【摘要】? ? 隨著經(jīng)濟的繁榮發(fā)展,當前國家對城市工程綠色施工提出了更高的要求,在開展基礎建設時,必須要做好資源節(jié)約和環(huán)境友好型社會的構(gòu)建?,F(xiàn)以BIM技術為核心,探索如何更好地構(gòu)建綠色施工信息化管理體系,著眼于節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)能、環(huán)境保護等多個方面,推進建筑業(yè)綠色科技示范工程的落地實踐。
【關鍵詞】? ? BIM技術? ? 建筑工程? ? 綠色施工? ? 管理
引言:
隨著社會主義市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展,當前我國城市化建設迅猛發(fā)展,而建筑行業(yè)每年消耗大量資源,同時產(chǎn)生各類污染物,如鋼材和水泥的浪費,光污染,粉塵污染,建筑二次裝修造成的資源浪費等,都影響了國民的生活環(huán)境。要想更好地推進建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展,必須要探索環(huán)保節(jié)能的綠色施工方式。對建筑業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)方式進行相應的改造和升級,這樣才可以更好地適應新時期人們對建筑施工的多元化需求,并一現(xiàn)代化手段引導建筑行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。
一、綠色施工與BIM
(一)綠色施工
根據(jù)建設部2007年9月頒布的《綠色施工導則》,將綠色施工定義為工程建設中在保證質(zhì)量、安全等基本要求前提下,通過科學管理和技術進步,最大限度的實現(xiàn)節(jié)約資源,以減少對環(huán)境的負面影響的綜合性施工活動。從綠色施工的定義可以看出,綠色施工以環(huán)境保護為基礎原則,強調(diào)對有限資源的充分利用,并通過管理制度和施工技術的改造升級,更好地實現(xiàn)節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護目標。綠色施工理念必須要全面推進并貫徹于建筑施工的各個環(huán)節(jié),深度落實。
(二)BIM
BIM是建工程建筑行業(yè)的專業(yè)術語,其中文全稱為建筑信息模型。BIM就是基于三維數(shù)字技術歸集建筑工程項目中的各類數(shù)據(jù),通過數(shù)字化手段對項目工程的功能特性展示,形成實體展示模型,從而保證在建筑項目施工推進過程中能夠提供計算、查詢、組合拆分等實時數(shù)據(jù)。BIM是一個可視化數(shù)據(jù)庫,同時也是項目推進過程中一個數(shù)據(jù)共享平臺。BIM技術以建筑物為研究載體,對于建筑的設計、施工、運營進行規(guī)范化存儲。小到建筑物的門墻,再到梁、板、柱,都可以通過三維圖動態(tài)可視的形式來展示。
BIM技術以信息為靈魂,通過數(shù)字化表達方式更好地推動了建筑施工的信息化管理。同時,依托BIM軟件可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時更新,幫助人們更好地理解項目,并推動各項建設工作有效落實。
二、BIM技術在綠色工程施工中的應用優(yōu)勢分析
(一)項目細節(jié)可視化
基于BIM技術在傳統(tǒng)建筑項目施工落實的過程中,人們可以更好地通過三維建模方式展示整個生命周期及其內(nèi)部構(gòu)造。與傳統(tǒng)的二維圖紙相比,借助cad軟件來表現(xiàn)建筑信息,同時還需要。工作人員進行現(xiàn)場指導,建設推進難度非常高,對人員的依賴度也非常大。BIM技術的應用通過三維立體效果,生動展示實物圖形,建筑實體的信息可以形象表達出來,而且對于設計與輔助施工還可以遠程操作,整個建設過程更加可視化。全信息集成模型的應用可以讓項目推進更加高效、快捷,實現(xiàn)不同工種的有效協(xié)作。建筑工程推進的周期被有效縮短,而且各方對項目的認知明顯增強,避免了一些誤差、返工等問題的出現(xiàn),從而使得建筑工程項目各個階段有效銜接、高效推進。
(二)項目信息集成化
