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摘要:随着我国科技的进步,在我国绿色建筑工程中的应用越来越广泛。BIM技术已作为国内建筑施工设计和建筑施工中必不可少的技术手段,特别针对绿色建筑施工管理中的方面来说,把BIM技术引入绿色建筑工程施工管理工作中可充分提升工作人员的施工水平,还能推动工程施工步入一个新阶段,设计工作人员能充分应用该技术进行施工图设计,确保图纸设计科学、管理人员利用该技术能够有效与精确,保证绿色建筑施工质量,所以BIM技术愈加受绿色建筑行业青睐。对此,本文探讨了BIM在绿色建筑施工管理的运用。
关键词:BIM技术;绿色建筑工程;施工管理;应用
引言
在建筑全周期内,采取科学合理的技术手段节约能源资源,推广使用可再生能源,减少污染物排放,保护自然环境,为人们提供更为健康、舒适的居住空间,这就是绿色建筑。要想发展绿色建筑,必须将环保节能理念贯穿于工程建设全过程中,尤其是规划施工阶段。设计师应当具备可持续发展设计理念,并充分运用到实际工作中。近年来,建筑结构越来越复杂,功能要求越来越多,仅仅依靠主观经验很难对绿色建筑施工进行准确把握。将BIM技术应用到绿色建筑设计施工中,不仅可以进行复杂的数据计算,还能实现实时动态模拟,对建筑物理性能、环境性能进行全面分析,有效提高绿色建筑施工水平。
1、BIM技术的特点
BIM是一种概念,是通过三维数字化模型将建设项目整个生产和管理过程通过信息数据融合的技术概念。BIM技术通过点线面的绘图编辑工具,建立建筑的各个构件及之间的连接点,可以根据建筑设计人员的意愿随时进行修改,完成的文件是一个数据,可以进行储存和传输,建立的三维模型包括各个构件材料的规格材质功能等基础数据,还包含一些技术标准、行业规范、构件材料的采购时间和价格等附属数据,给人一种虚拟的真实世界视觉。BIM技术建立的空间模型展示出现实的观感,使得各个项目阶段之间建立一种协作的联系,提高建筑物建造效率,降低建筑材料和能源的浪费。BIM技术涉及面较广,可以涵盖建筑整个生命周期的生产和管理,解决了建筑整个生命周期系统中需要运用CAD、天正、3Dmax等多个绘图软件的缺陷。
2、BIM的技术在绿色建筑设计施工过程中的应用分析
2.1绿色建筑规划阶段
绿色建筑规划阶段,传统的规划设计方法在精确施工方面表现不足,无法满足施工预算的控制要求,以致于在后期施工过程中出现大量的资源流失和资金浪费,造成巨大的能源消耗和成本消耗。通过BIM技术可以有效地进行绿色建筑方案的精确设计,通过仿真模型模拟建筑施工各个环节,从而进行科学合理的安排施工,提升工作效率,有效地节约资源,避免造成不必要的浪费。一些绿色建筑评价指标,例如人均居住用地指标、建筑楼层、高度、外轮廓尺寸、建筑位置等,都是绿色建筑规划阶段重要的考量因素,对规划的任何建筑物都应记录这些参数,其中一些数据也是绿色建筑评价和设计阶段详细分析需要使用的数据。BIM技术的导入将传统系统整合的设计检讨方式、管理与更新施工规划数据、图资维护的一致性等作业模式,自动撷取所产生的数据文件,建立动态模型化的建筑数据库,以利于信息公开透明及分享,且强化接口关联化信息的整合,减少因接口冲突与沟通上的误差,提高图说及文件管理的时效性,确保建筑设计与营建工程过程中相关信息的一致性。尤其是远距离合作的项目,BIM可视化呈现出的效果使项目工程人员能充分了解设计内容及设计原意,进而有效地控制设计及认知上的误差,提升整体设计及施工团队的工作效率,并降低设计及施工的成本。对于刚开始应用BIM技术的项目或者公司,首先需要解决的问题是基于BIM技术的工作流程问题。BIM技术流程制定的基本目标是让公司或者项目相关参与方知道在什么时间做什么事情,做到什么程度。基于BIM技术的流程制定需要在建筑公司现有流程的基础上梳理,流程的梳理需依据目标展开相应的实施活动,活动应该包括主要事件、事件的前提和假设、实施流程、工作程序、相关角色在本事件上的职责及事件完成的交付物和标准等。
