绿色建筑项目案例造价管理分析

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1引言

随着经济社会的不断发展，社会各界越来越关注生态破坏、环境污染和气候变化等问题，以绿色发展为代表的可持续发展理念渐入人心。据统计，我国建筑业能耗约占全社会总能耗的1/3[1]。同时，随着城镇化进程的不断推进，建筑业的能耗总量还将继续增加。因此，绿色建筑的推行将势在必行。绿色建筑以可持续发展为目标，通过规划设计和工程建设，使资源得到最佳利用，减少环境污染。绿色建筑能为人们提供舒适、健康的居住环境，使空间更加高效、便捷，促进人与自然、建筑的和谐发展。BIM技术在西方发达国家已经得到广泛应用，使人们意识到其在降低建筑项目全寿命周期能耗，满足“绿色建筑”相关要求，改善和提升绿色建筑全寿命周期实施效率方面的潜能巨大[2]。本文基于绿色建筑全寿命周期的理念，从最初的BIM模型、设计纠错到管道综合检测、施工协调管理以及虚拟现实，再到最终的运营管理，系统分析BIM技术在绿色建筑中的应用。

2项目介绍

徐州某绿色工程项目（5#楼、13#楼）位于徐州高新技术产业开发区（见图1），毗邻铜山区、新城区，位于徐州市城市发展的重点方向之一。项目规划用地面积为63242.99m2，共包含四栋8层洋房、十栋高层（15层～27层）、商业及幼儿园，总建筑面积约217913.19m2，项目采取工程总承包（EPC）模式，立足于“以人为本”的设计理念，运用新型工业化建造方式，深度融合绿色健康、装配式组合结构、科技智慧等集成技术，打造绿色三星、健康三星、高品位、高质量、高舒适度的时尚人文国际社区。其中，本次申报的5#楼建筑面积为5337.50m2，13#楼建筑面积为5108.62m2，5#楼和13#楼建筑高度均为24.40m，地上八层，地下一层，其中地上为住宅，地下为非机动车库和机动车库及其设备用房。建筑设计使用年限为50a，主要结构类型为装配式混凝土剪力墙，地上建筑耐火等级为二级，地下建筑耐火等级为一级。项目100%采用精装修，其中5#楼户内采用装配化装修方式。

3课题研究思路

①利用BIM技术进行成本分析，分析测算绿色建筑与普通建筑的投资差异与各项指标，验证绿色建筑在成本方面的可行性与可推广性。②实施阶段利用BIM技术，通过碰撞检查、4D虚拟建造、优化绿色施工方案等BIM应用点，结合BIM平台辅助施工管理，总结出绿色建筑BIM应用的方式方法，推动建筑行业绿色、信息化、标准化发展。

4BIM技术在绿色建筑中的应用流程

对于绿色建筑来说，它的生命周期可以分为四个阶段，依次是决策阶段、设计阶段、施工阶段以及最后的运营管理阶段。而BIM技术价值的实现往往要通过数值信息的前期分析，到BIM模型的建立和BIM虚拟现实，直至最后利用BIM信息平台进行项目运行管理。通过大量的实践和理论分析，BIM技术的应用过程和绿色建筑全周期的各个阶段正好能相互匹配，体现了良好的适配性。决策与设计阶段是方案从无到有产生的过程，利用BIM技术提供的数值信息（外围环境和绿色潜能）进行科学决策，根据BIM三维模型辅助设计优化。施工阶段是将绿色建筑从模型转化为现实的过程，利用BIM的虚拟现实技术，模拟整个施工过程，找出不合理的地方，提前进行优化改进。后期运维阶段，是保证绿色建筑持久有效地发挥其功能的过程，依据前期搭建起来的BIM信息管理平台，对结构设施等科学合理地管理，保证将绿色建筑的“绿色”效益发挥到最大化（见图2）。

