绿色BIM在建筑物全生命周期中的环境持续性研究

陈茜　赵跃

摘要：建筑信息模型（BIM）技术的创新，预测，管理与时俱进，并且促进了建筑物全寿命周期过程中对环境影响的可视化技术的发展。本文旨在绿色BIM环境的可持续性监控和管理在建筑物的全生命周期应用上，未来的绿色BIM理念，还应包括三个概念（再减少，再利用，再循环），运用现有的理念为工程建设和改造的可持续性分析上谋求新的发展，提高工程的能源利用率以利于各种设备操作整合出更有效的低碳管理模式。这项研究为未来BIM技术在环境可持续发展打下坚实的基础。

关键词：建筑信息模型；绿色建筑；绿色BIM；环境可持续性

中图分类号：TU712.2 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2016）030-000-01

一、引言

环境可持续发展的概念被要求在传统建筑的全寿命周期体系结构上以后，刺激变革了建筑环境变化，减少能源消耗和自然资源耗竭的水平。工程设计和施工行业一直存在着非常大的碳排放，虽然“绿色环保”和“环境可持续性”理念在建筑行业已经问世多年，但在我国该行业的各种措施实施不到位。建筑拆除物在发达国家约占所有的固体废物的40%。随着资源和能源成本上升且日益增加的稀缺性，减少能源消耗和该行业相关温室气体排放量使我们面临着日益紧迫的挑战。

二、建筑信息模型（BIM）绿色化浅析

在过去二三十年通过计算机（CAD）设计软件和建筑信息模型（BIM）等辅助软件的发展，改变了传统的建筑设计格式和施工的格局。BIM的定义是由计算机生成的模型技术用于支持在协作填充信息和模拟的规划，设计，建设，设施操作的过程。在许多国家BIM现在被越来越多地作为一种新型的技术，以协助设计构思和施工及设施的操作。它被认为是一种新的管理技术，它提供了一个集成的解决方案，以时间，成本，安全，质量，建设项目的功能为基础提高客户满意度。

在建筑业的过去几年里，绿色BIM成为盛极一时的术语和概念，尽管它无处不在，但我们对绿色BIM的认识还存在一些异议，本文旨在从实践中体会绿色BIM的真谛。

三、建筑信息模型（BIM）和可持续建筑分析

绿色建筑高速发展的同时也衍生出可持续建筑和高性能建筑的概念，高性能建筑不是传统意义上的绿色建筑。从环境保护机构方面理解，绿色建筑是建筑物全生命周期内对环境负责对资源节约理念。

四、建筑物全生命周期内绿色BIM的讨论

1.建筑规划设计阶段

建筑规划设计阶段是可持续发展中最基本的起点，能源利用和环保方面精确的规划设计决策能够帮助在可持续过程中提高效益，传统的设计环境很少能够为设计师和其他项目成员提供可视化的可行性，也不利设计师做出更精确更环保的设计决策。在九十年代末期绿色BIM的优势已经凸显，在一定的时间段内，绿色BIM较传统设计方面节约成本，节约时间，节约资源，节约能耗。

绿色BIM可以提高建筑物交付业绩，从而有助于最大限度地减少不必要的由于之间的设计错误或缺乏沟通而对各方造成的影响。

2.建筑施工阶段

绿色BIM的施工过程是低碳施工的过程，更清洁更环保的工地已成为建筑部门面临的主要问题。越来越多的证据表明建筑物施工过程中的碳排放占整个建筑物全生命周期内的能源消耗的很大比例，因此需要低成本的有效的机制监测排放量，这一项研究在近十年的美国已得到很大的发展，特别是排放源和排放量的分析和可视化，该研究在刚开始时因其监测的狭隘，一度遭到抵制，所以开发出可视化的监测工具可以提高项目成员评估施工过程中碳排放水平。

施工过程中操作能量消耗（或使用）是建筑物全生命周期内的主要能耗部分，这个阶段在建筑物的生命周期中产生约三分之一的碳排放量。因此运用绿色BIM工具在施工和运行阶段对环保提出几点建议：1.供暖和制冷需求分析；2.确定采光机会并减少照明负载和兼顾随后的能量负载；3.选择适当的建筑设备并减少能源使用

Autodesk绿色建筑工作室涉及创新的软件计算技术可以对建筑施工过程中能源使用进行分析。对现有的建筑物可再生能源的碳排放进行预测和评价。

3.建筑维护保养阶段

在建筑维护保养阶段，对现有建筑物进行改造可以有利于促进资源节约，减少建筑物的能源消耗，提高建筑运行时的能源效率，为日常生活提供更安全和更清洁的生活环境。建筑行业各部门都在想办法通过改善建筑物的可持续性。这样做的目标包括并入可持续发展的设计理念，降低运营成本，限制环境影响和提高建筑的持续性。所以通过绿色BIM综合考虑对建筑物进行改造有利于可持续发展的原则

4.建筑拆迁阶段

近十年随着建筑行业蓬勃发展，环境日益严峻，对于施工拆迁对环境的影响不断升级，不断增加的拆建废料在堆填区弃置，尤其是在发达城市如北京，已经成为一个重要的社会环境问题。随着环境的可持续发展，许多国家政府意识的不断增强，行业都不得不考虑有效拆建废物管理措施。

回收被认为是一个可持续的选择道路较传统的拆迁和填埋的方式。全面和综合的拆建废料管理框架应该可以使大部分建筑物拆迁物减少，再利用和回收，并在一个建筑项目的生命周期内限制建筑垃圾处理量，实现整个可持续发展的综合战略。

五、结语

综上所述，绿色BIM一直主张其在环境可持续性的设计和可持续建筑的发展和协作。绿色BIM已经成为一种流行的节能性能分析工具在建筑的规划设计阶段，它也被应用到现场碳排放估算和可视化，以帮助预测和监督建设项目的碳足迹。但是，绿色BIM发展才刚刚开始，其发展在业内还需学者进行长时间的探讨。下面对绿色BIM的文献归纳三個问题：

1.建筑物维修，改造和拆除阶段的研究比较受阻。2.缺乏基于BIM环境可持续性的仿真工具。3.绿色BIM工具的大数据库的整理和管理。

未来绿色BIM领域一些重要的研究方向本人的见解如下：

1.在BIM可持续系统中加入再减少，再利用和再循环的概念。

2.在BIM系统中与设施的运行维护紧密相连，整合操作出更全面的低碳管理模式。

3.开发一个更实际的BIM工具并得到绿色建筑的认证。

4.改善绿色BIM工具的兼容性

5.加强绿色BIM技术的学者和实践者之间的互动和交流，减少整个建筑物的生命周期内碳排放。