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摘要:本文簡(jiǎn)單介紹了綠色建筑及BIM技術(shù)的概念,對(duì)BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)分析。
關(guān)鍵詞:綠色建筑;建筑設(shè)計(jì);BIM技術(shù)
前言
綠色建筑是建筑業(yè)的發(fā)展追求和發(fā)展理念,它強(qiáng)調(diào)的是保護(hù)環(huán)境和減少污染,與自然和諧共生。綠色建筑設(shè)計(jì)過(guò)程對(duì)建筑信息的處理要求較大,要滿(mǎn)足這種需求,只有依靠現(xiàn)代高科技的信息技術(shù)的發(fā)展。建筑信息模型BIM正是誕生于這樣一個(gè)信息時(shí)代,它是一種技術(shù)理念,可以為綠色建筑的實(shí)現(xiàn)提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐。
1綠色建筑和BIM技術(shù)的概念
1.1綠色建筑
現(xiàn)在地球上因?yàn)槿鄙倌茉春唾Y源來(lái)供應(yīng)給人類(lèi),環(huán)境逐漸惡化,生存壓力也越來(lái)越大。因此開(kāi)始重視能源和資源的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。而在建筑行業(yè)開(kāi)展可持續(xù)發(fā)展的綠色建筑,包括節(jié)水,節(jié)材,節(jié)能和節(jié)地與環(huán)境保護(hù)的四節(jié)。綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)綠色建筑的解釋為:在建筑的整個(gè)生命周期內(nèi),以最大程度的節(jié)能,節(jié)地,節(jié)水,節(jié)能建材,環(huán)保,減少污染,盡可能地為人類(lèi)打造舒適,健康,高效的生活空間,建設(shè)和諧的自然環(huán)境。由此可見(jiàn),人們?cè)絹?lái)越重視建筑的整個(gè)生命周期,對(duì)建筑全生命周期持續(xù)發(fā)展的關(guān)注度需求越來(lái)越高。
1.2BIM技術(shù)
BIM技術(shù)是指建筑信息模型。它主要是通過(guò)各種與建筑工程相關(guān)的數(shù)據(jù)信息模型來(lái)建立一個(gè)建筑模型,使用數(shù)字信息化建設(shè)與模擬一個(gè)有實(shí)際性能的仿真模型。在美國(guó),BIM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分為三個(gè)主要部分,分別為:①BIM技術(shù)分享信息資源,是知識(shí)共享的過(guò)程,為信息共享與相關(guān)設(shè)施和設(shè)備從設(shè)計(jì)理念開(kāi)始到拆除的整個(gè)生命周期之中多涉及的全部決策提供科學(xué)依據(jù);②BIM還是一項(xiàng)數(shù)字技術(shù),用來(lái)表達(dá)一個(gè)建設(shè)工程項(xiàng)目所具有的功能以及物理特點(diǎn);③項(xiàng)目在不同的階段有不同的利益,他們將利用BIM技術(shù)的不斷插入,提取,更新和修改數(shù)據(jù)或信息來(lái)支持和反映不同的職責(zé)間的協(xié)同工作。
2BIM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
BIM技術(shù)具有優(yōu)化性、可出圖性、協(xié)調(diào)性、仿真性、可視化這五種特殊性能。這五種高品質(zhì)的特性促使自2002年以來(lái)在建筑行業(yè)應(yīng)用的BIM技術(shù)在十幾年的時(shí)間內(nèi)應(yīng)用覆蓋至全球范圍內(nèi),得到業(yè)內(nèi)人士及社會(huì)人群的充分認(rèn)可,被稱(chēng)為建筑界的一個(gè)重要的變革力量。BIM技術(shù)已經(jīng)在與美國(guó),英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)過(guò)多年發(fā)展得到逐步應(yīng)用,其發(fā)展程度已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)先進(jìn)的水平,成為一個(gè)非常強(qiáng)大的推動(dòng)建筑行業(yè)發(fā)展的新興力量,也有很多軟件開(kāi)發(fā)廠(chǎng)商在發(fā)展前期就積極呼吁應(yīng)用BIM技術(shù)。設(shè)計(jì)單位和施工企業(yè)的科研機(jī)構(gòu)以及各行各業(yè)的協(xié)會(huì)等已經(jīng)逐步把BIM放在眼前的位置上,建立了發(fā)展BIM技術(shù)的工作室和開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì),推動(dòng)BIM技術(shù)被更廣泛的應(yīng)用,給人們的生活工作帶來(lái)更多的方便。
3BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
作為一種科學(xué)的技術(shù)理論,BIM技術(shù)呼吁建筑資源和知識(shí)能夠獲得全方位的共享,并提供一個(gè)對(duì)建筑的整個(gè)生命周期需要做出決策的科學(xué)依據(jù)。無(wú)論是綠色建筑還是BIM技術(shù),都是把建筑整個(gè)生命周期放在非常重要的地位,二者都以不同的方式,試圖達(dá)到同樣的目的。BIM技術(shù)的基礎(chǔ)是綠色建筑,而綠色建筑的可靠依據(jù)和技術(shù)則來(lái)源于BIM技術(shù)。
3.1節(jié)約能源及利用
能源節(jié)約能源和使用能源在評(píng)價(jià)綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)中是一項(xiàng)十分重要的內(nèi)容。通過(guò)建立一個(gè)可視化的建筑三維BIM模型引入分析能量消耗的軟件,或者轉(zhuǎn)換格式引入分析能量消耗的軟件,并在相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際氣候氣象數(shù)據(jù),對(duì)模擬的結(jié)果作一個(gè)科學(xué)合理的調(diào)整或優(yōu)化建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)和設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)。此外,通過(guò)BIM技術(shù)可以分析室外太陽(yáng)輻射的分布區(qū)和太陽(yáng)輻射強(qiáng)度。因此,用于優(yōu)化和完善太陽(yáng)能設(shè)備的設(shè)計(jì),可以最大程度上對(duì)可再生資源的科學(xué)合理利用。
3.2節(jié)約水資源及利用水資源應(yīng)用
BIM技術(shù)建立的三維建筑信息模型可以根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際暴雨強(qiáng)度系數(shù)和氣候降水資料再加上計(jì)算公式提供了一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)中的完整信息是采集雨水非??煽康挠?jì)算依據(jù),然后可以憑借收集到的雨水信息數(shù)據(jù),以不同的地貌為基礎(chǔ),通過(guò)對(duì)徑流系數(shù)的影響、以及綠地、道路和建筑信息的確定,使集雨量計(jì)算更為精確,從而使設(shè)計(jì)方案得到及時(shí)的調(diào)整和優(yōu)化。
3.3節(jié)約材料與利用
材料在綠色建筑的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中有建筑材料和使用比例的詳細(xì)要求。如果施工是安全的,施工環(huán)境的情況也能得到保證,可保證總體建材重量的10%以上可持續(xù)利用的要求。如果使用以前傳統(tǒng)的技術(shù)和手段,進(jìn)行如此迅速的精確計(jì)算是難以實(shí)現(xiàn)的,更不用說(shuō)應(yīng)用在一些比較復(fù)雜的工程項(xiàng)目中。如果運(yùn)用BIM技術(shù),這些類(lèi)型的問(wèn)題將非常容易地得以解決。因?yàn)锽IM技術(shù)具有非常強(qiáng)大的數(shù)據(jù)信息和對(duì)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的功能,在一段相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)就可以計(jì)算出各建材的用量,給配置工程建材工作提供了一種可靠的指導(dǎo),符合綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的需求。此外,BIM是建筑,結(jié)構(gòu)、給排水、電氣、暖通等不同專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)相結(jié)合在一起的,它擁有檢查管線(xiàn)碰撞和解決設(shè)計(jì)階段不同專(zhuān)業(yè)的方案沖突等功能,因此可以在施工階段有效地避免因此類(lèi)沖突所帶來(lái)的浪費(fèi)及返工等問(wèn)題。
