浅谈BIM技术在建筑工程绿色施工中的应用

张寒

摘 要：BIM技术作为目前建筑行业最前沿的高新技术，其使用价值不言而喻，如何将BIM技术成功应用到绿色施工的过程中将是本文研究的主要课题。

关键词：BIM技术；建筑工程；绿色施工

1 前言

目前，中国占有世界上最大的建筑市场，每年有20亿m2的新建建筑。然而建筑业是一个高消耗、高排放的产业。“史上最严”环保法的正式实行，对建筑行业产生了重大的影响。为此，推进绿色施工是建筑业降低资源消耗、减少垃圾排放、减轻环境污染的重要举措。

2 BIM技术的特点

2.1 可视化

在BIM技术中，使用建筑施工中的环节的信息整合，通过相应的软件进行转化，能够把各种各样的建筑物特点利用全真模型或者动态视图进行直观的展示，这就避免了施工人员在施工过程中，不可预知建筑结构特点的不足。这种技术在施工过程中实现了实际建筑物的可视化，使建筑物结构每一部分的组成以及细致零件达到前期的形象化表达，通过对于建筑施工中安全控制要求相结合，可以保证施工过程的安全。

2.2 协调性

在建筑绿色施工过程中，需要进行各方面的细条工作，比如一旦出现施工安全问题就需要多方组织进行开会研究，寻找施工过程中发生安全的原因，这种情况下，对于问题的解决就处于很被动的状态。而BIM技术中具有协调性特点，即通过建筑信息模型的建立，可以提前进行施工过程中各种问题的协调解决。

2.3 模拟性

BIM技术是建筑行业模型展示的一大突破，以往最先进的就是建筑物三维模型的展示，而通过BIM技术，能够实现从住宅建筑地基到建筑物结构再到建筑物装修全过程的模拟展示，并在模拟的过程进行图像的渲染，效果展示完美逼真，能达到让人身临其境的效果，是一种4D、5D模型演示，在模拟的过程中，不仅可以对建筑成本进行分析研究，还可以针对施工过程可能会出现的安全问题进行演示并找到解决措施。

3 BIM技术在“四节一环保”中的应用

3.1 工程概况

某项目总造价25095万元，总建筑面积56530.2m2。其中地上建筑面积40010.2m2，地下建筑面积为16520m2；主楼十三层，两栋配楼六层，一栋四层和三栋两层裙房。

3.2 节地

施工前期总平面布置阶段，我们利用BIM技术模拟整个施工过程总平面布置情况，按基础、主体、装饰三个阶段部署，实施动态调整与整理，以适应不同施工阶段的施工要求。遵循一次性策劃，分阶段施工原则，提高场地整体利用效率。

（1）临时道路布置。与原有及永久道路兼顾考虑，场内施工道路通过BIM技术布置并进行多次三维动画分析模拟以满足各种车辆机具设备进出场、消防安全疏散要求，形成环形通道方便场内运输。其中临时道路占比仅为60%，大大减少了临时道路浇筑及拆除的成本。（2）塔吊及施工电梯的选型和布置。根据本项目场地大小以及建筑规模对塔吊和施工电梯的选型和数量进行初步选定，根据结构的实际特点进行综合考虑，通过BIM可视化技术模拟塔吊、施工电梯布置与结构的关系，寻找最有利的塔吊、施工电梯布置方案。并与周边其他在建工地的塔吊进行碰撞检测，避免在施工过程中塔吊出现碰撞从而影响工期。（3）堆场布置。使用BIM技术可视化模拟仓库、钢筋及木工加工房、作业棚、相关材料堆场等，通过三维布置使其都尽量靠近已有临时交通线路及外部永久交通路线，并尽可能处于塔吊回转半径内，达到缩短运输距离的原则。本工程各类堆场布置100%临近交通线路，最大限度减少了人工运输距离，以保证运输效率。

