何輝

（陜西建工第九建設(shè)集團有限公司）

1 引言

BIM 技術(shù)具有諸多優(yōu)點，可以涵蓋建筑工程項目全壽命周期數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)了不同類型信息的有效整合，有利于提高工作質(zhì)量和效率，降低溝通成本。房建施工中的綠色節(jié)能策略是實現(xiàn)綠色環(huán)保目標的重要保障，需要根據(jù)相關(guān)評價標準組織具體工作開展，在BIM 技術(shù)的支持下，能夠?qū)崿F(xiàn)精細化管理，可以更為全面客觀地反映綠色施工效果。

2 基于BIM技術(shù)的建筑綠色施工管理

2.1 適用性分析

建筑的綠色節(jié)能水平需要通過具體指標進行評價，按照分數(shù)標準劃分等級，在施工過程中，不但要完成既定工作內(nèi)容，而且要兼顧綠色、節(jié)能、環(huán)保目標，減少資源能源消耗，降低環(huán)境污染。基于BIM技術(shù)的優(yōu)越性能，有利于提高綠色施工管理效果，在成本、質(zhì)量、進度、安全等目標的控制上，均具有較強可行性和適用性，以往的房建施工中針對建筑綠色施工評價的重視程度不夠，主要集中在設(shè)計評價和運行評價方面，不能真正體現(xiàn)綠色施工效果，運用BIM技術(shù)，從節(jié)地與室外環(huán)境、節(jié)能與能源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)材與材料資源利用、環(huán)境質(zhì)量、施工管理等方面出發(fā)，通過信息集成、模擬分析、碰撞檢測、追蹤管理等方面工作，發(fā)揮BIM技術(shù)在綠色施工評價中的作用。

2.2 綠色施工應(yīng)用

2.2.1 綠色施工模擬

BIM 技術(shù)具有優(yōu)越的可模擬性特點，在施工場地平面布置方面，運用BIM 技術(shù)，建立施工場地模型，對施工場地布置方案進行優(yōu)化調(diào)整，提高土地利用率，保證施工效率。在綠色施工方案模擬方面，針對特殊復(fù)雜工藝環(huán)節(jié)，建立BIM模型，通過提前模擬施工，找到施工過程中可能會出現(xiàn)的問題，采取針對性的預(yù)防和應(yīng)急處理措施，從而降低施工難度。利用BIM 模型開展施工計劃管理，將實際進度信息與計劃進度信息對比分析，得到進度偏差，分析偏差產(chǎn)生的原因，以此為依據(jù)采取糾偏措施。在3D BIM模型的基礎(chǔ)上，加入時間和成本信息，可以建立5D 模型，運用5D 技術(shù)可以更好的開展成本管理，通過工程量計算、模型分析，準確控制施工成本，減少因管理漏洞出現(xiàn)的超預(yù)算的問題[1]。

2.2.2 施工過程管理

在以施工模擬為技術(shù)支撐的事前控制基礎(chǔ)上，綠色施工過程管理也十分關(guān)鍵，需要根據(jù)現(xiàn)場實際情況，采集更新數(shù)據(jù)，保證BIM技術(shù)應(yīng)用的準確性和持續(xù)性。各參建單位可以通過BIM實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享，將所獲取的相關(guān)工程數(shù)據(jù)上傳到BIM模型中，根據(jù)施工需求準確快速的生成相關(guān)文件和資料，包括施工組織設(shè)計、施工網(wǎng)絡(luò)計劃、施工深化圖紙等，通過BIM 數(shù)據(jù)庫可以快速獲取工程造價數(shù)據(jù)，經(jīng)過計算對比單價、總價、消耗量，可以更為準確的掌控施工成本，降低成本管理風險。工程測量是施工過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，受現(xiàn)場條件和外界環(huán)境影響較大，采用3D 掃描放線技術(shù)，能夠減少測量點和高空作業(yè)，呈現(xiàn)立體圖像和全景圖像，保證工程測量的準確性和安全性。結(jié)合BIM 技術(shù)和VR 技術(shù)，創(chuàng)建施工情景，模擬施工方案，可以讓施工人員以第一視角的方式在虛擬場景中漫游，更好地進行技術(shù)交底，以可視化的形式降低施工技術(shù)理解難度。

