数字建筑发展及其深化思考
2022-12-13张建
张建
中国新兴集团有限责任公司 北京 100084
数字建筑的基本理念指的是利用 BIM 和云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等信息技术引领产业转型升级的业务战略,它结合先进的精益建造理论方法,集成人员、流程、数据、技术和业务系统,实现建筑的全过程,全要素、全参与方的数字化、在线化、智能化,从而构建项目、企业和产业的平台生态新体系。这也是我国新时代新基建下的一种全新建筑理念的提升。在数字建筑的发展过程中要时刻关注科技发展,增强创新意识和创新能力,满足新时期发展需求的同时也要展现出良好的数字赋能应用前景。
1 数字建筑的发展背景
1.1 政策背景
2020年9月,国务院印发《关于加快推进国有企业数字化转型工作的通知》,2021年全国两会上发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中提出,“以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革”[1]。2022年7月,住房和城乡建设部等十三部门联合发布了《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展指导意见》,将提升建筑数字化、智能化作为新的发展目标。
从国家层面上由于推动当今产业数字化转型的需求,将产业数字化作为当前整个社会的发展建设热点。新的发展阶段,在国有建筑企业“十四五”数字化转型战略制定和实施中,如何将国有企业改革和数字化结合起来,已经成为建筑业未来规划发展的重点方向之一。
在双循环经济新发展要求的背景下,建筑业作为当今经济发展的重要产业,在数字化新时代浪潮下刚刚起步,前景依然诱人。我们知道这个前景绝不是靠从事传统的建楼房、修高铁路来实现的,新时代下推动建筑业可持续高质量发展,只有通过数字化转型才能实现目标。
1.2 现实背景
以新一代数字技术,通过互联网、物联网、人工智能、大数据、云计算等手段给传统建筑业深度给力,数字建筑是社会产业数字化的必然结果,通过资本的支持,研发新材料的应用、科技力量的联合、充分考虑产业的顶层设计、规划、施工、运营等各个领域。高质量的实现建筑业的生产、交易、监管等各流程的经济效益,最大程度地保障工程施工质量、杜绝不良事故的发生,实现低碳绿色型,环保友好型、资源节约型的需要,给力建筑业实现高质量转型升级,实现社会价值再创新高。
最近以来,显然我国建筑行业数字化转型升级取得明显发展,但还是依靠以资源要素的大投入、以实现社会投资拉动经济发展,数字化程度偏低的现象是普遍存在。建筑业数字化必须要跳出传统的思维方式,才能实现走向产业互联网思维。当今的建筑业系统是一个比较复杂分散单一项目的设计建筑过程。这个产业系统的结构和流程都是单一串联化的社会生产方式:业主甲方与建筑设计咨询等单位、项目与各子项目之间,材料商之间及建筑施工乙方都是。这种产业的结构模型,企业之间数据库无法共享,产生了数字信息的社会浪费,从而造成了项目效益的浪费和产能的滞后。未来的建筑产业系统通过数字化,实现一个标准化、统一化和集约化的高效经济行为。建造业互联网使建造企业信息与互联网及物联网技术融合(CPSS),通过网络化及智能化从而实现科学建造。通过分享数据、信息和解决方案,人和物,物和物信息对称,为建筑商,材料供应商,其他物流商,设计单位,开发商,物业业主及流程监管者带来透明的管理方便。从而全程高质量实现建设工期的如期化和建造造价的合理性掌控。