5BIM技术在绿色建筑中的实施策划

5.1决策设计阶段

5.1.1　基于BIM的科学决策在绿色建筑设计之初，就要对建筑环境和能源的可持续发展做出有效的预算。在一些复杂的模型计算和分析中，采用传统的建模和参数设置会导致很多误差。然而，BIM的出现有效地解决了这一问题。基于BIM技术提供的数值细腻些，可以相对准确计算和分析了绿色建筑的环境和能源参数，从而进行合理有效的决策[3]。

5.1.2　基于BIM技术确立三维模型应用BIM技术，可以对绿色建筑工程进行建模，不断完善绿色建筑工程的三维模型，从而保证建筑工程的完整性，为实际施工操作提供科学指导。三维信息模型是在已知二维模型的基础上，结合绿色建筑的实际需要而建立的。对于一些复杂、分工不明确的项目，可以直接将二维模型的轴线进行三维可视化，从而提高三维建模的完整性和准确性。

5.1.3　室内环境隔声控制分析在绿色建筑中，BIM可以用来建立三维可视化信息模型，实现建筑中的所有信息。具体到窗、梁、柱，包括每层楼板的拆装。利用所建立的BIM模型统计数据和室内运行情况，计算出该房间的室内噪声水平，以此确定主体建筑的隔声性能。通过与国家规范中相应的噪声限值进行比较，确定其是否符合相应的建筑隔声要求。

5.1.4　绿色建筑的隔热保温分析在预建模设计中，可以在BIM中同时建立二维和三维模型。在建立模型时，可以给出模型外罩结构的材料热性能参数。包括屋面、墙体、门窗的材料和保温材料。利用BIM软件中相应的计算功能，将围护结构热工参数值的输出与国家有关建筑节能标准进行比较，以确定设计建筑周围结构的热工性能和采暖空调负荷是否满足节能要求。高的材料热工性能参数或良好的方案设计，有助于周边结构的热工性能指标和采暖空调年计算负荷比现行国家建筑节能标准提高10%，从而进一步达到相关标准《绿色建筑评价标准》中的绿色设计评价。

5.1.5　节水与水资源利用分析只有提高水资源利用率，才能实现可持续发展。将BIM技术应用于绿色建筑设计中，根据三维信息模型，结合局地暴雨强度计算公式和局地暴雨强度系数，可以建立一个较为完整的大型数据库。该模型还可以作为雨水积蓄计算的重要依据，根据不同的材料和不同的景观在雨水收集方式上，进一步确定径流系数的影响，并根据绿地面积、建筑面积和道路面积计算集雨量同时及时优化调整设计方案[4]。

5.2施工阶段

5.2.1　虚拟现实BIM技术可以利用屏幕让工程技术人员在BIM平台上的三维建筑空间中进行虚拟漫游、虚拟设计、仿真持续时间、过程动画、虚拟销售等活动，其结合了当前架构领域的精髓，并基于共享平台发布和共享。

5.2.2　管线综合通过建立建筑、结构、机电一体化等学科的BIM模型，可以避免虚拟三维环境中各学科之间的碰撞冲突，从而大大提高管道的综合设计能力和工作效率。在狭窄的空间内找到最合理的管道布置方案，尽量提高净空高度，使业主能直观地理解设计意图，使设计真正满足业主的需要，便于今后的运营管理。

5.2.3　施工现场风险控制在绿色建筑的施工过程中，很容易出现一些不可控因素。过去，传统的做法是在施工过程中发现问题，然后提出整改方案，但这会导致一个环节的变化，另一个环节的变化。如果不及时采取有效措施，将给施工带来很大风险。然而，BIM的出现改善了这一问题。通过使用BIM技术，可以识别出施工早期的问题，并能尽早解决这些问题。BIM是构建绿色建筑的整体模型，无论哪个环节发生变化，系统都会自动重新计算和模拟其他信息，这大大减少了施工人员重建模型的步骤，使企业利润最大化。