3.3 节材

主要利用BIM技术对建筑主材料进行合理控制，从而起到节材的作用。

（1）钢筋的控制：利用BIM技术对复杂梁柱节点处钢筋进行合理排布，并对钢筋余料进行统计再利用。本工程钢筋优化率达到100%，利用钢筋余料制作的马凳占现场总马凳的30%。以地下室顶板转换梁施工为例，梁柱均属于劲性结构，钢筋排布异常困难，我们通过BIM技术不断调整钢筋排布以达到最优排布，从而减少现场钢筋不合理布置导致的浪费。（2）混凝土的控制：利用BIM技术对需要浇筑的楼层进行精准算量，再根据此算量结果在浇筑过程中合理供料，避免混凝土超供浪费。本工程塔楼标准层分为两个施工段，采用水平分段流水施工，共计浇筑混凝土89次，混凝土供应量和实际浇筑量误差均控制在0.5%以内。（3）机电管线的控制：利用BIM技术对机电各专业管线分别进行排布，然后进行综合审查，按照规范以及现场实际情况进行综合调整，消除各专业管线碰撞，管线与结构建筑碰撞问题，达到管线利用最优，现场共计优化节点386处，大大减少了因返工造成的浪费现象。（4）加砌块的控制：利用BIM技术对各楼层砌体墙进行砌体排砖模拟，并统计各楼层加砌块整砖及半砖数量，然后在现场每层设置加砌块集中加工区，从而减少因工人随意砌墙导致的加砌块半砖浪费现象并在一定程度上降低了粉尘污染。现场加砌块利用率达到97%。

3.4 节能

主要利用BIM技术对地下室照明灯具以及建筑房间内空调进出风口位置进行合理排布，从而降低施工过程中以及后续建筑使用过程中的能源损耗。

（1）地下室照明灯具布置。通过BIM技术对地下室照明灯具进行布置，按照最低照度原则进行排布，通过现场漫游体验实际照明效果，然后进行不断优化，通过减少照明灯具的使用从而减少施工用电。比传统排布照明灯具的节能率提高约30%。（2）空调进出风口布置。将BIM模型与CFD软件相关联，对建筑物内部空气流动进行模拟分析，从而对空调进出风口位置进行优化，保证气流均匀，室内温度均匀，从而降低能源损耗。本工程建筑房间内空调进出风口优化率达到100%，一定程度上降低了建筑在未来使用过程中的能源损耗率。

3.5 节水

主要通过BIM技术加强对非传统水源的利用，运用BIM可视化特点布置现场楼层垂直雨水排水管道和总平面水平雨水收集管道，最大化收集雨水然后进行沉淀处理后用于洗车、清洗路面、灭火、浇花等用途。总平面雨水、塔楼雨水、施工养护用水等均达到100%回收再利用。

3.6 环境保护

主要运用BIM技术对垃圾垂直运输通道和总平面夜间照明灯光进行布置，降低粉尘污染和光污染。

（1）垃圾垂直运输通道布置。本工程采用BIM技术合理布置垃圾垂直运输通道，便于楼层垃圾运输，封闭运输，减少扬尘，大大提高效率，减少人工运输垃圾的费用，同时在底部垃圾池设置自动监测降尘喷淋系统，有效控制扬尘。（2）总平面夜间照明灯光布置。利用BIM技术中夜间灯光模拟的应用，确定总平面夜间照明设备布置方案。模拟方案过程中可对照明设备和设备安装俯射角度范围合理选取，而达到限制夜间照明光线溢出施工场地以外范围，降低对周围住户造成影响，减少因夜间施工照明产生的光污染。

4 结语

本工程从环保的角度充分实践绿色施工理念，结合BIM技术，对绿色施工的各项措施进行深化、优化，这是BIM技术在绿色施工中的一次尝试，也是为BIM技术在项目施工阶段的全面应用做的一次铺垫。BIM技术应用过程中也存在许多不足，主要体现在对BIM技术的理解不够深刻。BIM技术最大的特点在于信息交换和共享，我们应充分利用BIM所带来的庞大信息为绿色施工乃至整个工程施工提供数据支持，做到真正的数字化施工。

参考文献：

[1] 张俊.建筑工程绿色施工技术应用[J].中国建材科技，2015（5）36～37+70.

[2] 龚斌.绿色施工技术在超高层商务楼改建施工中的应用[J].建筑施工，2007（12）：994～997.

[3] 颜俊生，张鹏飞.绿色施工技术在世博园区的应用分析[J].绿色施工，2016（1）：50～53.