绿色建筑全生命周期中的BIM技术应用策略

绿色建筑全生命周期中的BIM技术应用策略

陈爱东

河南工程学院，河南省郑州市，450000

摘要：绿色建筑是基于全球现状的必然发展趋势，我国绿色建筑的发展有诸多困难，主要是缺乏信息沟通和行之有效的管理模式。BIM技术的推广主要是针对建筑项目管理中信息孤岛化，专业协调差和绿色建筑评价标准不统一的问题。本文主要阐明BIM在绿色建筑全生命项目管理周期管理的优势，指出BIM技术对绿色建筑管理的可行性。

关键词：绿色建筑；全生命周期；BIM技术应用

引言：工业化趋势下，我国能源短缺问题愈发严重，尤其是建筑行业迅猛发展，使得我国能耗远远超过国外发达国家。由此，绿色建筑理念正式提出。绿色建筑在发展过程中强调全生命周期，与BIM技术具有异曲同工之妙。将二者有机整合到一起，能够关注理念与技术双方面要求，不仅能够提高对建筑的管理水平，且能够实现绿色建筑持续设计。因此加强对该问题的研究具有积极意义，能够加快绿色建筑在环节我国能源消耗方面叉好叉快发展。

一、绿色建筑概念

（一）引入绿色建筑理念的必要性

在我国，伴随建筑业迅猛发展的是国内自然资源的巨大消耗，不可再生能源、淡水、天然材料、可耕地等正走向枯竭，温室气体的排放量和建筑垃圾产生量也大幅增加。国内建筑的总能耗已经占到全社会总能耗的30%左右；而从全球来看，40%的CO2的排放是由于建筑运行产生的。同时，建筑室内健康环境与室外环境越来越受到居住者的重视。政府和建筑从业单位都希望要以更快速、更节能、成本更低廉、风险更小的方式建造建筑物。在这些需求的驱动下，绿色建筑的理念逐渐被各界了解和接受。

（二）绿色建筑的全生命周期性

绿色建筑强调的是在整个建筑生命周期中，在建设和使用流程上对环境负责和提高资源使用效率，建筑的生命周期是指：选址、场地改造、建筑设计、建造、运行、维护、翻新和拆除.其主要由2个过程组成：信息过程和物质过程。施工开始以前的建筑选址、场地改造、建筑设计的主要工作就是信息的生产、处理、传递和应用；施工阶段的工作重点虽然是物质生产，但是其物质生产的指导思想却是信息（施工阶段以前产生的施工图及相关资料），同时伴随施工过程还在不断产生新的信息（材料、设备的明细资料等）；使用阶段实际上也是一个信息指导物质使用（空间利用、设备维修保养等）和物质使用产生新的信息（空间租用信息、设维修保养信息等）的过程。

二、绿色建筑和全生命周期管理

21世纪以来，发达国家的建筑业快速发展，对能源消耗问题也开始重视起来。绿色建筑不是指环境绿化，它是指环保的、在坚持生态平衡的原则下打造的生态建筑，利用各种有效资源，以节能、环保的方式贴近生活和自然。由于各个国家的经济水平、生活方式、生活环境的不同，在国际上也有不同的标准。在美国，绿色建筑被称为可持续的绿色建筑，是有利用和回收价值的建筑。绿色建筑可以减少对自然环境的污染，还可以节约能源；绿色建筑能打造安全、健康、舒适的生活空间，人与自然亲和并具有发展的可持续性。建筑的建设过程就是能源消耗的过程，建筑会影响周边的自然环境。经济发展迅猛，人们对生活质量的要求越来越高，对建筑的质量与品位也在提升，相应的能源消耗也急剧上升。能源消耗使空气中的二氧化碳越来越多，破坏了生态平衡。在国内推行绿色建筑，利用太阳能、水资源循环等以减少二氧化碳排放，缓解能源不足和全球气候变暖的压力。

绿色建筑即生态建筑，它的外部生态系统建造结构为人们提供更加舒适、安全、健康的生活环境，建筑外的环境要通过科学技术进行合理的设计，运用自然通风、自然采光、水循环利用等高新技术。选址时要合理规划，资源要循环利用，在减少有害气体排放的基础上使建筑环境更加适宜人们居住。室内环境的设计要根据地域的实际情况，通过规划、设计、生活环境的配套设施来提高舒适程度。建筑的全生命周期是将工程设计、招标、施工、竣工以及后期的物业管理形成一个完整的管理体系，创建管理信息平台，防止工程建设各个阶段的信息丢失。

