綠色建筑項目案例造價管理分析

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1引言

隨著經濟社會的不斷發展，社會各界越來越關注生態破壞、環境污染和氣候變化等問題，以綠色發展為代表的可持續發展理念漸入人心。據統計，我國建筑業能耗約占全社會總能耗的1/3[1]。同時，隨著城鎮化進程的不斷推進，建筑業的能耗總量還將繼續增加。因此，綠色建筑的推行將勢在必行。綠色建筑以可持續發展為目標，通過規劃設計和工程建設，使資源得到最佳利用，減少環境污染。綠色建筑能為人們提供舒適、健康的居住環境，使空間更加高效、便捷，促進人與自然、建筑的和諧發展。BIM技術在西方發達國家已經得到廣泛應用，使人們意識到其在降低建筑項目全壽命周期能耗，滿足“綠色建筑”相關要求，改善和提升綠色建筑全壽命周期實施效率方面的潛能巨大[2]。本文基于綠色建筑全壽命周期的理念，從最初的BIM模型、設計糾錯到管道綜合檢測、施工協調管理以及虛擬現實，再到最終的運營管理，系統分析BIM技術在綠色建筑中的應用。

2項目介紹

徐州某綠色工程項目（5#樓、13#樓）位于徐州高新技術產業開發區（見圖1），毗鄰銅山區、新城區，位于徐州市城市發展的重點方向之一。項目規劃用地面積為63242.99m2，共包含四棟8層洋房、十棟高層（15層～27層）、商業及幼兒園，總建筑面積約217913.19m2，項目采取工程總承包（EPC）模式，立足于“以人為本”的設計理念，運用新型工業化建造方式，深度融合綠色健康、裝配式組合結構、科技智慧等集成技術，打造綠色三星、健康三星、高品位、高質量、高舒適度的時尚人文國際社區。其中，本次申報的5#樓建筑面積為5337.50m2，13#樓建筑面積為5108.62m2，5#樓和13#樓建筑高度均為24.40m，地上八層，地下一層，其中地上為住宅，地下為非機動車庫和機動車庫及其設備用房。建筑設計使用年限為50a，主要結構類型為裝配式混凝土剪力墻，地上建筑耐火等級為二級，地下建筑耐火等級為一級。項目100%采用精裝修，其中5#樓戶內采用裝配化裝修方式。

3課題研究思路

①利用BIM技術進行成本分析，分析測算綠色建筑與普通建筑的投資差異與各項指標，驗證綠色建筑在成本方面的可行性與可推廣性。②實施階段利用BIM技術，通過碰撞檢查、4D虛擬建造、優化綠色施工方案等BIM應用點，結合BIM平臺輔助施工管理，總結出綠色建筑BIM應用的方式方法，推動建筑行業綠色、信息化、標準化發展。

4BIM技術在綠色建筑中的應用流程

對于綠色建筑來說，它的生命周期可以分為四個階段，依次是決策階段、設計階段、施工階段以及最后的運營管理階段。而BIM技術價值的實現往往要通過數值信息的前期分析，到BIM模型的建立和BIM虛擬現實，直至最后利用BIM信息平臺進行項目運行管理。通過大量的實踐和理論分析，BIM技術的應用過程和綠色建筑全周期的各個階段正好能相互匹配，體現了良好的適配性。決策與設計階段是方案從無到有產生的過程，利用BIM技術提供的數值信息（外圍環境和綠色潛能）進行科學決策，根據BIM三維模型輔助設計優化。施工階段是將綠色建筑從模型轉化為現實的過程，利用BIM的虛擬現實技術，模擬整個施工過程，找出不合理的地方，提前進行優化改進。后期運維階段，是保證綠色建筑持久有效地發揮其功能的過程，依據前期搭建起來的BIM信息管理平臺，對結構設施等科學合理地管理，保證將綠色建筑的“綠色”效益發揮到最大化（見圖2）。