2 数字建筑发展现状及挑战
2.1 发展现状
2.1.1 生产率低下
建筑业是世界上最大的产业,其产业链占全球GDP的13%,但在过去的20年中,建筑业的生产率仅以每年1%的速度缓慢增长,年生产率的增长仅为整个经济平均增长水平的三分之一。尽管建筑行业存在明显的经营风险,工期和造价超支是常态,但息税前利润(EBIT)也仅为5%左右。
图1 建筑相关支出占全球GDP比例图
2.1.2 数字化进程滞后
建筑业内参与方对于风险的规避、工程项目及工期碎片化等特点使得该行业难以吸引数字化专业人才,减缓了创新的进程;建筑行业的数字化水平几乎低于其他任何行业,如建筑信息建模(BIM)的采用率在35年内仅达到60%到70%。相比之下,许多技术(如云客户关系管理、磁共振成像、腹腔镜手术、锂离子电池和微波炉)在上市后的8到28年内达到了90%的采用率。
2.1.3 疫情冲击
2020年的新冠肺炎疫情是又一个危机,它给所有周期性行业造成了严重破坏,如经济动荡、需求延迟,和施工限制以及安全作业程序。新冠肺炎疫情正在逐步发展并加速产生影响,推动建筑产业向“下一个新的业态”。
2.2 存在挑战
一是由于建筑产业链长、参与从业方众、经济运营周期久。产业链的各个流程产生的各种数据及信息难以良性流动,故信息容易形成单极不对称。
二是在总项目下的各子项目数量繁杂,各施工队伍整体素质高低不一,管理层面上大都是劳动密集型经济粗放型偏多,使得信息化管理难以实现。
三是除了建筑产业落后的文化及管理体系之外,整个建筑产业存在工业化、数字化、智能化等各方面素养水平普遍偏低。
四是建筑技术工程师及产业技术工人的短缺,物联网利用和商业经济安全,数据和数字流程方法论不一等问题,特别是传统建筑企业的生产方式出于对经济运营成本考虑,市场缺乏创新性以及企业之间的无序竞争,彼此缺乏价值认同和理解,使得建筑业实现数字化的应用困难重重。
3 数字建筑总体思路
3.1 总体思路及框架
中国建筑业在当今新时代全社会产业升级环境下,要充分把握产业科技进步的空间时机,认真学习贯通新时代下的产业数字化、网络化、智能化对建筑工程智造的飞越性进步,制定高质量可持续发展的自身行业战略规划,实现工程建造良好的转型升级,促进工程智造业的经济效益高稳快发展。
3.2 工作思路
(1)产品形态:从实物产品到实物产品+数字产品。
(2)经营理念:从产品建造到服务建造。
(3)市场形态:从产品交易到平台经济。
(4)建造方式:从建筑施工到“制造+建造”。
(5)行业管理:从管理到治理。
图3 建筑产业规划工作思路
3.3 全生命周期集成
所有建筑建造行业的前、中、后三期段中,我们可把它的流程细化为四个时段:项目的规划期、工程的设计期、项目施工期、运营管理期。项目的规划期,主要是项目的立项前期,建筑建模、资金概算、环境规划、国土熟化、空间布局等;工程的设计期,主要是对工程内容方案的设计进行科学辩论,包括设计方案总评、工程造价分析、项目对环境能耗评估、工程规范标准实施等;项目施工期,主要是业主方,施工方,设计方及监理方三方协调施工的过程,包括施工场地、劳务系统合理安排、材料综合调配、数字化管理维度的调控等;在运营管理期,主要是施工过程资料收集及建模记录,包括施工过程的维护方案、对建筑整体系统流程的集约化、资产管理经营、安全生产的事前事中事后管理跟踪、防止灾害及突发事件的发生等。充分发挥数字建筑产业化科学化,有利提升建筑业业务管理水平,降低运营成本,提高经济效益,在建筑过程周期中实现产业的良性循环高质量发展,数字化技术应用为建筑项目全生命周期价值稳健创造带来了机遇和挑战。