5.3运行管理阶段

5.3.1　设备集成管理利用BIM模型可以整合各系统在三维模型中直观展示，同时实现快速的查询和调取。通过竣工模型提供的资料，可以设置设备养护和更换自动提醒，把安全隐患控制在萌芽状态。

5.3.2　突发事件应急处理维护阶段对于突发事件的处置在于准确和快速，例如疏导人员的撤离，设备紧急关闭或更换，重要领导来访的安保等。通过BIM模型可以很好地解决目前存在的问题。

5.3.3　公共安全管理1）视频监控通过配备监控大屏幕可以对整个广场的视频监控系统进行操作。所有监控设备均定位于模型中。点击对应部位即可查看改点监控视频，代替传统按照编号查看，极易查询错误。2）可疑人员的定位利用视频识别及跟踪系统，对不良人员、非法人员，甚至恐怖分子等进行标识，利用视频识别软件使摄像头自动跟踪及互相切换，对目标进行锁定。3）火灾消防管理基于BIM信息化技术的管理系统可以通过喷淋感应器感应信息，迅速确定火灾第一发生点。

6基于BIM技术精细化造价差异分析

基于“构件级”BIM造价模型，利用量价结合的特点，针对本绿色住宅与普通住宅的差异，精细化分析造价差异。5#楼和13#楼应用了区域集中供暖、海绵城市设计、保温隔热设计、活动外遮阳、除霾新风系统、太阳能光热系统及空气智能监控等技术，5#楼和13#楼建筑综合节能率为75%以上（见表1、表2）。通过BIM模型与同小区内普通住宅对比发现：预制剪力墙增加110.8m3，增加造价37.9万元；预制阳台隔墙增加4.32m3，增加造价1.5万元（见表3）。通过借用BIM模型量价对比发现：高品质绿色住宅采用预制夹心保温外墙板做法，比普通楼外墙采用砌筑外墙+外墙保温做法，每立方增加造价2220元，总造价增加71.4万元（见表4）。海绵城市增量成本主要包括下凹式绿地、雨水花园、透水铺装、蓄水池、监控系统以及排水沟六大实施成本，共计154.98万元。

7结语

本工程在规划设计阶段、施工建造阶段充分利用了BIM技术，在前期进行碰撞检查，直观解决空间关系冲突，优化工程设计以及管线排布方案，减少在建筑施工阶段可能存在的错误和返工。施工人员利用碰撞优化后的方案进行施工交底、施工模拟，可提高施工质量以及与业主沟通的能力，减少施工成本。通过对构件吊装、现场质量、安全、进度管理、机电管线施工等多方面的传统方式与BIM技术方法应用对比后发现，BIM技术可减少浪费返工，变被动为主动，提高施工效率。本项目预计避免浪费100余万元，工期缩短50d。绿色建筑是可持续发展的理念具有减小生态环境负荷，提高建筑环境质量的优点。本项目在设计中充分落实绿色理念，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然环境和谐共生，大大提高居住区民生幸福指数。本项目两栋楼作为在建的三星级绿色装配式建筑，具有良好的使用功能、布局和用户体验。符合建设低碳生态城市、推广普及低碳绿色建筑的发展潮流，促进了绿色生态、低碳环保政策的落实，对当地及周边城市推进节能减排、绿色生态理念起到示范引领作用，为社会可持续发展做出贡献。BIM技术有许多优点，因为它有助于更好地节约能源、原材料和水。它是未来绿色建筑设计的主要方向之一。它能有效降低建筑业的能耗和环境污染，对建筑业的健康和长远发展具有深远影响。

参考文献

[1]杨彩霞，李晓萍，尹波，等.中国建筑低碳发展战略路径及对策研究[J].建筑节能，2015（7）：107-111.

作者:潘正伟 潘昊哲 夏忠卫 田秋红 潘莉 李辉 单位:江苏博智工程咨询有限公司 江苏大学京江学院