绿色BIM如何助力绿色设计和建造论文_陶芸娇

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广西天艺建筑设计有限责任公司

摘要:建筑的发展应紧跟时代发展的脚步与时俱进,当今社会倡导节约资源、资源的可持续利用的发展理念,在这样的背景下BIM技术应运而生,对资源、能源消耗巨大的建筑行业带来绿色发展新方法。本文将对新兴技术BIM的发展进行概述,分析BIM在绿色设计中的工作原理、发展前景,并总结BIM在设计中应注意的问题,希望对我国BIM技术研究提供帮助。

关键词:BIM 绿色建筑;设计;应用

1 BIM和绿色建筑概述

1.1 建筑信息模型BIM

BIM全名为建筑信息模型,即将与建筑项目相关的各项信息数据作为创建模型的基础,通过数字信息仿真技术模拟建筑物所具有的信息,进行建筑模型的建立。BIM具有模拟性、协调性、优化性、可视化、可出图性的特点。

BIM能够参与运用到整个建筑设计周期,并起宏观调控作用,通过资源、行为、交付三个基本维度,给出设计企业实施标准的具体方法和实践内容。BIM在建筑设计中的应用并非简单的数字信息集成,而是可以充分根据建筑工程的集成管理环境,对建筑进行设计、建造和管理的数字化方法。

对BIM技术的总结有三方面:为建筑项目设施物理和功能特性的数字表达;可分享设施信息的知识资源、参与项目开始到拆除的全生命周期,提供可靠执行依据;在各个阶段向BIM提取、插入、修改和更新信息,促进各专业协同作业。

1.2 绿色建筑

绿色建筑是指在建筑设计全寿命周期内最大限度节约资源,保护环境、减少污染、为人们提供高效、适用、健康的使用空间,使建筑与自然和谐共生。同以往普通建筑设计相比,绿色建筑更注重建筑物节能减排的效果。

1.3 BIM对绿色建筑的应用

BIM模型是在三维环境中将建筑设计图纸完整的以模型形式表达出来,在这个过程中可以模拟出真正施工中可能会遇到的问题、检测出建筑设计中不合理处,不仅如此,对一些非几何信息如建筑材料的性能、强度、造价、采购信息等也都能进行运算和分析,对建筑设计整体流程进行整合。应用BIM对绿色建筑设计的全生命周期进行管理,可以为其提供强大的数据支持,主要意义体现在:快速算量、提升精度;精确计划、减少浪费;多算对比、有效管控;虚拟施工,有效协同;碰撞检查、减少返工;冲突条用、决策支持等。

1.4 BIM应用现状

BIM技术在国外已经拥有较好的运行环境,美国已建立了BIM应用标准,以指导行业更好的运用,并在BIM软件开发、业务流程实践、数据交换标准等方面的研究有了很好的积累,BIM在实际工程中的应用情况已超过建筑项目的1/2。BIM对我国而言仍是一门新技术和新的理念,部分大型城市现有较多应用BIM技术的成功实践,如北京奥运村,香港地铁项目、南水北调工程等,也有越来越多的BIM建筑设计竞赛和BIM培训工作正在展开,但总体而言,我国对于BIM技术的研究和应用仍处于起步阶段,在应用中仍存在技术方向单一、深度不够、普及程度不够等方面的问题。

2 绿色BIM在绿色设计中的应用

2.1 项目管理中的应用

项目管理中最重要的是对数据的准确获取,BIM技术可以及时准确的分析计算项目管理所需数据,提高企业的核心竞争力,同传统项目管理相比,BIM的应用可以在项目早期依据设计方案对项目性能做分析比较,优化方案,提高项目质量与性能;构建的BIM模型可以随项目进度、完成情况、方案调整等及时更新模型和相关数据,协助指导项目施工管理;以3D形式审核确认项目变更并判断其可行性,合理掌控项目变更行为;涵盖整体工程资料、方便调阅,整合散落的工程信息。

