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摘要:BIM,是将一个建筑工程的所有信息及参与建筑的多方数据信息为基本模型,用可视化、仿真化的技术,做到协同工作,统一管理,使参与各方能够相互协作的操作模式。以信息为中心的BIM技术在被提出的这十几年时间里,广泛受到建筑行业认可和应用。因为BIM不仅包括整个建筑的所有数据信息,也包括整个建筑工程的生命周期,所以把BIM与绿色建筑相结合才能够为绿色建筑业做出巨大的贡献。而所谓的绿色建筑是在保证居民舒适、安全的居住环境前提下,以环保、节能、可循环等方面为出发点,充分保护周边环境,减少建筑对环境破坏。虽然世界各国对绿色建筑定义有所不同,但是基本都是以充分利用资源、人类生活环境和周边自然环境和谐相处为基调。
关键词:绿色建筑;BIM技术;应用
一.BIM技术
1、BIM技术的概念
BIM是BuildingInformationModeling的简称,也就是建筑信息模型。建筑信息模型(BIM)主要是通过数字信息仿真模拟,把建筑物所具有的真实信息集成建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型。建筑信息模型(BIM)技术是一种应用于设计、建造、管理的数字化方法技术,贯穿于建筑工程的整个周期中,把这种技术应用到建筑工程的集成管理环境当中,可以使建筑工程在其整个进程中降低风险,显著提高效率。
2、BIM技术的特征
首先,BIM技术具有参数化设计的特征。建筑信息模型(BIM)在运用的时候,首先要把建筑的不同构建和文字信息按照不同的类别划分为不同的类型,然后根据不同的构建属性设计为不同的对应参数。
其次,BIM技术具有关联性的特征。在建筑信息模型(BIM)中,模型和视图之间的创建是需要双向关联的,任何视图的变更都能够被传递到整个的建筑信息模型当中,并能更新相关的视图或者明细表。
第三,BIM技术具有协同设计的特征。建筑信息模型(BIM)不是一个设计人员或者一个专业的设计人员所能单独完成的,它需要相同专业的不同设计人员或者不同专业的设计人员基于同一数据模型协作完成不同的设计工作,从而完成整个建筑工程构建的设计工作。
第四,BIM技术具有可持续设计的特征。建筑信息模型(BIM)技术是一种应用于设计、建造、管理的数字化方法技术,贯穿于建筑工程的整个周期中,能够在建筑工程全生命周期中得到有效利用。在全生命周期中,各个建筑构建所使用的软件能够共享一个建筑信息模型(BIM),这非常符合当代提倡的绿色设计理念。
三、BIM与绿色建筑
BIM的上述特性使得它一诞生就在建筑界迅速发展壮大,且非常适合与绿色建筑相结合。首先,两者都关注建筑全生命周期的相关信息。绿色建筑关注建筑从前期规划到运营管理全过程的“四节一环保”,而BIM技术亦覆盖了建筑从规划设计、施工、运营维护、拆除的全过程信息,因此这两者在时间维度及信息周期上是可以配合的;其次,两者都能为建筑设计和运营管理做出进一步的优化。绿色建筑强调从理念和技术的角度出发来提升建筑的品质,在BIM的基础上可以实现更好的优化,突破信息、复杂程度和时间的制约,从多方协调、可视化的角度,结合项目设计和投资回报率分析,优化建筑设计和运营管理;最后,两者都借助了可持续软件进行分析。绿色建筑所关注的光照通风热量等,有了BIM平台就能方便地导入相关的各类绿色建筑分析软件,可以快速校验物理性能方面的合理性,完成建筑的绿色性能化分析和评估,降低性能化分析的时间周期,实现工作过程的优化。
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四、BIM技术在绿色建筑的应用
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。
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。例如,与Ecotect软件相结合,将BIM模型转化为可视化的细部分析图,可以做到对建筑局部构件的细节推敲,同时也能对光照、太阳辐射、热传导、声波等进行多种实时分析;用基于BIM的ProjectVasari软件,可以从云端模拟分析建筑物风场气流及日照辐射的影响等。在BIM的参与下,项目各利益方关注的焦点能够得到直观的展现,彼此的意图能够得到充分的表达,并能快速进行交流与反馈,做出决策的时间也大为减少。
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,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。
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。
结束语
BIM技术与绿色建筑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建筑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,而绿色建筑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]潘佳怡,赵源煜,中国建筑业BIM发展的阻碍因素分析,工程管理学报,2012年01期。
[2]刘芳.关于BIM技术对绿色建筑产生的积极意义的探讨[J].中外建筑,2013(6):60-61.
论文作者:钟启超
论文发表刊物:《基层建设》2015年24期供稿
论文发表时间:2016/3/24
标签:建筑论文; 模型论文; 技术论文; 信息论文; 建筑工程论文; 构件论文; 阶段论文; 《基层建设》2015年24期供稿论文;