM 技术通过汇总建设数据,形成项目总结报告,为今后项目提供指导。

最后,绿色认证与报告生成利用BIM 技术整合各项与绿色标准相关的数据,生成绿色认证所需文档,确保项目的绿色建筑理念得以充分体现,为项目的成功竣工提供了可靠保障。

2.4 现场培训部分BIM 实施

通过BIM 技术培训课程,现场管理人员将接受关于BIM 基本理论、应用原理和建模规范的系统培训。培训内容将涵盖BIM 的概念、工作流程、数据标准等方面,以确保管理团队对BIM 的理论知识有深入的了解。为了提高现场管理人员在BIM 软件操作上的熟练程度,将进行实际的BIM 操作技术培训。培训内容将包括BIM 软件的基本操作、三维建模技术、协同工作流程等,以确保管理人员能够灵活运用BIM 工具解决实际问题。

考虑到国网甘肃平凉某项目的独特性,培训将设计项目定制的培训模块,强调BIM 在该项目中的特殊应用需求。这包括项目的特殊构造、设备安装、施工工艺等方面的BIM 应用,以确保培训内容紧密贴合项目实际情况。培训将结合实际案例进行分析,通过解读其他类似项目的BIM 成功经验和应对挑战的策略,使现场管理人员能够更深入地理解BIM 在绿色建筑施工中的实际应用情景。同时采用互动式培训方式,例如模拟实际工程问题的解决、小组讨论和问题答疑等形式,以促进学员之间的互动和经验分享,提高学员的学习兴趣和学习效果。

培训不仅是一次性活动,还将建立持续的跟进机制。通过定期的培训进度检查和反馈机制,及时调整培训内容,确保管理人员在BIM 应用方面不断提升。

3 BIM 技术在绿色建筑施工中应用的控制管理措施

3.1 人员保障

公司将组建多层次、专业化的BIM 团队,包括项目负责人、BIM 工程师、数据管理员和绿色建筑专业人员。项目负责人具备丰富BIM 技术咨询经验,负责协调团队执行BIM 应用计划。BIM 工程师作为技术骨干,负责具体建模和分析工作,保证模型质量。数据管理员负责BIM 数据管理,确保信息准确及时。

专门配备的绿色建筑人员协同工作,确保BIM 模型中包含绿色建筑信息,实现施工过程中的节能环保目标。公司定期进行培训和学习活动,提升团队BIM技术水平和绿色建筑知识。建立激励机制,通过设立BIM 技术创新奖、绿色建筑贡献奖等,激发团队成员积极性,不断提升技术水平,积极参与绿色建筑项目。这一综合人员保障策略将确保团队高效运作,全面满足绿色建筑项目的要求。

3.2 技术保障

在技术保障方面,公司将建立高技术水平的BIM技术团队,包括项目经理、BIM 工程师和系统管理员。项目经理领导整个BIM 项目,协调各环节确保BIM在绿色建筑施工中的顺利应用。BIM 工程师负责建模、分析和技术支持,保证模型准确性和合规性。系统管理员负责BIM 软硬件系统维护,以确保系统稳定的运行。为满足绿色建筑需求,专业技术人员将提供绿色建筑领域技术支持,确保模型包含相关信息以满足绿色建筑标准。定期技术培训将保持团队在技术前沿,应对新挑战。公司将建立技术内审机制,对BIM 模型和技术应用定期检查,以确保技术稳定性和质量。通过这一全面的技术保障措施,公司确保BIM 在绿色建筑项目中的成功应用。

3.3 质量保障

在质量保障方面,公司将建立质量内审机制,成立BIM 质量控制小组,由业主指派专人担任组长,负责组织例行检查和成果检查。该机制通过审核和检查及时发现并纠正BIM 模型中的错误,确保符合绿色建筑要求。质量管理内容将在BIM 技术应用标准中明确,建立检查机制有效管控各阶段、各类模型和各项BIM 成果。通过在策划阶段已落实的模型审核机制,在施工阶段继续完善和更新,对BIM 成果质量进行把控。公司将建立质量审核报告会,通过设计审查和协调会议等形式,对BIM 成果进行质量检查确认,排除不合格的模型和应用,保证项目质量一致性。最后,公司将建立质量内审机制,对BIM 团队工作质量进行考核,利用冲突检测、虚拟显示等技术手段进行三维参数化的质量控制。这全面的内审机制确保BIM 技术在绿色建筑施工中的高质量应用。

综上所述,通过对国网甘肃平凉某项目的实际应用分析,可以得出BIM 技术在绿色建筑施工中的应用为项目的高效管理和可持续发展提供了有力支持。在设计、施工和竣工阶段的全面实施,使得项目在绿色建筑标准下取得了显著成就。随着BIM 技术的不断发展和完善,其在绿色建筑领域的应用将更加广泛,为建筑行业的可持续发展注入新的活力。