2.2.3 綠色節(jié)能措施

在節(jié)地與室外環(huán)境保護方面，綠色施工相關(guān)標準規(guī)范對施工總平面布置、室外環(huán)境、臨時用地保護等方面提出了具體要求，利用BIM 技術(shù)進行總平面布局優(yōu)化，合理劃分辦公區(qū)、生活區(qū)、倉儲區(qū)、加工區(qū)、停車區(qū)等功能區(qū)，做好室外環(huán)境和用地保護管理。在節(jié)能與能源利用方面，綠色節(jié)能標準對能源利用率、可再生能源和清潔能源使用等方面提出了要求，利用BIM技術(shù)，進行能源系統(tǒng)的能耗分析和熱工分析，可以實現(xiàn)提高能源利用率的目標，在施工現(xiàn)場，盡可能采用節(jié)能和自動化控制裝置，合理搭配施工機械設(shè)備，減少二次搬運作業(yè)。在節(jié)水和水資源利用方面，需要加強對用水安全、節(jié)水器具、節(jié)水管理、廢水利用等方面控制，采用BIM軟件準確計算工程用水和生活用水，并利用BIM統(tǒng)計分析日用水量，模擬管道施工，完成碰撞檢測，減少因跑冒滴漏產(chǎn)生的用水浪費，同時，加強對非傳統(tǒng)水源的數(shù)據(jù)采集分析，積極采用節(jié)水裝置，收集雨水，經(jīng)過過濾沉淀后用于車輛清洗、路面降塵。在節(jié)材與材料資源利用方面，需要加強對材料采購、節(jié)材管理等方面控制，積極采用新型綠色環(huán)保材料，利用BIM 技術(shù)完成材料性能分析、材料信息標記、材料追蹤等工作，將相關(guān)信息錄入到 BIM軟件系統(tǒng)中，控制材料使用和回收處理，提高材料利用率。在施工環(huán)境治理方面，利用BIM 模型可以對聲光環(huán)境、空氣狀況等指標進行模擬，設(shè)置監(jiān)測設(shè)備，在保證施工條件的情況下，降低施工現(xiàn)場污染水平[2]。

2.2.4 綠色施工評價

為了科學量化評價房屋施工綠色節(jié)能效果，首先要建立基于BIM 的綠色施工評價指標體系，遵循系統(tǒng)性、綜合性、普及性、代表性、穩(wěn)定性、動態(tài)性的基本原則，有機整合具有內(nèi)在聯(lián)系的、能夠反映評價對象特性的指標，為綠色施工提供具體指導。房建工程綠色施工中涉及到的專業(yè)比較多，而且對技術(shù)、工期、質(zhì)量等方面要求比較高，在選擇評價指標時，需要邀請有關(guān)綠色施工方面的從業(yè)人員和專家學者，從普適性的角度出發(fā)，參照綠色施工評價標準中的指標因素，同時兼顧創(chuàng)新性，能夠根據(jù)具體項目特點進行優(yōu)化調(diào)整，比如，將施工場地環(huán)境質(zhì)量指標替代室內(nèi)環(huán)境指標，在綠色施工管理指標中補充人力資源管理、安全健康管理、四新技術(shù)應(yīng)用等下級指標，體現(xiàn)評價指標的層次性。隨后，采用德爾菲法、層次分析法等相關(guān)方法，確定評價指標權(quán)重，構(gòu)建等級評定表，建立基于BIM的綠色施工評價模型，利用BIM技術(shù)進行模型信息輸入，涵蓋自然環(huán)境信息、社會環(huán)境信息、施工信息等方面，并對模型信息進行處理，借助相關(guān)軟件開展定性評價和定量評價，對各項指標進行分數(shù)評定，計算出指標權(quán)重，根據(jù)最終得分輸出綠色施工評價等級。

3 基于BIM技術(shù)的裝配式建筑施工

裝配式建筑采用了工廠化生產(chǎn)、標準化設(shè)計、裝配化施工、智能化應(yīng)用、信息化管理等手段，具有良好的節(jié)能環(huán)保效果，符合綠色建筑要求，在BIM技術(shù)的支持下，能夠更好地體現(xiàn)裝配式建筑特點，發(fā)揮綠色環(huán)保功能。

3.1 生產(chǎn)運輸

預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)加工對精確度的要求比較高，而且受制于構(gòu)件數(shù)量較多、造型復(fù)雜的特點，必須為生產(chǎn)單位提供詳細精確的數(shù)據(jù)信息，有效減少資源、能源浪費。BIM 模型是一個建筑數(shù)據(jù)信息集合體，在建模時就融合了多種參數(shù)信息，經(jīng)過不斷的深化處理，可以輸出材料明細表，具有較高的精確度和可信度，方便快捷的進行生產(chǎn)交底。依據(jù)項目施工進度計劃，制定調(diào)整構(gòu)件生產(chǎn)進度計劃，在生產(chǎn)過程中，廠家可以根據(jù)實踐經(jīng)驗實時反饋構(gòu)件修改與變更意見，實現(xiàn)交互設(shè)計和生產(chǎn)。利用BIM 技術(shù)提供的數(shù)據(jù)信息，結(jié)合自動化控制程序，可以實現(xiàn)自動化、機械化、數(shù)字化生產(chǎn)方式，降低人工成本和出錯率，結(jié)合BIM技術(shù)和無線射頻技術(shù)，能夠?qū)崟r識別構(gòu)件信息，并將構(gòu)件與BIM模型一一對應(yīng)，跟蹤更新預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)信息，各參與方可以通過信息化平臺掌握這些信息。在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)同時，將相關(guān)信息整合到二維碼標簽中，并將標簽貼到相應(yīng)構(gòu)件上，通過手持閱讀器掃描閱讀構(gòu)件狀態(tài)信息，從而形成以信息化平臺為基礎(chǔ)的生產(chǎn)追溯機制[3]。

