基于BIM的绿色建筑建造信息化集成管理平台建设

基于BIM的绿色建筑建造信息化集成管理平台建设

陈忠堂

上海立业华林投资有限公司200126

摘要：我国绿色建筑发展至今，在工程项目建设中仍缺乏成熟的现代管理理念，尤其是绿色建筑生命周期的管理。建筑信息模型（BIM）能够促进工程项目管理效率、管理制度得到进一步提升。本文针对BIM技术应用，从建筑整体化规划、标准化设计、工厂化生产、装配化施工以及一体化装修等阶段，分析各阶段的工作特征及信息化需求，搭建绿色建筑建造信息化集成管理平台；以实际工程为例，分析BIM在绿色建筑建造过程中应用效果及优势。结果表明，BIM模型可以而更有效地提高建筑建造效率，降低资源，保障建造质量提升，促进建筑行业健康、绿色、可持续发展。

关键词：绿色建筑，建造，信息模型，管理平台

GreenBuildingConstructionInformationIntegratedManagementPlatformConstructionBasedonBIM

ChenZhongtang

Abstract：Withthedevelopmentofgreenbuilding，maturemodernmanagementconceptsarestilllackingintheconstructionofengineeringprojects，especiallygreenbuildinglifecyclemanagement.Buildinginformationmodel（BIM）canpromotethefurtherimprovementofprojectmanagementefficiencyandmanagementsystem.ThispaperaimsattheapplicationofBIMtechnology，buildanintegratedmanagementplatformforgreenbuildingconstructioninformation，forthestageofintegratedarchitecturalplanning，standardizeddesign，factoryproduction，assemblyconstructionandintegrateddecoration.Takeapracticalprojectasanexample，theapplicationeffectandadvantagesofBIMintheprocessofgreenbuildingconstructionareanalyzed.Theresultsshowthattheconstructionefficiencycanbeimprovedmoreeffectively，theconsumptionofresourcescanbereduced，thequalityofgreenbuildingscanbeimproved，andthehealthy，greenandsustainabledevelopmentoftheconstructionindustrycanbepromoted.

Keywords：Greenbuilding，construct，Buildinginformationmodel，Managementplatform.

0引言

绿色建造是针对工程项目建设期间内，为了使建筑物质量达到使用标准，并且可供业主安全使用，应用各类新兴科学技术以及先进管理手段，最大程度地达到“四节一环保”目标。目前建筑行业能源消耗早已成为全世界共同关注的焦点，要全面落实工程项目全寿命周期的绿色化，就要大力推进绿色建造[1]。工程项目必须从规划阶段开始，从源头上减少资源与能源的消耗、最大程度地遏制对环境造成的污染，达到节能减排的目标。BIM技术作为目前炙手可热的新兴技术、科学理念和有利手段，推进了建筑行业的发展，为全球建筑行业带来了一场技术手段和商业模式的全新改革。

将BIM平台应用到绿色建造，可以优化建筑全生命期的信息管理，最大程度上地完成信息集成和共享。设计阶段仅凭图纸非常容易造成解读的错误，出现工程各相关方之间沟通不畅等问题，且设计施工等阶段的工作变更非常多，施工现场情况也是错综复杂。如果信息传递在此过程中产生问题，那么带来小到资源浪费，大到产生工程质量、安全等方面无法弥补的事故和风险。基于BIM的绿色建造信息化集成管理平台就在这种情况下应运而生，平台集成项目规划、设计、生产、施工、装修等过程的全部信息[2]。所有的信息和数据在BIM模型中建立、存储，相关方也可以直接在平台线上查阅信息，方便协同工作，更好地进行精细化管理。

1、BIM信息管理平台特征

传统项目管理是为了解决建筑产业能耗大、污染大等问题，绿色建筑生命周期管理是一个完整的系统，将建设各相关方集中起来，与传统项目管理不同。基于BIM的绿色建筑生命周期管理强调传统项目管理中的信息化，并将工业化和信息化的概念深入地融入到整个生命周期中[3]。运用信息化手段将各个部分整合并形成一个集成平台，见图1。.

图1绿色建筑生命周期管理图2基于BIM的建筑产业化绿色平台

BIM信息集成管理平台还为绿色建筑项目提供从决策阶段，设计阶段，施工阶段到运营维护阶段整个生命周期的数据处理和信息保留[4]。为了确保绿色建筑生命周期管理的顺利发展和目标的顺利实现，绿色建筑生命周期中的所有参与方或利益相关者通过BIM平台进行有效整合，作为工程项目的信息集成平台，且以此作为整个工程项目全寿命周期运行的重要参照。

BIM信息集成管理平台可以应用混合云平台方式将其实现，工程各阶段相关方依据已有资源建立自己的私有云端，再通过互联网和相应应用程序与接口从集成平台的公有云端获得相应数据，进行分层规划，实施有效管理。弥补当前项目建设和管理过程中的一些缺点：自然和社会资源浪费严重，建设效率低下，施工期的工程质量难以控制。平台由绿色建造和绿色使用两方面构成，见图2。

2、绿色建筑建造BIM信息管理平台实施方法

基于BIM的绿色建造信息化集成管理平台建设主要包括五个阶段——整体化规划、标准化设计、工厂化生产、装配化施工以及一体化装修。

1）整体化规划

建筑整体化规划概念是优化对整体布局的理解，不断更新考虑外部大环境在空间布局规划中的作用，以此实现人与环境的共生共存。对于建筑物的整体规划，可以采用BIM和GIS，可以使用集成管理平台中两者的组合来记录所需的建筑信息[5]。通过集成管理平台只需在绿色建筑项目中选择建筑物或公共设施，即可查看绿色建筑项目中所有建筑物或公共设施。基于各种信息和数据，与各种数据进行互操作以进行分析和模拟，并为各级政府机构提供服务。

