1本课题国内外研究现状述评及研究意义
海绵城市建设作为国家实施生态文明建设,倡导绿色、可持续发展的城市发展理念的一项重要的基础设施建设内容,通过建立一套低影响雨水开发系统,形成自然渗透、自然存积、自然渗透的城市绿色综合水系,统筹推进绿色生态城市建设。目前国内外在海绵城市建设过程中过度强调海绵城市建设中新材料的研发和新技术的应用,片面的认为透水材料、下沉式城市广场和城市绿地就是海绵城市建设,忽视了海绵城市建设多学科的交融。海绵城市建设的复杂性,急需一个有机统一的平台来保障。而目前国内外还没有一个成熟的跨领域跨专业衔接沟通的平台来实现海绵城市建设中风险提前预测。
“海绵校园”一词由“海绵城市”延伸而来,它是指整个校园像海绵一样,具有一定的弹性和适应环境变化的能力,能够对环境变化以及自然灾害实行自我应对和自动调节,降雨时可以吸水、净水、蓄水,需要时便释放蓄存好的水并加以利用。目前高校校园内建筑密集,师生众多,需水量大,并且用水方式、途径多样,通过海绵校园的建设,可以有效应对暴雨灾害对师生安全、学校设施的影响,可以实现科学合理利用雨水资源,缓解校园供水压力,节约水资源,降低面源污染,提升景观环境,使教学生活更加顺利有序的进行。
BIM(Building Information Modeling) “建筑信息模型”即以空间数字技术和建筑工程项目的各项有关信息数据为基础,创建工程项目设计、建造及后期运营管理等全寿命周期模型,并将这些模型和信息数据连接于建筑工程的设计、施工管理及运营管理等建筑全周期中,具备可视化、协同工作、深化设计和资源共享等特征优势。BIM 技术的发展越来越多的从技术本身上升为涉及建设领域各行各业进行工程建设时需要的管理理念。海绵城市建设,作为一项涉及多学科、多领域的系统性工程,除了解决各自在学科内关键技术问题外,还应解决学科交融、领域渗透、效能评估等问题。国内越来越多的学者和机构已经认识到 BIM技术发展的瓶颈和今后的发展趋势,一个基于BIM 技术的跨学科、跨领域多级联动平台的建立是大势所趋,也是海绵城市规划、建设、维护、管理、运营的一个重要途径。
西北大学吴丹杰等人在进行海绵城市建设实践研究时,提出现有的城市建设在城市规划,资源配置等方面存在“多规”现象,而海绵城市建设强调的是总体布局和综合部署,就需要在涉及规划的多方面统筹安排水、路、管、绿地的规模和布局。需要打破多部门、多体系的壁垒,通过专项规划,借助现代先进的 BIM技术来衔接各部门规划、分区规划,以及衔接控制性详细规划来实现统一推进。
本课题将以潍坊科技学院大学校园为例,在对潍坊市各大校园进行调研的基础上,依据海绵校园建设的基本理念,探讨校园中雨水排放与利用、中水处理与利用等方面存在的问题并进行分析探讨,从校园规划、排水、园林、道路、交通、建筑、水文等各个环节综合考虑资源与能源的合理配置与有效利用,提出建设可持续发展的节约型校园的基本方案,并利用BIM相关软件建立一套雨水回收系统三维动态可视模型,从而实现存储回收利用雨水系统的目的。本系统可避免传统设计方案中碰撞、错位,尺寸标注等错误,具有成本可控性、可视化的特点,对后期海绵校园的建设具有重大参考价值。
2本课题研究的主要内容、基本思路、研究方法、重点难点、基本观点和创新之处。
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2.1研究内容及思路
潍坊科技学院是山东省寿光市一所普通本科学校,校园占地近2000亩,目前绿地面积达745.5亩,绿地率达到37.27%,绿化覆盖率达到56.25%,所在地气候特点为降雨时间集中、夏秋多旱、暑热期长,在降雨方面存在着降雨量大、雨量集中、降水量极不均衡的特点。同时校内道路不透水铺装所占比重过大,暴雨时节地表径流量大,校园内部分地段易形成内涝,校园建设没有考虑建筑的雨水利用和中水回用,雨水排放采用传统市政排水模式,人工湖水质逐年恶化,多余湖水直接排入雨水管网,没有循环利用,水体富营养化现象严重。本课题将以潍坊科技学院为例,在对潍坊市各大校园进行调研的基础上,依据海绵校园建设的基本理念,探讨校园中雨水排放与利用、中水处理与利用等方面存在的问题并进行分析探讨,从校园规划、排水、园林、道路、交通、建筑、水文等各个环节综合考虑资源与能源的合理配置与有效利用,提出建设可持续发展的节约型校园的基本方案,并利用BIM技术设计出一套校园雨水收集系统模型,试图收集雨水进行回用,达到节约水资源,节能的目的。
2.2研究方法
本课题主要以低影响开发理论为基础,在解决校园内涝问题的基础上,根据校园的基本规划概况、建筑物及周边环境目前的排水情况、近几年来本地区的气候暴雨情况统计、目前的中水回用现状、关于LID的国内外研究现状等等,利用BIM技术设计出一套校园雨水收集系统三维模型,收集雨水进行回用,达到节约水资源、改善内涝、降低成本的目的。本课题将采用调查研究法、行动研究法、比较研究法、案例研究法、经验总结法和文献研究法,有目的、有计划严格按照程序进行。
2.3重点难点
本课题的重难点在于利用BIM技术设计出一套校园雨水收集系统三维模型,并利用该模型完成施工模拟,解决施工的复杂化,提升工程质量与工期、控制工程成本,并结合动态模拟结果,实现虚拟与现实模型监控,达到虚拟模仿现实监测的效果,为后期海绵校园的建设提供参考。
2.4创新之处
利用BIM技术设计出一套校园雨水收集系统三维模型,并利用该模型完成施工模拟,解决施工的复杂化,提升工程质量与工期、控制工程成本,并结合动态模拟结果实现虚拟与现实模型监控,达到虚拟模仿现实监测的效果。
参考文献
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论文作者:吕英霞1 房靖林2
论文发表刊物:《知识-力量》2019年11月53期
论文发表时间:2019/12/6
标签:海绵论文; 校园论文; 雨水论文; 模型论文; 城市建设论文; 技术论文; 建筑论文; 《知识-力量》2019年11月53期论文;