構(gòu)件運輸過程中，如果運輸線路規(guī)劃不合理，會產(chǎn)生大量的運輸損耗和能源消耗，所以要根據(jù)預(yù)制構(gòu)件運輸要求，科學制定運輸計劃，明確運輸時間表，著重考慮運輸路線和現(xiàn)場堆放問題。利用BIM技術(shù)可以進行運輸方案模擬，找到影響運輸效率的主要因素，采取針對性的優(yōu)化處理措施，保證預(yù)制構(gòu)件能夠順利到達，減少二次搬運工作。BIM 技術(shù)具有強大的信息集成功能，可以與GIS技術(shù)結(jié)合運用，全面、快速、直觀地查看施工現(xiàn)場條件，形成三維地形圖，以此為依據(jù)確定運輸路線，并通過車輛的GPS定位系統(tǒng)實時監(jiān)測運輸情況，做好現(xiàn)場接收準備。

3.2 現(xiàn)場施工

場地布置對綠色施工中的節(jié)地與土地資源影響較大，尤其是裝配式建筑施工，需要進行大規(guī)模的吊裝作業(yè)，預(yù)制構(gòu)件的種類和數(shù)量比較多，有些構(gòu)件重量能夠達到幾噸甚至十幾噸，必須精確計算吊裝參數(shù)，合理選擇機械設(shè)備。施工現(xiàn)場平面布置容易發(fā)生變動，需要面臨復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境，構(gòu)件找不到、吊裝錯誤等問題也并不少見，利用BIM 技術(shù)可以為裝配式建筑施工現(xiàn)場平面布置提供立體空間，以直觀的方式展示時間上的邏輯和空間上的變化，特別是在起吊空間動態(tài)管理中，多臺機械設(shè)備同時工作，就會面臨相互干擾的問題，影響施工效率和施工安全，利用BIM 技術(shù)模擬起吊施工方案，優(yōu)化調(diào)整吊裝機械位置、類型、數(shù)量、型號。在臨時建筑及安全疏散布置上，采用BIM技術(shù)進行日照分析，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整臨時建筑距離，有利于降低室內(nèi)照明、通風用電。在臨時道路布置上，利用BIM 技術(shù)分析施工場地各種道路之間的關(guān)系，結(jié)合地下管網(wǎng)布置及地理信息系統(tǒng)，合理規(guī)劃永久道路與臨時道路、主干路與次干路，保證道路建設(shè)標準能夠滿足施工要求。在工作面規(guī)劃上，涉及到不同專業(yè)交叉作業(yè)的情況，利用BIM 技術(shù)進行工作面劃分，直觀展現(xiàn)不同時間段下施工進度安排，將工作面劃分為多個子工作面，對比實際施工進度情況，協(xié)調(diào)各單位進行協(xié)同交叉作業(yè)。

在科學進行場地布置管理的基礎(chǔ)上，加強對預(yù)制構(gòu)件的管理，結(jié)合BIM 技術(shù)和RFID 技術(shù)，實現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件信息統(tǒng)一管理，通過BIM 模型就可以明確預(yù)制構(gòu)件信息，利用RFID 技術(shù)能夠?qū)崟r讀取定位信息，準確找到具體擺放位置，完成吊裝施工。加強施工進度管理，通過BIM技術(shù)進行施工模擬，能夠直觀把控建筑整體建造進度，解決了傳統(tǒng)施工進度管理存在的不足，精確計算人才機消耗量，保證施工資源的合理分配，在此基礎(chǔ)上融入造價信息，可以得到不同時間節(jié)點施工成本數(shù)據(jù)，實現(xiàn)施工過程成本精細化控制的目的[4]。

4 結(jié)語

綜上所述，BIM 技術(shù)在綠色施工管理中具有較強的適用性，通過施工模擬、過程控制、措施應(yīng)用、施工評價，可以更為全面準確的判斷綠色施工效果。而裝配式建筑是一種典型的綠色節(jié)能環(huán)保建筑，對標準化、精確度要求更高，結(jié)合BIM 技術(shù)應(yīng)用，能夠在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、運輸、施工過程中展現(xiàn)數(shù)字化、自動化管理效果，實現(xiàn)綠色節(jié)能施工目標。