4 数字建筑关键技术及策略
4.1 建筑行业数字化转型的关键技术
(1)建筑领域的信息化理念及平台
BIM技术平台信息化的层次由低到高是:产品信息化——企业信息化——产业信息化——国民经济信息化——社会生活信息化的全过程信息化。信息化的关键和基础是产品信息化和产业信息化。因此,建筑信息化需要集成整个行业的生产组织活动,需要相应匹配的产品,逐步实现产业和企业的信息化。BIM技术(建筑信息模型技术)就是实现建筑业产品的信息化的技术,它是建筑领域的信息化平台和实现工具。我们应该广泛地推广和应用BIM技术[2],BIM技术平台信息化打破了信息孤岛,为项目全生命周期带来了根本性变革,有效实现了数据共享,从而有效提升了建筑品质,实现建筑业生产组织方式上突破性改进。通过有效集成人力、材料、设备和信息,提升工作现场效率。更多使用预加工、预装配、模块化技术,以及非现场的制造技术。更有效地进行绩效测量,驱动效率提升。最终通过BIM技术打造整个建筑生态的BIM平台,实现整个建筑产业的信息化。
(2)从制造业发展获得的借鉴与启发
2015年9月,西门子编写《工业4.0实战:装备制造业数字化之道》,以基于模型的数字化产品( Model Based Definition,MBD) )和数字化企业(Model Based Enterprise,MBE)为主线,全面阐述数字模型技术在企业全流程和全产业链中的应用。
其中MBE技术是基于模型定义技术,将产品的所有相关设计定义、工艺描述、属性和管理等信息都附着在产品三维模型中的先进的数字化定义方法。MBD技术是基于现代产品制造过程对产品进行数字化建模、模拟仿真和产品定义,然后对产品的定义数据从设计的上游向零件制造、部件装配、产品总装和测量检验的下游进行传递、拓延和加工处理的过程。这一过程同样可以应用于建筑产品的设计与生产实施过程。如今,我们可以将BIM技术与MBD、MBE的技术相结合,建立建筑数字孪生模型。通过建筑产品和生产系统的全数字化的建模和仿真,在工程设计领域应用大数据和预测性工程分析技术,逐步实现建筑智慧工厂的目标,实现向建筑数字化和智能制造的转型。这是建筑行业数字化转型的一个重要方向[2]。
4.2 建筑业数字化转型的路径
(1)建筑产品数字化
提升企业核心竞争力产品数字化主要意义一方面是提升产品的服务价值,另一方面是创新。降本增效是传统制造业大国的思维模式,要变成制造业强国,需要的是创新能力。建筑企业将BIM技术运用于设计环节到建筑产品生产全工程中,实现建筑模式创新的同时,实现了建筑管理模式的改善和提升,从而获得了数字化转型带来的新价值,提升了行业的竞争力。
(2)企业数字化
提升企业敏捷性建筑行业进行基于建筑模型(BIM)的数字化产品(MBD)和数字化企业(MBE)为主线的技术革新,全面提升数字模型技术在建筑企业全流程和全产业链中的应用。运用上述技术革新全面提升建筑企业的敏捷性,体现以客户为中心、市场为核心的快速反应能力。无论在销售、服务,还是产品迭代上企业能从数字化转型中获益。同时通过管理革新,从超强的感知能力、明智的决策能力和快速的执行能力来提升企业组织的敏捷性。建筑企业只有拥有了良好的敏捷性,才能适应不断变化的市场形势,甚至提前预知市场的变化,抢得先机;建筑企业也可以维护自己的核心市场,主动向客户提供有吸引力的价值主张,在数字化中求生存和先机[2]。
(3)人员数字化