2.2设计方案的优化分析
在建筑项目中,其设计工作主要是作为建筑项目的核心以及关键所在,通过相关数据调查显示得出,建筑项目的前期设计工作对项目的投资影响已经是占据了百分之八十以上,所以对于项目进行优化设计可以有效的降低项目投资的成本,然而BIM的技术能够方便的让设计人员对建筑模型进行优化设计,因为BIM的模型能够将其设计的方案根据三维的图形进行展示出来,更加的方便对设计方案进行观察和理解,此外也能够对不同专业的沟通效率进行提高,从而减少设计时所出现的错误以及设计漏洞等问题,对其项目的建设成本进行更好的控制。比如对于一些大型的公共建筑项目而言,其存在着的管线碰撞问题,通过应用BIM的技术可以更好的进行解决,因为BIM的系统也是集成了管线以及建筑的各种信息,同时对于管线的走向能够进行准确定位,设计人员可以进行三维漫游的预览,这样可以更好的在狭小的空间内进行线路摆放设计,保证管线可以得到最优的设计。
2.3节能与能源的利用分析
绿色建筑评价标准其中有一条重要标准就是节能与能源利用。用BIM软件Revit建立好三维可视化模型后导入能耗分析软件Ecotect中,根据所在地的相关标准,再结合所在地的气象数据,然后对项目工程进行能耗分析和可视化模拟。根据软件计算结果优化围护结构方案及相关参数的设置,对设计过程中的节能标准进行预期控制。
利用BIM模型分析室外太阳辐射和太阳辐射强度及其分布,这些分析数据可优化各太阳能设备方案,最大化利用可再生能源,此外还可分析室内自然采光,充分利用自然采光,降低对人工照明的能耗。
2.4施工现场中的管线布置
采用准确适用的BIM信息模型和Navi软件对施工结构中的各部分碰撞进行检查,在未开工前就能发现整个工程中出现的空间碰撞冲突,以此建立起合理的碰撞报告体系,确保每一个碰撞点之间实现精确化,保证每一个预留的孔洞位置非常精确,而防止因为碰撞出现返工或浪费材料的事件发生,实现文明施工。
2.5围护结构热工性能方面
建筑方案施工过程中,设计人员可在BIM技术中建立的三维模型中赋予外围结构(比如墙体、屋面、门窗材质、保温材料)及其热工性能参数,通过软件中的计算功能计算出围护结构的热工参数值,并比较国家发行的相关建筑节能标准,判断是否符合节能要求。若建筑未达到标准,设计方应权衡判断并对建筑能耗进行计算。权衡判断的方式主要是以相应的计算标准为基础,在一定环境下评估其能耗状况。另外通过信息传送到BIM模型可根据热工性能的相关数据进行明细表的制定,合理的模拟结构参数,从而与其相关标准对比,明确设计的科学程度。通过BIM可以将数据信息输出,其呈现的效率及可信度高。
2.6BIM 技术在施工中的应用