BIM技術的應用不僅圍繞建筑項目的空間幾何信息而展示,同時更好地體現(xiàn)了整個項目的生命周期信息。與項目相關的一些材料、數(shù)量等屬性都可以與建筑設計信息相整合。在項目施工推進的過程中,上中下游各個階段的信息還可以有效共享。這樣設計的可高效評估設計階段的一些大量信息,還可以通過生動的方式與施工控制階段有效對話。整個項目推進過程中,各方人員都可以基于信息平臺高效溝通、有效對話,從而為整個項目的集成化推進奠定了良好基礎,項目落實更加高效快捷。
(三)項目屬性參數(shù)化
傳統(tǒng)的圖紙設計落實的過程中,一個數(shù)據(jù)的改變就會引起一連串數(shù)據(jù)的同步更新,其工作量之大可想而知。依托BIM建模及信息集成系統(tǒng),在設計信息變更的過程中,基于相關參數(shù)設計關聯(lián)信息會進行統(tǒng)一性調(diào)整,這樣不需要圍繞每一張圖紙逐一修改,系統(tǒng)就會自動更新,而且很好地避免了偏差、失誤等問題的發(fā)生。在圖紙使用的過程中,各項數(shù)據(jù)有機對應。在建筑構(gòu)建修改時,工程量清單自動更新。依托BIM技術,整個建筑工程施工實現(xiàn)了參數(shù)的有機統(tǒng)一和信息的高效溝通,為項目施工推進提供了重要保障,項目預算與采購也變得更加精確。
三、基于BIM技術的綠色施工管理內(nèi)容分析
綠色施工管理目標的實現(xiàn),不僅需要著眼于施工過程進行有效設計,更需要結(jié)合事前策劃、事中控制、事后評價多個環(huán)節(jié)來實現(xiàn)整體推進。
(一)加強事前策劃
綠色施工目標的推進在正式施工開展之前,就需要有效地統(tǒng)籌規(guī)劃,確定施工方案,選擇施工技術,為工程推進奠定良好基礎。事前策劃需要將綠色施工管理目標分配到各個部門,由項目人員結(jié)合目標要求有效統(tǒng)籌實施。依托BIM技術,對于施工方案的具體內(nèi)容還要更好地細化落實內(nèi)容,對于建筑材料的消耗量和節(jié)約量要出具具體數(shù)據(jù)。如施工現(xiàn)場揚塵高度、廠界噪聲值也需要明確具體目標。著眼于施工的各個階段,要有效分析控制要點。BIM技術要能夠在節(jié)地規(guī)劃、節(jié)水、物料、能源、環(huán)境保護等多個方面有效分析。對于建筑物的基本情況、建筑面積、層高、結(jié)構(gòu)形式、周邊情況、建設設計施工開竣工日期,都要結(jié)合國家、行業(yè)、地方及企業(yè)標準出具的具體目標統(tǒng)籌實施。
(二)落實事中控制
綠色施工方案確定之后,為了更好地達到理想目標,在施工過程中要實現(xiàn)全程控制。將綠色施工的目標分解為方案設計、技術措施、控制要點等具體細節(jié),并在現(xiàn)場施工過程中對這些目標進行有效的控制。在綠色施工現(xiàn)場,要能夠使用PDCA循環(huán)對整個施工過程加以跟蹤,檢查和改進。
Plan制定出具體的施工方針工作計劃度,實現(xiàn)綠色施工方案中的具體策略;Do對施工方案有效落實和執(zhí)行;Check檢查綠色施工方案執(zhí)行效果,找出問題;Attention肯定成功經(jīng)驗,以模式化方式進行推廣,總結(jié)失敗教訓,避免下次再犯。對于綠色施工方案,要通過日檢、周檢、月檢圍繞整個施工過程有效落實。
(三)科學推進事后評價
基于BIM技術進行綠色施工管理,對于施工過程和施工成果還要落實有效的事后評價。分別從環(huán)境保護、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)能、節(jié)地等多個方面有效評價。還要結(jié)合施工過程中用到的新技術、新工藝、新設備、新材料等進行綜合性評價,從而保證綠色施工目標高效達成。
四、基于BIM技術的綠色施工信息化管理方法
(一)BIM技術在節(jié)地用地規(guī)劃方面的應用