人员数字化是提升企业里每个员工的积极性和生产力,对于高语境、尊重层级的文化和国家而言尤其具有挑战性。层级制的企业文化容易扼杀创造力,降低效率,乔布斯:“企业应该由创意和想法来管理,让最佳的创意和想法脱颖而出”。完善培养企业员工基础素养管理及从业技能力提升,数字化管理是实现员工创新的保证,加强员工新技能的学习实现数字化管理能力和实践应用能力,最终提高员工主观能动性和智创能力。加强数字化管理能力的提升,减少层级和内圈,充分发挥企业整体的核心竞争力起到积极作用。
(4)建筑交易平台数字化
建筑标准统一化、产业渠道标准化实现建筑业资源共享为目的,从项目的立项审批,设计标准化,建筑材料采购统一化、建材价格数据的透明化、建筑企业资信数据化、第三方质量监督平台的数字化,整个建筑产业用大数据、云计算、区块链、物联网等新一代信息平台,设立公平公正“去中心化的数字交易中心”平台,服务可持续高质量发展的市场资源交易中心,优化工程交易途径,把业务流程、施工规范和质量监督有机统一起来,降低企业运营管理成本,建立一个规范合法的信用体系:在可溯源,可复制,可核查的数字化交易平台上各利益方所有交易效益最大化,从而确保建筑业市场交易稳健高效发展。
5 数字建筑应用场景
5.1 设计阶段应用
(1)多专业协同
使用BIM对三维数据模型进行建模和仿真,同时可以随时跟踪模型的动态变化,实现信息的多方协同共享,可以通过底图参照、合并工程、模型之间的链接等多种方式,满足专业内和专业之间的互相提升,有效促进参与者之间的工作效率和设计质量,有利于规范化对项目进行管理,同时也有助于避免由于施工滞后产生的冲突问题。
(2)软件互操性
利用BIM技术采用标准化模型数据中心的协同方式,可以有效进行软件之间的数据共享,实现全专业软件之间的数据交流和沟通,有利于对专业化的设计流程进行监控和塑造。
5.2 施工阶段应用
(1)人员管理
劳务人员实名制度化管理系统:对劳务人员实名制度化管理系统的建立应用,对所有入场的劳务人员对其劳动技能、从业时间以及资格证书等各方面进行制度化登记,从而系统地建立起劳务信息数据库,科学地系统化对人员管理监督。
(2)设备管理
建筑行业也顺应时代发展潮流,将智慧工地系统引进到建筑施工管理之中,利用信息化技术提升施工管理工作效率与质量,并逐渐规范建筑施工的管理工作。
传统的建筑工地往往缺少对机械设备怠速、油耗等的有效监控,而智慧工地系统内,物联网技术将“物”,也就是施工机械进行联网,人工智能算法则把传感器采集的繁多数据进行智能分析,将可靠的结果输出给管理者。两者相结合,将机械设备运行状态数字化、数据化,由此改变传统设备人员现场直管的粗犷模式。智慧工地承载的数字化物联网管理系统以建设工地的信息化管理为工程机械的核心,通过信息化的技术让机械设备的操作得到状态的监控,有效提升工作效率、降低项目成本。在使用的过程中如果遇到异常情况会及时警报,不仅能够提高管理效率,还能有效减少机械设备的安全事故发生。
(3)安全管理
运用数字建筑领域技术手段,实时监控施工现场各个监管要素的状态,通过VR虚拟现实技术,通过三维动态的方式对现场施工场景进行模拟,体验者利用VR眼镜等先进设备对施工流程进行熟悉和了解,通过对所“发生”的安全事故进行体验,来加深对安全生产的感受和理解[3]。实现快速发现安全隐患信息,有效防止安全事故的发生。
5.3 运维阶段应用
(1)生态可视化
例如环境扬尘监测系统,应用了无线传感器技术,配备激光粉尘测试设备,有效实现在线监测扬尘的各项指数。设备还能通过物联网技术实时传输各测试点监测数据至监测系统后台,便于通过数据视图直观了解项目环境数据情况,提升建筑品质,将绿色和生态的方式和数字建筑融为一体。
(2)一体化运维管理