3.4室內(nèi)環(huán)境與風(fēng)、光、聲分析
室內(nèi)環(huán)境就是由這三種環(huán)境組成的。為了準(zhǔn)確分析這三種環(huán)境,需要借助準(zhǔn)確的BIM三維建筑模型。通過(guò)室內(nèi)的自然通風(fēng)模型,對(duì)室內(nèi)空氣的年齡,污染物的分布等情況進(jìn)行分析,然后根據(jù)需要調(diào)整相應(yīng)的數(shù)量,位置和大小,改善室內(nèi)空氣質(zhì)量水平。與此同時(shí),進(jìn)行光環(huán)境的分析,對(duì)室內(nèi)照明結(jié)構(gòu),對(duì)顯色指數(shù)以及眩光的數(shù)值等進(jìn)行分析是否能適應(yīng)有光要求。分析室內(nèi)的噪音,對(duì)室內(nèi)噪聲值進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè),比對(duì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷。我們可以通過(guò)BIM技術(shù)在室外環(huán)境模型導(dǎo)入分析軟件進(jìn)行仿真,并且將上述內(nèi)容進(jìn)行完整的分析。
3.5運(yùn)營(yíng)與管理分析
BIM技術(shù)的核心是參數(shù)化的三維可視化模型,這是各個(gè)相關(guān)專(zhuān)業(yè)信息的結(jié)合,可以把建筑物涉及到的不同專(zhuān)業(yè)中的各種參數(shù)加以可視化,并可以與整個(gè)建設(shè)過(guò)程中的信息保持一致,同時(shí)能實(shí)時(shí)提供相關(guān)的各種項(xiàng)目的資料。提供的這些數(shù)據(jù)具有極高的完整性而且可靠性,并能進(jìn)行實(shí)時(shí)協(xié)作、長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)提供經(jīng)營(yíng)管理現(xiàn)階段綠色建筑對(duì)工程信息的要求。例如項(xiàng)目運(yùn)行一段時(shí)間后需要清洗空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng),此時(shí)就要熟悉和掌握所有的空調(diào)系統(tǒng)規(guī)模、空調(diào)管道的位置、以及圍繞該系統(tǒng)的其他功能管線(xiàn)位置都要熟知,之后才能決定投入的相應(yīng)的人力物力和必要的工具。通過(guò)BIM模型就可以實(shí)現(xiàn)它并且能夠高品質(zhì)地滿(mǎn)足這些要求。BIM技術(shù)可以通過(guò)建立的模型快速準(zhǔn)確的了解出現(xiàn)問(wèn)題的燈具的具體位置并且了解相關(guān)燈具的功率、高度以及接線(xiàn)等情況。
3.6使用階段中的功耗與維護(hù)
能源消耗和成本也是建筑使用階段綠色建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn),如何在運(yùn)營(yíng)階段體現(xiàn)BIM的焦點(diǎn)是可持續(xù)。投入使用前的建筑,可以利用BIM對(duì)建筑進(jìn)行第一步的測(cè)試和調(diào)整,移交文件時(shí)還可以和BIM模型一起轉(zhuǎn)移,然后使用BIM出具一套科學(xué)的建筑維修計(jì)劃,從而提高建筑的性能,并且降低能耗和維護(hù)成本,最終降低建筑的整體運(yùn)營(yíng)成本,對(duì)一些重要的設(shè)備還可以跟蹤記錄,從而提前判斷設(shè)備的使用狀態(tài),利用BIM智慧運(yùn)營(yíng)維護(hù)功能可以快速響應(yīng)緊急情況。包括預(yù)防,報(bào)警和處理,以確保建筑進(jìn)行有效的管理。
4結(jié)語(yǔ)
總之,在倡導(dǎo)綠色環(huán)保的今天,BIM可以幫助綠色建筑的建造使用更清潔更高效的技術(shù),盡可能減少能源的消耗,它為綠色建筑走可持續(xù)發(fā)展的道路提供了重要的技術(shù)支持與展示舞臺(tái)。
參考文獻(xiàn)
[1]陳子穎,林宇,張?jiān)卵啵瓸IM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].建筑設(shè)計(jì)管理,2013(6):14~18
作者:夏靜 單位:江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司
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