5BIM技術在綠色建筑中的實施策劃

5.1決策設計階段

5.1.1　基于BIM的科學決策在綠色建筑設計之初，就要對建筑環境和能源的可持續發展做出有效的預算。在一些復雜的模型計算和分析中，采用傳統的建模和參數設置會導致很多誤差。然而，BIM的出現有效地解決了這一問題。基于BIM技術提供的數值細膩些，可以相對準確計算和分析了綠色建筑的環境和能源參數，從而進行合理有效的決策[3]。

5.1.2　基于BIM技術確立三維模型應用BIM技術，可以對綠色建筑工程進行建模，不斷完善綠色建筑工程的三維模型，從而保證建筑工程的完整性，為實際施工操作提供科學指導。三維信息模型是在已知二維模型的基礎上，結合綠色建筑的實際需要而建立的。對于一些復雜、分工不明確的項目，可以直接將二維模型的軸線進行三維可視化，從而提高三維建模的完整性和準確性。

5.1.3　室內環境隔聲控制分析在綠色建筑中，BIM可以用來建立三維可視化信息模型，實現建筑中的所有信息。具體到窗、梁、柱，包括每層樓板的拆裝。利用所建立的BIM模型統計數據和室內運行情況，計算出該房間的室內噪聲水平，以此確定主體建筑的隔聲性能。通過與國家規范中相應的噪聲限值進行比較，確定其是否符合相應的建筑隔聲要求。

5.1.4　綠色建筑的隔熱保溫分析在預建模設計中，可以在BIM中同時建立二維和三維模型。在建立模型時，可以給出模型外罩結構的材料熱性能參數。包括屋面、墻體、門窗的材料和保溫材料。利用BIM軟件中相應的計算功能，將圍護結構熱工參數值的輸出與國家有關建筑節能標準進行比較，以確定設計建筑周圍結構的熱工性能和采暖空調負荷是否滿足節能要求。高的材料熱工性能參數或良好的方案設計，有助于周邊結構的熱工性能指標和采暖空調年計算負荷比現行國家建筑節能標準提高10%，從而進一步達到相關標準《綠色建筑評價標準》中的綠色設計評價。

5.1.5　節水與水資源利用分析只有提高水資源利用率，才能實現可持續發展。將BIM技術應用于綠色建筑設計中，根據三維信息模型，結合局地暴雨強度計算公式和局地暴雨強度系數，可以建立一個較為完整的大型數據庫。該模型還可以作為雨水積蓄計算的重要依據，根據不同的材料和不同的景觀在雨水收集方式上，進一步確定徑流系數的影響，并根據綠地面積、建筑面積和道路面積計算集雨量同時及時優化調整設計方案[4]。

5.2施工階段

5.2.1　虛擬現實BIM技術可以利用屏幕讓工程技術人員在BIM平臺上的三維建筑空間中進行虛擬漫游、虛擬設計、仿真持續時間、過程動畫、虛擬銷售等活動，其結合了當前架構領域的精髓，并基于共享平臺發布和共享。

5.2.2　管線綜合通過建立建筑、結構、機電一體化等學科的BIM模型，可以避免虛擬三維環境中各學科之間的碰撞沖突，從而大大提高管道的綜合設計能力和工作效率。在狹窄的空間內找到最合理的管道布置方案，盡量提高凈空高度，使業主能直觀地理解設計意圖，使設計真正滿足業主的需要，便于今后的運營管理。

5.2.3　施工現場風險控制在綠色建筑的施工過程中，很容易出現一些不可控因素。過去，傳統的做法是在施工過程中發現問題，然后提出整改方案，但這會導致一個環節的變化，另一個環節的變化。如果不及時采取有效措施，將給施工帶來很大風險。然而，BIM的出現改善了這一問題。通過使用BIM技術，可以識別出施工早期的問題，并能盡早解決這些問題。BIM是構建綠色建筑的整體模型，無論哪個環節發生變化，系統都會自動重新計算和模擬其他信息，這大大減少了施工人員重建模型的步驟，使企業利潤最大化。