(1)工程方案比选。利用 BIM 技术对工程方案进行比选,因工程量和海量构件等信息,通过储存可进行信息还原,利用三维图形展示。对于新建筑工程的方案设计,可调整修改类似模型的相关参数,进而形成全新模型方案,对不同方案造价、工程等数据信息能够实现自动化计算,进而提升方案比选效率、质量。(2)施工节材。在建筑施工中,涉及许多管线和预埋件,有些甚至互相交错。这些条件给施工增加了一些困难,并且可能导致沟通不当引起的碰撞。返工和重做,造成严重的材料浪费,增加施工成本并延迟施工进度,使用 BIM 技术可以大大改善这种现象。在施工过程中,建立虚拟模型,然后根据现场条件准备施工组织计划和施工进度。以这种方式,可以在施工准备阶段期间提前发现可能的碰撞情况,并且预先准备防撞。它可以有效减少返工,避免材料浪费,节省工程成本,确保施工进度。另外,BIM 技术的使用还可以优化施工方案、材料配置、人员配置,也达到节约材料的目的。(3)施工管理。对以往施工管理过程,因施工进度、施工现场管理存在较多漏洞,加上技术约束,不能进行更深层次的指挥作业,对施工进度控制而言,这是一种表面现象,并没有真正将科学工程与科学指导相结合。加上现场状况较为复杂,施工工序较为繁琐,二维技术不能实现良好指导效果,精细度和准确度不高,约束了建筑工程发展。而利用 BIM 技术,在施工管理过程中,通过虚拟指导施工进度,通过建模形式将工程项目逐渐展示在大众视野之中,建立一个形象具体和立体的模型,促使施工现场质量更为精确。(4)参数化施工。建立 BIM 数据库并将所有施工模型、施工计划、施工图和其他大量数据存储到此 BIM 数据库中,数据库可以参数化此数据并增强数据之间的连接。这种双向关联和全面、即时的信息传播可以在很大程度上实现真实、可靠和高质量的数据信息输出。不仅有助于改善建筑结构的参数化,还有助于形成规划、设计和分析的数字化施工流程。(5)漏洞管理。在建筑施工之前,通过 BIM 技术,对不合理预算、设计漏洞进行科学分析,检查其工程环境,在设计错误没有实现前,按照相关信息,能够解决、排除漏洞,进而减少成本浪费,节约项目投资。
2.7提高室内环境的质量分析
对于房屋建筑设计而言,主要是作为建筑设计中的重要内容,根据其朝向以及采光等方面进行综合考虑,在此基础上需要对一些基本的地域和气候环境进行考虑,从而综合的对建筑物的主体进行设计,例如采光这点能直接影响住户生活质量的关键因素,同时也面临着周围环境、光污染等比较多的问题,我国规定建筑物的日照时间不能小于两个小时,因此室内光照的时间以及窗户的使用材料作为建筑设计中较为重要的内容,如果热反射玻璃的反热度比较高,那么可能会对周围的环境带来影响,在对窗户的材料进行选择时,重点并不是避光,然而为了能够更好的进行光线调节,从而保障室内的光线以及温度可以更加的平衡,此外需要在一定程度上满足室内采光需求,通过充分的对太阳能光线进行利用,可以有效的对室内光线进行改善。然而自然采光是最为节能的方法,但是自然采光也会是受到楼层高度的影响,采光主要可以通过人工照明方式,在室内灯具位置进行设计过程中,对于不同位置安装不同的灯具,这样对室内光线具有不同的效果,通过BIM的技术进行相应的调节,可以将灯具安装在最为科学的位置上,从而可以做到环保节能,减少光污染的出现,对其室内环境质量进行不断提高。
综上所述,BIM技术在绿色建筑行业有着极其重要的作用和价值,近几年绿色建筑工程是现代建筑工程得以进一步发展的新方向,以前的建筑设计手段与技术需要创新,将BIM技术运用于建筑施工图设计和工程施工管理中能够在极大的程度上对工程项目的建造做进一步优化,同时还能提高建造企业的设计和建造管理水平。由此可以看出,BIM技术有着众多的优势和价值,与传统的二维设计模式相比较而言,BIM技术可以充分提高工程项目建造的效率和质量,使建筑行业的发展更好。
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