目标考核与评价是目标管理的重要一环,核心内容包括目标完成情况、数量、质量和时限等。韩建峰告诉记者,目前目标考核将过程管理和结果管理相结合,形成了日常考核和年终考核。
以BIM为三维可视化载体,将隐蔽工程在内的项目实际竣工状态可视化,精确完整体现施工过程中的深化设计信息;以建设工程项目为内容,有效集成设计、施工、竣工交付过程中的多源信息,完善建筑生态环境信息,形成孪生的数字资产[4],为智慧运维打下良好基础。后续的运维阶段,以工单为流程运转基础,将整个运维工作纳入平台进行线上管理,平台将提供详细的运维指导信息:问题描述、问题影响、原因诊断、费用估算、运维建议等,将管理人员和运维人员的日常工作以流程化的业务体系进行呈现,使得各个业务点相互关联,使运维工作有计划、易执行。
6 数字技术赋能绿色建造
6.1 使用BIM技术的原因
建设项目中BIM建筑信息模型在各阶段都适用。它应用于项目全程领域。为了更好的发展建筑行业我们必须掌握BIM技术。发展低碳绿色建筑是未来建筑业发展的方向及责任担当。
(1) BIM技术提供数据支持
绿色建筑体系建立,必定需要在各个环节的实施和各项工作的推进中,通过科学的信息统计,在成本的计算和资金的应用上进行科学的规划,有了BIM技 术的支持,整个建筑项目施工中的各个细节和具体环节都能够在有由数据支持 背景下构建起来的模型的模拟观察和实验下的得到最细致的观察和控制。反过 来讲,每一个施工的细节都可以视作是一个数据信息库的集合。可见,对于整个的建筑工程项目来说,BIM技术可以通过精准的数据支持,为提高项目的绿色环保建设程度提供依据[5]。
二者融合技术特点与应用效果,建筑数字化给项目施工和管理提供了更科学更便捷的技术支持;在项目施工管控中提供了动态模型参考依据;利用网络和大数据,充分利用BIM技术更加精准的实现低碳绿色建筑愿景。
(2)绿色建筑、建筑产业化与BIM技术联系紧密
绿色建筑、建筑产业化、BIM技术作为近年来建筑行业的新兴话题和转型目标,之间存在着千丝万缕的关系,从某种程度上讲,其结合发展将早日实现建筑行业的转型。依据十八届三中全会提出的全面深化改革目标,及绿色建筑发展趋势,可以窥见绿色建筑、建筑产业化与BIM技术之间存在着千丝万缕的关系。这也在国内掀起了对于BIM技术与绿色建筑的融合研究、BIM技术在装配式建筑上的应用研究热潮,但究其最终目标和发展方向,他们是一致且密不可分的。他们的发展是必定联系在一起的。
① 生命周期趋于一致
从建筑生命周期上来看,三者均关注建筑的全生命周期。BIM的概念不断扩展,对建筑生命周期的关注就差建筑死亡这部分了。我国的绿色建筑标准和LEED等国外绿建标准也都覆盖了建筑生命周期的设计、施工和运行阶段;德国的DGNB绿色建筑标准更加扩展,其关注的建筑全生命周期是从摇篮到坟墓,向上扩展到建筑材料的生产和原料,向下扩展到建筑寿命终结时的拆除、回收和利用,似乎比目前BIM关心的周期更长[6];而项目前期开发,方案的设计、施工生产、验收交工等形成建筑业完整的系统的产业链条,完成了建筑业一个集约型流程全过程。从现在产业发展前景来看,BIM技术和低碳绿色、建筑成本节约化整个生命周期将同步,如表1所示。
表1 建筑全生命周期工作过程
② 信息集中管理
从信息管理角度来讲,BIM是最好的建筑信息载体,利用这个载体可以将建筑在各阶段需要的信息集中管理。BIM的建模方法和信息概念目标是信息的完整度、准确度、一致性和可控性,用于控制造价、保证质量和提高效率;绿色建筑也要求各种建筑材料、设备和系统信息的完整、准确和可控,以便得到更加节约资金、材料、能源、土地、水源和降低总体碳排放量[6]。而建筑产业化作为以信息化管理为主要特征的生产方式,需要强大的信息载体。因此,相对而言,BIM类似于实现手段,绿色建筑、建筑产业化类似于一种期望目标,尽管角度不同,两者的方向和目的基本是一致的。