2）绿色标准化设计

在设计过程中，基于BIM的绿色建筑信息集成管理平台可以完成许多相关信息和资源的集成，从而实现对这些信息和资源的管理，其中包括横向整合和纵向整合。横向整合过程基于BIM集成平台的协同，通过信息模型实现各设计专业之间的无缝合作，脱离过去的传统模式，达到信息的集成和共享。纵向整合过程基于BIM集成平台的协同，可以转变以功能为主的设计思路，紧密结合项目过程中的运营维护等后期过程，从各维度优化、改进设计，使得其更加适用于建筑全寿命周期。

与模块化设计相同，BIM平台对于实现绿色化、可持续设计，有着巨大的作用。设计初期，应该保证BIM平台收集储存到尽可能多的信息，如建筑的地理位置、三维尺寸、净空、人均居住用地指标等，并将它们作为设计阶段的参数依据和边界条件。设计初期BIM平台作为整体数据的描述，为后期建筑宏观控制参数的来源渠道，为建筑全寿命周期的管理提供重要的整体性信息。

3）工厂化生产

工厂化生产是未来建筑的发展方向，构配件作为建筑物的重要组成部分，其精度、质量影响着建筑工程全寿命周期的各个环节。在生产过程中，通过BIM软件，模拟3D组件形式。从新信息功能，相关尺寸的详细定义、数量、比例、材料、位置、连接方法等，并储存至云平台的数据库。在工程全寿命周期中，各相关方可应用云端的已定义标准来选择和校核构配件。BIM集成平台用于解决工程组件标准化问题，实现组件生产，促进建筑工业化向标准化和精细化发展。且BIM集成平台内的构配件信息可以作为日后维修和变更的基础，通过BIM软件定型的标准实现构配件的维修。

4）装配化施工

装配化施工就是整个生命周期中标准化设计、工厂化生产的后续工作，核心主要体现在施工技术和施工管理两个层面上。基于BIM技术的施工可以在很多方面推进施工技术水平，有利于我国绿色建筑行业的智能施工和精益施工。BIM技术可以提供优化构造的虚拟构造方法，通过施工模拟试验，BIM集成管理平台可以验证施工组织方案的可行性，对施工方案进行评价和优化，提高绿色建筑施工质量和施工效率。以吊装工程为例，提前规划起重机的位置和路径，优化部件吊装计划，使吊装过程更加有序、科学。吊装结束后，利用RFID技术，准确定位构件在实体建筑中的位置，将其与BIM模型的位置进行实时对比，对于异常情况，实时预警，保证建筑结构的安全。

5）一体化装修

在综合装饰设计过程中，应用了BIM技术的协同设计，可视化，设施管理，分析和仿真功能。对确定购房的客户，开发商可以给予其一定权限，客户可以通过网络访问开发商关于此套房的云端BIM信息，自由选择、组合和调整装饰菜单选项。同时与建筑设计相结合，将装修过程前置实现了一体化设计，可以实时生成房屋改造后的房屋三维模型，包括建筑、结构、机械、供水和排水、电路和装饰等信息。并附带施工需要的各种图纸，避免后期装修引起二次整改，节约成本和时间。BIM技术还可以对客户装修方案进行相关分析，将虚拟现实技术（VR）应用于集成装饰房的设计和展示，客户可以在虚拟场景中进行装饰设计，虚拟漫游和资源管理功能。

3.案例应用分析

以上海H金融大厦项目的建造为例，在建筑规划设计阶段，BIM技术将传统的二维图纸转化为三维建筑BIM模型。在模型中，建筑物的梁、柱、板、墙、楼梯等都是独立的对象，它们的属性是建筑物的信息，可以直接获得，这样就可以组合一个物体，改变每个物体的属性，以达到理想的效果，大厦建筑BIM结构模型如图3所示。

在装修施工现场，基于BIM技术的绿色建造集成管理平台，使用3D实体模型创建每个组件，仅选择需要检测的模型类别。使用“协作”菜单中的“碰撞检查”命令。可以检查和扫描3D模型以基于所做的选择识别重叠或冲突的基元，并可以生成冲突报告以通知由重叠基元引起冲突的数量，件图9。

图9施工装饰阶段

4结论

基于BIM的绿色建筑建造集成管理平台，集成了BIM与大数据、云计算、智能化、移动通讯、GIS等应用技术，破除信息壁垒，提高建筑业生产力和效率，提升绿色建筑建设项目核心竞争力和管理水平，实现绿色建筑建设项目各相关参与方的协同信息管理，并满足各自的信息管理需求。实际工程应用表明，基于BIM的绿色建筑生命周期集成管理平台的实施，达到了该平台的应用目标，完成了该平台的应用计划，实现了对整个施工项目的可视化、信息化管理；有效地加快了施工进度、提升了绿色施工质量、提升了绿色效应，充分印证了该集成管理平台对生命周期管理的合理性和优势。

参考文献

[1]田玉霞.浅析建造建筑管理存在的问题及解决方案[J]，工程技术研究，2018，3：180-181

[2]张瀚文.绿色建筑全生命周期的项目管理研究[D].吉林建筑大学，2018.

[3]张久林.BIM在建筑工程管理中的应用[J].建筑工程技术与设计，2018（12）：3028

[4]叶浩文，邹俊，孙晖，杨玮.基于BIM的施工总承包管理系统研发与应用[J].施工技术，2016（12）：29-33

[5]郑云，苏振民，金少军.BIM-GIS技术在建筑供应链可视化中的应用研究[J].施工技术，2015，44（06）：59-63.