BIM 技术在可持续绿色建筑全寿命周期中的应用研究
2020-10-20王延峰
王延峰
摘 要:我国绿色建筑在实现节能方面还存在一些问题,主要是理论研究缺乏系统性和深度,绿色建筑的概念过于抽象或流于形式。而 BIM 技术的合理应用为绿色建筑在节能方面的发展提供了强有力的技术支持。BIM技术可以对绿色建筑的采光、通风、资源消耗等情况进行模拟分析,并将绿色建筑全寿命周期中的实际情况及时反映出来,从而协调细节与整体之间的关系,解决绿色建筑节能方面的诸多问题。
关键词:BIM 技术;可持续绿色建筑;全寿命周期;应用
现今的绿色建筑的建筑过程中还存在一些问题,BIM 技术作为建筑行业中较为新颖的技术手段,将 BIM 技术应用于可持续绿色建筑全寿命周期中,可以更好的解决目前建设施工中所存在的问题,BIM 技术与绿色建筑的结合可以更好的达到节能的效果,同时可以节约建设成本,提高施工效率,促进建筑行业的不断发展。
一、慨述
1、BIM 技术的内涵和含义。为了更好的研究 BIM 技术在可持续绿色建筑全寿命周期中的应用模式,需要对 BIM 技术的内涵和含义进行了解, BIM 技术的全称是建筑信息模型技术,BIM 技术的主要工作原理是利用相关数字技术,结合实际工程的各项数据进行分析模拟,BIM 技术总结就是利用建筑模型来模拟项目的全寿命周期。从而更有效的处理建筑工程中的多项问题,包括管理施工、规划设计等多个方面,BIM 技术相较于传统技术在数据分析、造价管理等多方面都有一定的优势,运用 BIM 技术可以更好的将多种专业进行结合使用,更好的提高建筑施工效率。
2、绿色建筑的内涵和含义。建筑行业的能源消耗在整体能源消耗中占据了很大的部分,为了更好的体现时代不断发展中对于生态和能源的要求,绿色建筑就成为建筑行业的发展方向,绿色建筑的内涵就是以环保和节约能源为前提和主要条件,从而应用到实际建筑的多个方面,包括选址、方案设计、实际施工、后期维护以及二次改造和更新的全过程,贯穿于整个全寿命周期。在我国的现状中,对于绿色建筑的定义普遍表现为在全寿命周期内的最大程度节约能源的建筑体系,所节约的能源涉及到了许多方面,主要体现在能源、土地、水资源以及其它材料等,建造绿色建筑的目的是为了保障健康高效生活的同时做到节能和环保的效果。
二、BIM 技术在可持续绿色建筑全寿命周期中的使用
可持续绿色建筑的全寿命周期不单单是指绿色建筑的设计和建筑的过程,而是包括了绿色建筑的使用和建筑的拆除过程,所以可持续绿色建筑的全寿命周期的时间比较长,因此对于相关的管理技术的要求很高。目前我国利用 BIM 技术来构建绿色建筑的模型和专用的信息平台,此项技术可以在一定程度上帮助参与可持续绿色建筑全寿命周期过程的各个项目部门及时全面的了解该绿色建筑项目的相关资料和信息,并且可以更加直接的为各个项目部门的管理人员提供全面直接的数据分析,更大程度上的实现绿色建筑,所以此项技术可以有效的避免建筑过程中的资源浪费。此外,BIM 技术还可以直接展现可持续绿色建筑全寿命周期中的每个阶段,将建筑的真实情况及时准确的展现出来,可以有效地避免因为经验性的估算引起的数据分析的误差。同时工作人员还可以根据实际的进展情况,对建筑过程中意外情况及时、高效的解决并作出合理的策略调整。因此,在可持续绿色建筑的全寿命周期中,工作人员应该合理的利用BIM 技术,实现该项技术应有的价值。
三、BIM 技术在绿色建筑节能中的应用