建筑工程綠色施工管理落實的過程中,需要更好地對土地使用進行分析,達到合理規(guī)劃、高效用地的目標。依托BIM技術,可以更好地對建筑物的空間、方位、外觀、建筑模式進行有效的分析,并可以與周圍景觀進行聯(lián)動,更好地分析確定施工細節(jié)。如結(jié)合地理信息系統(tǒng)(GIS),可以有效分析建筑物的空間數(shù)據(jù),結(jié)合場地特點,設計出最為理想的交通流線組織,高效進行現(xiàn)場規(guī)劃。依托計算機技術,還可以分析出場地的坡向、標高、坡度等具體數(shù)據(jù),預測該設計方案在自然災害應對方面的承受力,以更好地優(yōu)化土地使用,做到合理規(guī)劃,達到節(jié)約用地的目標。依托三維模型,還可以直觀查看場地的挖方情況,對于各區(qū)塊平均高程、設計高程、開挖高程有效測量。由于在建筑施工過程中現(xiàn)場數(shù)據(jù)一直處于動態(tài)變化中,依托BIM技術還可以更好地進行施工模擬,以更加直觀、合理的方式對設施、生產(chǎn)區(qū)、生活區(qū)、材料堆放區(qū)優(yōu)化排布,使平面布局更加合理,減少一些臨時性設施的投入。在同一場地同一區(qū)域還可以避免一些布景相互干擾,從而可以實現(xiàn)場地內(nèi)信息的靈活調(diào)度,選擇最優(yōu)施工方案。
(二)BIM技術在水資源節(jié)約方面的應用
建筑施工落實的過程中,混凝土的澆筑、攪拌、養(yǎng)護以及后期墻面處理等多項工作都需要大量用水。在建筑施工過程中,如果沒有節(jié)水意識,不僅會造成資源浪費,而且還會影響工程施工推進整體進度。節(jié)約水資源,既要保證基本用水量,又要避免過度浪費,增加建設成本。首先,基于BIM技術可以對施工過程進行用水模擬,例如在基坑作業(yè)階段,可以借助地下水作為混凝土養(yǎng)護用水。另外建筑物周邊的一些淺層地下水儲量豐富的話,也可以采用基坑沉水,更好地用于現(xiàn)場除塵、車輛沖洗等,減少對自來水的使用。在施工落實的過程中,為了保證現(xiàn)場供水,還要優(yōu)化用水的管網(wǎng)布置,采用合理的路徑保證現(xiàn)場供水,建立水回收系統(tǒng),對于沒有用到的現(xiàn)場積水及雨水進行回收處理?;贐IM系統(tǒng),還要對整個建筑系統(tǒng)的與污水分流系統(tǒng)有效設計。在管線排布中提前設計好雨水管道,方便后期建筑物投入使用后回收雨水用于苗木綠化管理。
(三)BIM技術在物料節(jié)約方面的應用
建筑施工落實的過程中,對于物料的需求量非常大?;贐IM技術要更好地優(yōu)化物料追蹤,落實管線設計,對現(xiàn)場的施工材料有效管理。物聯(lián)網(wǎng)技術可以對到達現(xiàn)場的物料使用信息有效追蹤,結(jié)合工程推進情況,完善后續(xù)材料選購和進場安排,做好施工現(xiàn)場庫存儲量規(guī)劃,減少物料占地。在建筑物施工落實的過程中,對于管線排布也有非常高的要求,尤其是一些高層建筑內(nèi)管線交錯,施工不合理就會造成極大的浪費。借助BIM軟件中管線碰撞監(jiān)測功能,可以更好地生成三維模型,對碰撞部位有效標注,讓施工人員在現(xiàn)場合理布置,可以更好地避免管線錯、漏、碰、缺等問題的出現(xiàn),減少物料浪費的同時,更好地提高施工工作效率。對于一些復雜的位置,如凹面結(jié)構(gòu)、多維曲面結(jié)構(gòu),還有一些玻璃安裝,飄窗施工等,可以借助BIM預加工具拼裝功能生成三維模擬,循序進行施工解析,節(jié)省材料的同時,更好地做好施工模擬,降低工人施工難度。將材料的損耗降到最低,這樣可以更好地保證施工質(zhì)量。
四、結(jié)束語
總之,基于BIM技術要將綠色施工理念貫穿建筑施工全過程,對于建筑施工推進中的各個細節(jié)有效關注,通過科學動態(tài)的模擬信息,更好地加強施工過程中的有效溝通,推動責任監(jiān)督全面落實。依托對整個流程的科學監(jiān)控和有效管理,使綠色建筑理念深度推進,實現(xiàn)資源節(jié)約和節(jié)能減排的終極目標。
作者單位:黃少斌? ? ?振華海灣工程有限公司
參? 考? 文? 獻
[1] 黃欣, 張瑞申, 王建偉. BIM技術在山嶺隧道管廊工程中的應用[J]. 施工技術, 2019(22):90-92,100.
[2] 高慎安, 范加波. 綠色施工科技示范工程的創(chuàng)建與管理[J]. 建筑, 2019(13):73-74.
[3] 周崢, 鄧朗妮, 廖羚,等. BIM技術在鋼結(jié)構(gòu)深化設計與施工中應用熱點的知識圖譜構(gòu)建方法研究[J]. 土木建筑工程信息技術, 2020(3):16-21.