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2.2 规划选址、场地分析中的应用

规划选址和场地分析是建筑设计的重要阶段,决定建筑设计定位,这一阶段主要任务和目的是确定建筑物的方位、外观造型、将建筑物与周围场地与环境有机结合。传统方法进行该阶段分析存在弊端,如设计师依靠主观意识、定量分析不足、大量数据信息处理不当等。BIM技术可以通过自带地理信息系统对场地和建筑方案模型数据相结合,通过计算快速得到客观的分析结果,对规划阶段的场地评估、最理想场地规划、建筑布局、交通流线组织等决策性的因素也能准确分析。同时,BIM的性能分析还将传统方案设计与评审阶段结合起来,在可建设用地中选择出最优地块,这在传统分析中也是无法实现的,BIM技术在该阶段的应用对我国城市规划编制科学化、城市规划可持续发展等方面有促进作用。

2.3 建筑设计中的应用

建筑设计阶段是建筑方案的实施阶段,涉及到建筑、结构、水、暖、电多个专业,绿色BIM技术在该阶段的应用效果更为直观,运用BIM技术建立的信息模型描述了建筑及各专业的模型信息,为施工图设计、运营维护提供原始数据。设计阶段更注重建筑单体的各种功能和性能,因此建筑本身的信息模型是其他相关设计软件分析的基础,也是BIM技术核心,所有性能化设计如日照分析、节能设计、通风设计、暖通空调设计计算、给排水计算分析、绿色建筑评价等都与建筑本身信息模型数据紧密相关,建筑施工图在此基础上产生,通过BIM对方案的多维度分析计算,使施工图更加准确。

2.4 建造施工中的应用

BIM的碰撞检测、工程量统计、施工模拟等功能,可以使建筑在建造施工过程中达到节约资源、减少或避免浪费的绿色目标。碰撞检测主要是通过三维建模所包含的模型信息,对各专业管线布置直观的呈现,检测其布置是否有冲突并提出碰撞后的优化方案,对复杂建筑建筑而言,这种检测可以避免实际施工不合理设计的产生,节约成本、减少返工节约时间、避免材料的浪费,具有诸多绿色性能。

2.5 运行维护中的应用

项目建成后进入使用阶段,真正实现绿色建筑项目的意义——运营。该阶段BIM技术的作用是运行管理、维护保养,提高建筑物的运作和维护水平,为使用者提供舒适、安全的工作与生活的场所空间,也可以在一定程度上提高人们生活舒适度、工作效率和处于建筑物期间的健康状况。

3 绿色BIM应用于建筑设计时应注意的问题

1.政府对BIM技术应用重视程度不够,导致绿色BIM在规划和场地分析阶段所需要数据与资料的获得受到相关部门的限制,进而导致其无法全面进行规划选址和场地分析;

2.国内BIM技术应用和分布范围不集中,大多数中小型城市仍没有将BIM技术应用到实际工程的建设中,一些设计机构和许多设计师,因为各种主观与客观原因,不重视绿色建筑的可持续发展,缺乏对BIM软件的使用能力。

3.BIM技术支撑的建筑运行维护环节需要发展成熟的设施运营管理企业的配合,我国需要加快设施运营管理企业的建设,使绿色建筑的可持续发展得到有力的保障;

4.我国对BIM软件应用缺乏执行标准,软件在各地区使用的本土化程度不高,许多规范标准和数据都没有列入模型信息当中,这些因素往往导致绿色BIM技术无法得以全面的发挥。

4 结语

BIM建筑信息模型的建立,是建筑领域的一次革命。掌握BIM技术,才能在建筑行业更好地发展。建造绿色建筑是每一个从业者的使命。建造绿色建筑是建筑行业的责任。

参考文献:

[1] 何关培.BIM总论[M].北京:中国建筑工业出版社,2011

[2] 绿色BIM:建筑信息模型如何推动绿色设计与施工[R].麦克劳希尔建筑SmartMarket.2010.

论文作者:陶芸娇

论文发表刊物:《基层建设》2015年第35期

论文发表时间:2016/12/1

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