1、前期策划中的应用。BIM 技术在绿色建筑节能工程项目的前期策划阶段的应用,主要是为工程项目的各参与方提供一个完整的建筑三维模型,从而对绿色建筑的选址环境、总体规划、平面分布、景观效果等各方面进行模拟实验。并且,绿色建筑的选址规划和项目立项必须考虑到未来生态城市的发展需要、周围环境以及业主的要求,利用 BIM 技术可以将绿色建筑在不同环境下的效果可视化,这样一来建设单位就可以根据这些可视化的成果来修改和完善策划方案,从而确定出最优的策划方案。因此,BIM 技术在绿色建筑节能前期策划阶段中的应用可以加快策划方案的制定速度,减少工程项目在设计阶段的变更次数,从而节省成本。
2、设计阶段的应用。(1)BIM 技术在图纸设计中可以将建筑、结构、暖通、电气等多个专业联系在一起,设计者可以利用 BIM 中的 Revit 模型建立软件查看各专业设计的效果,按照碰撞检测流程检查各构件之间的重叠情况(如图1所示),从而减少设计图纸的更改次数。(2)BIM 中 的 Au- todesk Ecotect Analysis 软件可以对绿色建筑的能耗、热工和经济指标进行计算,并直观模拟阴影、采光、噪声、通风和日照等因素对室内环境的影响,从而帮助设计人员优化噪声和光等污染源 ;(3)PMCAD 的应用可以对绿色建筑的体形系数进行自动的计算,并依照《节能设计标准规范》对建筑的设计数据进行自动的校核与验算 ;(4)BIM 中的 CHEC 软件可以实现对建筑能耗的动态分析,从而设计师可以根据非节能和节能建筑兩者之间的造价差,选择一个经济有效的建筑保温系统。
3、施工阶段的应用。BIM 技术在绿色建筑施工阶段的应用主要是对施工的标准进行检验,保证建筑绿色施工的顺利实现。在施工前,BIM 可以利用建筑模型对整个工程项目的工程量进行精细的统计,从而计算出工程的实际施工成本。例如,广联达的 BIM5D 就可以自动对工程中的构件进行识别和统计,从而为施工单位提供精确的材料类型和用量。在施工过程中,BIM 技术中的虚拟施工可以在埋设室外的地下管道时,减少管道之间的碰撞和冲突,从而避免出现管网漏损问题,并准确找出建筑用水量过多的原因。同时,施工单位还可以利用 BIM 技术中的模型分析出雨水采集方面的数据,在施工中加大雨水的利用率,保护地下水 ;在进行施工管理时,管理人员可以利用 BIM 技术在计算机上对施工现场的实际情况进行模拟,清楚地观察到每个重要环节的施工进度及可能出现的问题,提前制定出解决方案。此外,管理人员还可以对施工现场的平面布置进行完善, 从而降低实际施工现场的管理难度,提高管理的工作效率。
4、在运营维护中的应用。BIM 技术的参数化设计使得绿色建筑工程项目的所有数据信息贯穿了建筑工程项目的整个寿命周期,从而有利于业主可以随时查看建筑的各种使用性能。如果在绿色建筑的使用过程中,某个设备或者管线发生损坏,维修人员可以通过 BIM 软件中的建筑模型查询相应设备和管线的型号、类型标记、生产厂家、注释记号等参数信息, 然后及时采取维修或者更换措施。与此同时,BIM 技术还可以对绿色建筑的整体能耗、设备的损耗等进行节能效果分析,从而对建筑和设备等做出进一步的测试和调整,最大限度地降低资源的消耗和浪费,实现建筑的高效使用和维护,达到绿色建筑节能减排、保护环境的目的。
BIM 技术还可以直接展现可持续绿色建筑全寿命周期中的每个阶段,将建筑的真实情况及时准确的展现出来,可以有效地避免因为经验性的估算引起的数据分析的误差。将 BIM 技术应用到可持续绿色建筑的建设的全过程中可以发挥极其重要的作用,所以需要相关的技术人员注重BIM 技术的合理、灵活的应用,将其运用到绿色建筑的设计、施工和拆除等过程中,从而确保绿色建筑全寿命周期的工作安全进行。
参考文献:
[1] 孙陈俊妍,周根,葛宇佳.BIM 技术在可持续绿色建筑全寿命周期中的应用研究[J].项目管理技术,2017,15(02):65-69.
[2] 韩育凇.BIM 技术在可持续绿色建筑全寿命周期中的应用[J].住宅与房地产,2017(35):50.