三、BIM技术在绿色建筑项目工程全过程中的应用

（一）在施工阶段进行三维碰撞检查，做好施工过程模拟

第一，利用BIM技术的可视化功能，在施工现场合理辨识危害因素，充分考量潜在的问题，施工人员和技术人员预先完成准备工作，将建筑工程中各项构件信息参数纳入4D模型中，高效化地进行识别处置，针对多项危害因素，提出RFID危害识别概念，巩固施工现场的安全性。

第二，可以合理划分危险区域，采用BIM技术强化防护措施，细化危险地带，利用动态施工模拟对危险源进行标记，将危险等级进行不同颜色的划分（红、橙、蓝、黄、绿），掌握多方面的不良因素，从多个角度熟知施工安全，从宏观层面利用BIM技术对施工场地进行划分，提升项目的安全水平，避免施工空间冲突。以目标作为依托，降低环境变化因素对本次施工项目的影响，达到预想的安全质量管理结果。

第三，提供安全措施，应用BIM技术分析解读各项安全事故的发生率，明晰项目内容，逐步完善安全措施，仔细核查三维碰撞情况，预先布局管线位置，技术管理者利用BIM技术可视化特征，采取针对性措施将碰撞风险减小到最低，展开施工模拟测验，避免多次返工的问题。确定工程车辆行驶线路、基坑施工、绿色装饰材料吊装等工序，在一定程度上避免时间和空间中的冲突，模拟吊装设施、挖掘机行走的技术路线和施工状况，做好管理期间的安全控制，防止产生不必要的质量问题

[1]。

（二）利用BIM技术，做好绿色建筑设备的合规性检查

自动提取BIM数据信息，采用专家系统模型，在电气设计审图系统、太阳能采暖、围护和表皮系统、给水排水系统基础上，利用数据库结构对实际建筑结果进行信息提取与映射，以过滤器的方式获取参数，通过空间数据衍生，提取实例模型的属性信息，对应规则库中的相关检查点，进行合规性检查。比如在墙体的合规检查中，对象映射就是“墙”，属性映射就是墙的宽度、高度和长度，在楼梯的合规检查中，对象映射就是“楼梯”，属性映射就是楼梯宽度、踏步高度和宽度，将此类参数输入到机电设备模型中，进行几何属性和非几何属性的计算，看是否满足建设标准，充分发挥巡检模型的作用，优化竣工模型，并将模型参数应用到LEED运行管理辅助中，做好碳排放数据管理，利用BIM进行能耗分析和环境效益分析，构建建筑外围护结构参数表，统计增量成本与效益。在运维管理过程中，将物联网技术与BIM技术相结合，创建智能控制系统，可以实时监测绿色建筑内部的温湿度，与自动化控制系统相结合，增加运维效率，提出RFID危害识别概念，促进远程操控[2]。

在竣工阶段，BIM技术还可以应用到决算环节，在施工结束后工程师根据BIM模型中的详细记录，动态化掌握工程项目变更内容，与审计部门核对现场签证单中的每一项，做好对原始材料的收集，对工程数量进行准确核对，将主要工程量进行分区，预算员与工程师分步骤对工程量进行核对，绘制对比分析表，通过相关软件的定位，确定子项目偏差百分率警戒值。在“查漏”方面，审计人员和造价人员利用BIM模型，通过服务器自动进行检索施工过程中的各项成本数据，构建BIM数据库，更新目标模型数据，避免了因施工周期长而导致的数据不完整等弊端，也无需自己从头建模核算在造价审计中精确度更高[3]。

结束语：综上所述，通过对BIM技术概念的阐述，了解到BIM是建筑项目生命周期的一个管理理念，它能提供精准的数据，建立协作平台。可以用4D可视化建模对项目设计、施工、运营以及维护等不同阶段进行模拟显示，进而提高工作效率，减少成本消耗。

参考文献：

[1]靳飞，胡弘毅.建筑装配化装修工程中BIM技术的应用策略研究[J].建筑技术，2022,(02):205-208.

[2]梁博，苏晓春.BIM技术在老旧小区改造中的应用策略[J].四川水泥，2022,(01):78-79.

[3]虞庆军.绿色建筑全生命周期中的BIM技术应用策略[J].建筑技术开发，2021,(24):197-198.