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BIM技术在绿色施工中的应用与发展

中国地名·工程与建筑
河北科技工程职业技术大学 河北邢台 054035

摘要:随着我国建筑信息化的不断推进,BIM技术在绿色施工中的应用越来越广泛。本文首先介绍了BIM技术的特点与优势以及几种主要的BIM技术软件及其应用,然后依据绿色施工中“四节一环保”的理念将BIM技术应用于实际施工中,从而有效提高整个工程的进度与经济效益,随后对绿色施工的未来发展进行了展望。最后针对BIM技术在绿色施工中的应用提出了自己的看法。

关键词:BIM技术;绿色施工;环境保护

前言:施工阶段是整个工程项目全周期中最重要的一个阶段,在施工阶段会消耗很多的资源,例如水资源,各种材料等等。因此,绿色施工的概念应运而生。绿色施工是指在整个项目的建设中,在确保工程安全与进度质量的前提下,依靠先进的科学技术,最大限度地节约并减少资源浪费。近些年,随着科技的不断进步,建筑信息化逐渐发展,而BIM技术正是其中重要的一环,BIM技术通过模型建造、分析优化等步骤确定出最合理的施工方案,达到减少资源消耗和环境保护,从而实现绿色施工。所以说研究BIM技术在绿色施工中的应用与发展具有十分重要的现实意义。

1 BIM技术的优势及其软件

由于在实际建筑工程中,从整个建筑规划设计、原材料进场、施工、到最后交工结束,中间持续的时间较长,且各个施工工序与施工队之间联系紧密,一旦某个环节出现问题将会导致施工进度的延后等一系列问题,而且当一个施工过程正在进行时,我们一般只能凭借实际的施工经验来预测下一个施工过程,甚至对于一些复杂的施工过程,例如地下管线的布置等等,我们还无法判断与预测。BIM技术的应用可以更好的解决这些问题,其中BIM技术最突出的三大优势分别为:可模拟性,可视化性,可优化性。

应用BIM技术最重要也是最核心的过程就是根据实际施工现场的环境与情况进行虚拟模型的建立,结合数字信息化技术,对整个建筑物全寿命周期进行分析与优化。要实现这个过程,软件的运用是必不可少的,通过近几年结合实际工程案例发现,常用的BIM技术软件主要有:Revit、广联达、鲁班软件、Tekla、3Dmax、Navisworks、CAD等等

2 BIM技术在绿色施工中的应用

绿色施工是当今社会可持续发展思想在实际工程施工中的应用体现。绿色施工技术并不是独立于传统施工技术的全新技术,而是用“可持续”的眼光对传统施工技术的重新审视,是符合我国可持续发展战略的施工技术。绿色施工最主要的理念就是节能、节地、节水、节材和环境保护("四节一环保"),要依据因地制宜的原则来实现绿色施工,实现绿色施工还要坚持贯彻和执行国家、行业和地方相关的技术经济政策。绿色施工应是可持续发展理念在工程施工中全面应用的体现,绿色施工并不是传统意义上的实施封闭施工,没有尘土飞扬,没有噪声扰民,在工地四周栽花、种草,实施定时洒水等这些内容,而是涉及到可持续发展的各个方面,如生态与环境保护、资源与能源利用、社会与经济的发展等内容。

2.1 节能。实际施工中,能源主要包括电能与光能等,由于某些施工位置较为黑暗,例如洞口,电梯井周围等,或夜间进行施工需要大量的临时照明设施。在设计与安放实际照明设备前,利用BIM技术,对照明设备放置情况与安放位置进行建模分析,通过实际建模分析可以合理的使用照明设备,从而达到了节省能源的目的。张智健、杨莉琼等利用BIM绿色设计软件Ecotect,先软件分析该住宅在本地区的最佳朝向,并对每年最冷和最热的一天室内逐时温度及建筑全年负荷情况进行模拟,得到建筑采光、屋面太阳能辐射情况,根据模拟结果优化系统结构,提高建筑节能率。

2.2 节地。在建筑工地中,整个建筑物是由许多的建筑材料与构件组成,因此对于工地中材料的堆放位置与使用顺序是非常重要的,合理在场地中规划施工材料的堆放是整个建筑物完成的前提,吕伟、朱绪伟等将BIM技术应用于塔吊基础施工中,以型钢格构式承台基础代替原来的混凝土格构式承台基础。在整个基础施工前先对现场出现的塔吊之间碰撞问题等进行可视化模型分析,并进行商议与修正。

2.3 节材。一个建筑工程从建造到最后的完成中间需要大量的建筑材料,甚至可以说建筑物就是由各种建筑材料组成的,例如钢筋、混凝土、砌块等等,因此合理的规划建筑材料的使用,可以为工程带来更多的经济效益。利用BIM技术对建筑材料在建筑物施工前,也可以在施工过程中随着施工的进行对材料的数量、规格进行分析与合理的算量,使材料利用率尽可能的提升,从而达到为工程节材的目的。王洪德、陈朋亮等利用BIM技术创建车站工程施工4D模型及场地模型,并将BIM的可视化、碰撞检测、虚拟建造功能结合起来,优化车站施工工艺、深化施工设计、规划场地临时设施。研究表明:基于BIM技术的施工段相比一般施工段减少废弃混凝土约300平方米,减少废弃钢筋92.4吨,降低木模板约1600平方米,方木80平方米。

2.4 节水。施工现场的施工用水与生活用水,以及下雨所带来的雨水等都会经过地下管道进行分流,排放。合理的利用这些水资源可以更好的为工程进行经济上的节约,其中提高水资源利用率的方式主要包括,混凝土的养护,道路的浇洒,以及对工程车辆的清洗等等。杨锦峰、刘占省等利用BIM模型将施工场地进行生活区、生产区划分,按照“分区计量、分类汇总”的原则布置水表。通过对每月实际与预计用水量对比,设计出许多节水措施(规划用水线路,建立雨水收集系统等),从而降低了施工用水率 20%。

3 BIM技术与绿色施工的未来发展

随着我国建筑信息化的不断发展与绿色施工理念的不断深入,近五年来国家与地方出台了一系列关于BIM技术的政策与标准,在未来很长时间内,国家与地方会越来越重视BIM技术的发展,政策与标准多次而且明确提出大力发展BIM技术。相信今后越来越多的关于BIM技术的推进政策将会陆续推出,BIM技术与绿色施工的结合将逐渐在国内真正的推广与应用,为建筑业的可持续发展提供保障。

3.1 BIM技术与绿色施工在装配式建筑中的发展。近年来,随着建筑信息化的发展,BIM技术逐渐被应用于装配式建筑施工阶段,越来越多的人开始意识到BIM技术与绿色施工在装配式建筑中所起到的作用,更多的技术人员开始探索它的发展,相信在不久的将来BIM技术与绿色施工结合能够给装配式建筑带来更加可观的经济与时间效益。

结语:为了践行我国可持续发展战略,我们必须坚持将BIM技术与绿色施工结合起来,不断增加BIM技术在实际工程中的应用。BIM技术可以为工程带来更多的经济与进度效益,也可以使资源与环境得到充分利用与改善。

参考文献

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