5.3運行管理階段

5.3.1　設備集成管理利用BIM模型可以整合各系統在三維模型中直觀展示，同時實現快速的查詢和調取。通過竣工模型提供的資料，可以設置設備養護和更換自動提醒，把安全隱患控制在萌芽狀態。

5.3.2　突發事件應急處理維護階段對于突發事件的處置在于準確和快速，例如疏導人員的撤離，設備緊急關閉或更換，重要領導來訪的安保等。通過BIM模型可以很好地解決目前存在的問題。

5.3.3　公共安全管理1）視頻監控通過配備監控大屏幕可以對整個廣場的視頻監控系統進行操作。所有監控設備均定位于模型中。點擊對應部位即可查看改點監控視頻，代替傳統按照編號查看，極易查詢錯誤。2）可疑人員的定位利用視頻識別及跟蹤系統，對不良人員、非法人員，甚至恐怖分子等進行標識，利用視頻識別軟件使攝像頭自動跟蹤及互相切換，對目標進行鎖定。3）火災消防管理基于BIM信息化技術的管理系統可以通過噴淋感應器感應信息，迅速確定火災第一發生點。

6基于BIM技術精細化造價差異分析

基于“構件級”BIM造價模型，利用量價結合的特點，針對本綠色住宅與普通住宅的差異，精細化分析造價差異。5#樓和13#樓應用了區域集中供暖、海綿城市設計、保溫隔熱設計、活動外遮陽、除霾新風系統、太陽能光熱系統及空氣智能監控等技術，5#樓和13#樓建筑綜合節能率為75%以上（見表1、表2）。通過BIM模型與同小區內普通住宅對比發現：預制剪力墻增加110.8m3，增加造價37.9萬元；預制陽臺隔墻增加4.32m3，增加造價1.5萬元（見表3）。通過借用BIM模型量價對比發現：高品質綠色住宅采用預制夾心保溫外墻板做法，比普通樓外墻采用砌筑外墻+外墻保溫做法，每立方增加造價2220元，總造價增加71.4萬元（見表4）。海綿城市增量成本主要包括下凹式綠地、雨水花園、透水鋪裝、蓄水池、監控系統以及排水溝六大實施成本，共計154.98萬元。

7結語

本工程在規劃設計階段、施工建造階段充分利用了BIM技術，在前期進行碰撞檢查，直觀解決空間關系沖突，優化工程設計以及管線排布方案，減少在建筑施工階段可能存在的錯誤和返工。施工人員利用碰撞優化后的方案進行施工交底、施工模擬，可提高施工質量以及與業主溝通的能力，減少施工成本。通過對構件吊裝、現場質量、安全、進度管理、機電管線施工等多方面的傳統方式與BIM技術方法應用對比后發現，BIM技術可減少浪費返工，變被動為主動，提高施工效率。本項目預計避免浪費100余萬元，工期縮短50d。綠色建筑是可持續發展的理念具有減小生態環境負荷，提高建筑環境質量的優點。本項目在設計中充分落實綠色理念，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然環境和諧共生，大大提高居住區民生幸福指數。本項目兩棟樓作為在建的三星級綠色裝配式建筑，具有良好的使用功能、布局和用戶體驗。符合建設低碳生態城市、推廣普及低碳綠色建筑的發展潮流，促進了綠色生態、低碳環保政策的落實，對當地及周邊城市推進節能減排、綠色生態理念起到示范引領作用，為社會可持續發展做出貢獻。BIM技術有許多優點，因為它有助于更好地節約能源、原材料和水。它是未來綠色建筑設計的主要方向之一。它能有效降低建筑業的能耗和環境污染，對建筑業的健康和長遠發展具有深遠影響。

參考文獻

[1]楊彩霞，李曉萍，尹波，等.中國建筑低碳發展戰略路徑及對策研究[J].建筑節能，2015（7）：107-111.

作者:潘正偉 潘昊哲 夏忠衛 田秋紅 潘莉 李輝 單位:江蘇博智工程咨詢有限公司 江蘇大學京江學院