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摘要：随着经济社会的不断发展，建筑业也获得了飞速进步，绿色科技住宅是今后住宅建筑业发展方向，建筑信息模型BIM作为一种新的技术理念，绿色科技住宅和BIM均着眼于建筑的全寿命周期，一个强调建筑全寿命周期的各项性能，另一个尽力为建筑性能优劣的判断提供可靠数据信息支持，二者不谋而合。本文对BIM技术在绿色科技住宅中的应用进行了分析探讨。
关键词：BIM技术；绿色科技住宅；项目管理；应用
1引言
建筑信息模型（BuildingInformationModeling）或者建筑信息化管理（BuildingInformationManagement）或者建筑信息制造（BuildingInformationManufacture）是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，通过三维建筑模型，实现工程监理、物业管理、设备管理、数字化加工、工程化管理等功能。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。将建设单位、设计单位、施工单位、监理单位等项目参与方在同一平台上，共享同一建筑信息模型。利于项目可视化、精细化建造。BIM不再像CAD一样只是一款软件，而是一种管理手段，是实现建筑业精细化，信息化管理的重要工具。
BIM技术在为绿色科技住宅设计过程中提供建筑材料、能耗分析及环境分析等依据时，已逐渐成为建筑设计行业未来的发展趋势，其能有效实现土地资源的合理利用以及生态环境
的充分保护，为实现绿色科技住宅节能、节水、节材、环保等绿色科技住宅评估标准提供了有力的技术支持。
2BIM技术在绿色科技住宅设计方面的应用
2.1节约能源使用
节约能源是绿色建筑标准中的重要内容，通过建立BIM三维建筑模型，引入能量消耗分析软件，然后结合当地气象数据，对模拟结果作出调整，或者优化建筑结构重新设置参数，在实际施工中就可以减少能源使用率。此外，还可以通过BIM技术分析太阳辐射强度，这样就可以优化设计太阳能设备，最大程度地利用太阳能这类可再生能源，减少对其他能源的使用。
2.2节约材料使用
绿色建筑标准对率材料的使用比例作出了详细的规定，如果施工安全性得到保障，那么施工环境也能保障，就可以达到总建材中有10%以上时可以循环利用的要求。如果采用传统的技术，是无法如此精准算出结果的，特别是在复杂的工程中更难实现。如果运用BIM技术，就可以很顺利地解决了。因为BIM技术能够对强大的数据信息进行统计，在短时间内疚可以算出各种建筑材料的总使用量，为建筑材料配置提供了可靠数据，就可以按照绿色建筑标准选用材料。此外，BIM技术可以将建筑、给排水、电气和暖通等专业技术结合在一起，能够解决不同专业的方案冲突，因此，可以避免因这些冲突造成的返工问题[4]。
2.3节约水资源
利用BIM技术建立三维建筑模型，可以根据暴雨强度系数和降水数量再结合计算公式建成数据库，数据库信息是采集雨水的计算依据，然后以地貌为基础，确定径流系数、绿地和建筑信息，从而及时优化和调整设计方案[5]。
2.4室内环境分析
室内环境是由风、光和声组成的，为了准确分析这三种环境，需要借助BIM技术建立三维模型。通过自然通风模型，可以分析室内空气的年龄和污染物情况，然后根据需要可以调整数量和大小，以改善室内的空气质量。同时，要分析光环境，对室内照明、显色指数和眩光指数进行分析，判断是否达到了有光要求。最后是分析噪音，预测室内的噪音值，然后与相关标准进行对比。BIM技术建立的室外环境模型，可以对上述内容进行完整分析。
3BIM在绿色科技住宅项目管理中的运用
3.1前期规划阶段
在建设项目的前期，要从经济社会、城市规划、业主需求、周围环境等等方面进行调查研究，分析该项目的规模、类型、用地要求、周围的景观地貌和对环境的影响程度等等，用以决定该建筑的造型以及空间朝向等。通过对拟建建筑及周边场地的数据资料收集，利用BIM并且结合GIS相关软件进行建模，可以快速地得出整体性的量化分析结果，帮助项目方进行综合性能分析，从而做出合理的场地布局、建筑造型以及周边交通流线组织设计等关键性决策。
3.2方案设计阶段
建筑师可以利用BIM来分析整个建筑方案的布局造型、通风采光、热传导、人体工学、声学、色彩等内容以及对相应规范的遵守情况，综合考量建筑设计与后续的结构设计、建设施工的衔接以及其中可能需要应对的问题。
3.3项目施工建造阶段