③ 研究方法相关联
从研究方法来讲,BIM用模型作为信息的载体,绿色建筑、建筑产业化要求的模拟预测以模型为基础。BIM模型技术和绿色建筑、建筑产业化的模拟技术将是完美的结合。如果BIM模型只作为信息载体而不是模拟基础,就仅是一种三维统计学数据库,其对信息利用只是简单的粗放利用;从而丧失了其作为计算依据和模拟载体的大部分优势,意义必将大打折扣。绿色建筑、装配式建筑如果没有一个统一可靠的信息模型作为载体,性能模拟的基础都建立在各种简化模型上,不同人建立的简化模型的区别将造成模拟结果的区别,所以其成果将只能作为一种相对的参考[6]。
④ 总结
总而言之,利用BIM技术作为信息载体,是实现绿色建筑、建筑产业化的手段,绿色建筑的发展趋势是建筑产业化,实现低碳绿色建筑的保证是建筑产业化。在低碳绿色建筑的整个中都可以采用BIM技术。如图2为BIM工作过程及绿色建筑工作阶段对应图。
图2 新冠肺炎疫情对建筑产业影响分布图
图4 BIM工作过程及绿色建筑工作阶段对应图
6.2 BIM技术在绿色建筑全生命周期中的应用
(1)设计阶段① 设计阶段所遇问题
近年来我国的建筑设计一直注重外观而忽视了建筑物的能效设计,建筑物的能效设计是一种被动式的节能设计,即:通过建筑设计初期对建筑物进行的能效设计形成的不同方案模拟分析结果进行比较,最终选出最合适的方案[7]。设计对于建筑的生产、使用、排弃、再活用的全过程的资源的消耗,水和空气的污染,排弃物的发生有着直接的影响。
这就要求设计师对于环境有着深刻性的认识并积极找寻解决对策,利用BIM技术在设计初期实现亲环境设计。但目前国内亲环境建筑设计的情况,亲环境重要技术及技法部分的导入的亲环境建筑设计的认识大众化,对于亲环境分析业体和人力的不足,分析结果的信赖性不足以及活用方案的困难等分散着。并且因为需要大量的费用和时间的亲环境分析和设计期间的不足等一些问题点从设计阶段一开始就带有问题。如图5为亲环境设计所遇瓶颈。
图5 亲环境设计所遇瓶颈
② BIM技术解决的问题
为了上述亲环境设计所遇问题,BIM方案能针对性的有效解决这些问题。将BIM灵活运用的绿色建筑设计的最大的优点是能从设计阶段实时的对建筑物的能源消费性能进行分析,可使建筑物的环境性能增加,特别是从以自然能源设计的侧面使建筑物外表面的能源性能增加。具体可表现在以下三个方面。
一、将绿色设计相关技术及技法从设计阶段开始就统合起来。通过BIM对建筑物的整个生命周期生成的信息和过程进行统合的管理,以效率极大化的过程,构筑活用3D个体模型的合作团体,通过统合的设计追求最适的效果。因为BIM广范围的包含建筑物的整个生命周期的所有信息,过程和参与者间的行为,灵活运用这些特征进行绿色建筑设计与现存的方法相比来看是更统合的,更具效率的。
二、提高效率,节约时间。一般项目很难有时间和费用对建筑各种性能指标进行多方案分析模拟,BIM技术为建筑性能分析的普及应用提供了可能性。将BIM工具及分析/模拟实验装置工具、3维假象模型灵活运用在绿色建筑设计过程中,能使设计案的模型和可持续分析同时快速的实现;从而大大的提高效率,节约时间。
三、而对于可持续分析的结果,设计案的修正和设计变更案的可持续分析需要花费的努力也减少了,这大大减轻了设计师自身的消极影响,使得结果更加科学合理,自然就增强了结果的可信赖性。
如表2,为亲环境设计所遇问题与使用BIM技术解决问题对应关系表:
表2 使用BIM技术亲环境设计所遇问题对应表
③ BIM技术在设计阶段的应用
绿色建筑不断发展,在绿色建筑设计的过程中各项目参与方之间的联系、相互协调配合至关重要,在建筑的设计初级阶段,结构工程师、暖通工程师、设备工程师等将起到更加积极的作用。工程师们通过自己的技术和经验再加上专家的意见将对初级阶段绿色建筑的设计起到积极的作用,有利于在控制工程投入的同时提高建筑设计的质量。结合 BIM技术进行的绿色建筑设计是以各阶段的设计为出发点,以各阶段的设计结论作为完成的目标。
结合《绿色建筑评价标准》提出的七大指标,在设计初期,各方建筑师协调设计,通过BIM技术实现绿色建筑标准,如表3,为我国绿色建筑设计评价阶段P-BIM数据的分专业拆解及BIM技术支撑。
表3 我国绿色建筑设计评价阶段P-BIM数据的分专业拆解及BIM支撑
根据各专业情况,将BIM进行分组,各组设计师协调工作,以BIM软件作为信息平台,根据实际需要建立信息转换接口,实现信息的共享互通及利用。但这一切需要满足以下条件,第一,支持中国绿色建筑标准和规范,第二,不改变中国设计师的习惯,第三,只要建好一次模,绿色指标全覆盖,第四提供绿色建筑集成化设计。也就是说,数据的输出及转换需要共同的标准,NBIMS 的 IFC 标准在BIM 技术中发展最为成熟,IFC 标准是被国际标准化组织(ISO)认证为“建筑和设施管理产业共享数据的工业基础类”的 OPENBIM 国际标准,包括了四个主要的层面,利用 EXPRESS 数据定义进度、造价、空间等概念模式,并利用该数据定义建筑物的构配件,如:门、窗、墙等构件。IFC 标准一方面促进了各应用系统之间数据交流的发展,另一方面也对建筑项目的数据实现了全生命周期内的管理。在建筑模型建立成功之后可以将模型数据的文件拓展名改为 DXF、IFC、Gbxml 等形式,导入 Autodesk Ecotect Analysis、PHOENICS 等一系列绿色建筑能耗分析软件中进行建设项目环境分析,最后以图表的形式直观的显示出分析结果,根据分析结果确定建筑的设计方案。
之后根据建筑性能化分析,进行环境模拟,如表4为利用BIM技术进行建筑性能化模拟及其效果对应表:
表4 BIM技术建筑性能化模拟及其效果对应表
图6 P-BIM数据绿色在绿色建筑设计软件中的传递流程
(2) 施工阶段
施工阶段绿色建筑的目标主要是落实模型,保证工程完成。根据最终版施工图,建立包含建筑、结构、机电等完整的BIM模型,且模型深度满足施工图深度规范要求后,进行碰撞检查、提出优化建议给项目公司,根据设计院提交的更新后图纸复核更新模型。
这样就可在施工前提前将相关问题发现并解决,有效提高设计质量,有利于项目成本和工期的控制。
(3)运维和推广阶段
由于基于施工图的BIM模型是工程在设计阶段的信息集成,可以为后续深化设计调整提供准确的各专业汇总信息,更新模型为重大工程调整和中小工程调整提供信息整合的数据平台和工作节点,有助于工程各相关方在准确的项目信息的基础上进行深化调整、施工研讨、成本预估,作出准确的决策。
6.3 结论
国内的绿色建筑工相关研究起步较晚,但近年来绿色建筑工程项目呈现出不断增多的态势。BIM技术与绿色建筑在关注建筑全生命周期、研究方法、信息集成度上具有高度一致性,因而,以BIM技术为手段,能针对性突破绿色建筑工程项目瓶颈。因此,设计人员可在绿色建筑设计中,对 BIM 技术进行合理运用,在提高设计效率和质量的同时,使绿色建筑发挥出节能、节材、节地、环保的优势,这对于推动我国建筑业的持续发展具有重要的现实意义。