该阶段主要应用BIM进行模型最终检查、碰撞检测、施工可视化以及工程量的计算。设计师可以通过BIM模型的三维渲染来实时展现建筑物，对建筑模型的整体质量和功能完
整性进行检验，像是建筑内部空间有无重叠、有无功能上的冲突；是否有适当的构件围闭、结构受力传导是否通畅合理；设计是否实现了业主的意图、是否符合国家与行业规范的具体要求等。随着大型商业及综合体项目的增多，业主方对机电管线综合的要求越来越高。机电管线种类繁多，BIM模型可以反映所有管线和设备在建筑内的情况。传统的CAD时代是用叠图纸的方式比对，很容易造成信息的缺失与错误。利用基于BIM的三维仿真技术进行施工前的碰撞检查（如下图所示的流程），设计师可以快速发现设计中的碰撞与冲突，及时在设计阶段进行优化修改，减少了因施工图纸出现的错误和漏洞而引起的返工复工现象，避免了材料损失、机械台班的损失以及窝工引起的资源消耗，同时也提高了与业主沟通的能力。在施工管理中我们可以借助BIM技术，将空间与时间整合在一个可视的4D模型中，对施工现场的管理进行模拟，能够直观快速地显示任意阶段的施工进度情况；对机械的摆放位置、构件的起吊部位与次序以及整个工作流程进行优化，提前反映施工难点，从而提出最佳方案，提升施工安全性，保证建筑质量。另外，通过建立BIM模型，施工企业还能在工程投标中快速测算招标清单工程量，并可制订相应的投标报价策略，获得竞标的优势；而评标委员会的专家组则能通过4D模型直观地了解施工单位对投标项目施工难点的控制方法是否合理，进而对投标单位的施工经验水平与技术实力作出科学的评估。
传统的材料统计是根据现有图纸和文件进行，亦或使用专门的造价软件根据CAD图纸或文件重新建模后进行统计。一是耗费大量人工且容易出错，二是方案一旦变更所有数据
需要重新统计，极不效率。现在基于BIM的关联数据库提供的详细信息能达到构件级，可以快速对各构件进行统计分析，通过BIM模型提取材料用料，精确计算工程量，大大减少了人工操作和计算错误，能够方便地实现工程量信息与设计方案的完全一致，随时为采购计划提供数据支撑，为现场管理提供审核依据，这就是所谓的BIM的5D应用。
3.4竣工结算阶段
3.4.1工程变更费用控制
应用BIM算量软件能够在项目模型上修改图元、位置以及做法，通过“BIM变更软件”能够非常直观地察看变更结果，软件能够自动计算和提供工程变更前后的工程量差值。软件能够自动生成两份文件，一份是变更前的；另一份是变更后的，基于每次工程变更能够进行投资估算，了解工程变更产生的费用。
3.4.2索赔管理
在项目的整个建设期间，应重视和做好对现场签证的相关管理，对于签证涉及的内容，通过BIM技术和现场具体情况做比对，借助三维模拟的应用了解实际偏差，掌握签证的实际工作量，从而在汇总工作量的基础上计算得到所产生费用。
竣工结算阶段。该阶段涉及大量的工程造价数据和信息，如果使用传统方法进行处理，则相当繁琐，而BIM技术则具有比较大的优势。BIM数据库会随着工程的进行而日益完善，当进入竣工结算阶段之后，其便能够十分完整地展现工程实体，在竣工移交过程中，BIM模型的应用能够大幅提升B项目的结算速度以及准确性。
3.5建立企业级BIM数据库
在项目建成之后，利用软件能够得到这一项目的各项造价指标，整理、汇总之后存储到企业的BIM数据库，除此之外，还能够将这一项目纳入数据库生成所谓的案例工程库，另外，这一项目的构件存储到企业的构件库，并加以科学管理，这些均能够为企业日后的同类或类似工作提供有益参考。
4结束语
BIM技术在建筑领域的应用仍处于初级阶段，但从已将BIM技术应用于工程管理与施工成本控制的项目可以看出，BIM技术的应用已经产生了较为明显的经济效益，在建筑领域的应用前景可观，其推广应用需要各方共同努力。BIM技术与绿色科技住宅都是当前中国建筑业发展的大势所趋。节能减排与可持续发展要求助力绿色科技住宅体系的推广更新与发展完善，BIM则为之提供了重要的技术平台与实现手段，而绿色科技住宅所关注的建筑生命周期，又恰好是BIM的管理对象，两者可谓是相得益彰。通过国家顶层设计，地方政府积极配合，以及相关政策与软件的完善，必将推动绿色BIM成为中国建筑界的新常态化。
参考文献
[1]张建平，李丁，林佳瑞，等.BIM在工程施工中的应用[J].施工技术，2012，41（371）：10-17
[2]纪颖波.建筑工业化发展研究[M].北京：中国建筑工业出版社，2011
[3]周宇光.项目管理信息化框架和模型研究[J].施工技术，2012，41（4）：94-9