BIM技術(shù)在綠色建筑中的應(yīng)用研究

(吉林建筑大學(xué) 吉林 長春 130118)

一、引言

在環(huán)境問題日益突出的今天，環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為我們建筑行業(yè)不得不深思的一個問題。節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境已經(jīng)成為設(shè)計當(dāng)中不可或缺的考慮要素，但是如何能做到這就需要我們好好思考。1990年首個綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布就給我們指明了一條方向，1992年我國參加環(huán)境與發(fā)展大會也深深意識到建筑環(huán)保的問題，所以我國在2006年正式頒布《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》，引導(dǎo)建筑行業(yè)走向“綠色”之路。

從綠色建筑這個名詞誕生到至今，由于各種原因發(fā)展不暢，但是這幾年中，因為信息化的普及BIM技術(shù)在建筑行業(yè)中慢慢興起，它完美的契合了綠色建筑的發(fā)展需求。通過BIM技術(shù)的建模、分析、整合數(shù)據(jù)等方式,提高筑設(shè)計施工的集成化程度增加工程的施工效率與質(zhì)量，并且還能夠更好的控制成本，因此BIM技術(shù)不僅僅為綠色建筑的發(fā)展夯實基礎(chǔ)，更是讓綠色建筑變成了現(xiàn)實產(chǎn)物。

二、綠色建筑簡述

隨著人類社會的發(fā)展，資源的消耗讓我們意識到必須走向可持續(xù)發(fā)展之路。在我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程之中資源的相對不足已經(jīng)成為困擾我們發(fā)展的一大問題。現(xiàn)如今我們的建筑行業(yè)不僅有著高昂的運營維護(hù)費用，而且資源的浪費更為嚴(yán)重。據(jù)不完全統(tǒng)計，建筑壽命不超過20年，并且建筑產(chǎn)生500-600噸垃圾才能完成1萬平方米的建筑面積。綠色建筑就是建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的法寶。綠色建筑通俗地理解就是“四節(jié)一環(huán)保”即“節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、環(huán)境保護(hù)”[1]。綠色建筑不只單單的在建設(shè)過程工減少能源消耗，更是在日后維護(hù)過程減少資源的消耗，來達(dá)到“四節(jié)一環(huán)保”。從20世界60年代提出生態(tài)建筑的概念，90年代西方各國紛紛提出自己的綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)，綠色建筑已經(jīng)被廣泛運用。我國也在2006年提出自己的綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)，在“十二五”規(guī)劃當(dāng)中也已經(jīng)明確了綠色建筑的重要性，綠色建筑的春天已經(jīng)來臨。

三、BIM技術(shù)簡述

BIM的全名是Building Information Modeling，翻譯過來就是建筑信息模型。BIM以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作

為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建

筑物所具有的真實信息[2]。隨著信息化技術(shù)的提升，BIM技術(shù)也隨著不斷升級，在國外發(fā)展的幾十年中，BIM技術(shù)已經(jīng)成為建筑行業(yè)中流砥柱，我國引入BIM技術(shù)的十多年中，也已經(jīng)完成了數(shù)個大型項目的建筑，并且明顯的可以看出，BIM技術(shù)的高度集成化為建環(huán)行業(yè)的發(fā)展添磚加瓦。

可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性是BIM技術(shù)所具備的特性，不僅簡化了設(shè)計過程，更讓施工人員更簡單明了的理解設(shè)計人員的細(xì)節(jié)設(shè)計，全方面的把設(shè)計與施工連接起來，而且構(gòu)建了一個施工的平臺，讓施工的各個方面在BIM中得到最新的信息，能更及時的做到不同部分的相互連接，讓協(xié)同作業(yè)變得更為簡單明了。由于在施工的各個階段各項數(shù)據(jù)的匯總，為了以后運營維護(hù)提供了更多的數(shù)據(jù)支撐，讓設(shè)計、施工、運營變成了一個整體，在提高了工程質(zhì)量的同時，也調(diào)高了工程的效率。

四、基于BIM的綠色建筑

BIM技術(shù)把建筑物理信息和功能信息數(shù)據(jù)化，方便綠色建筑在設(shè)計、計算、模擬和運行時的信息交換，為綠色建筑提供了技術(shù)上的支持，降低綠色建筑的成本，提高和領(lǐng)域的合作和工作效率。由于綠色建筑的系統(tǒng)和設(shè)計一般比較復(fù)雜，更顯示出了BIM技術(shù)的優(yōu)勢，極大的促使了綠色建筑行業(yè)高速發(fā)展。

(一)節(jié)能與能源利用分析

通過BIM技術(shù)建立可靠的基礎(chǔ)模型，在基礎(chǔ)模型上通過軟件分析，得出能耗數(shù)據(jù)，有利于在設(shè)計當(dāng)中盡多大可能調(diào)高能源利用率，這樣就能做到綠建評價標(biāo)準(zhǔn)的重要內(nèi)容之一——節(jié)能與能源利用。綜合當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件，把建筑能耗分析模型進(jìn)行完善、分析生成的數(shù)據(jù)與可視化模擬，根據(jù)模擬數(shù)據(jù)結(jié)果對設(shè)計參數(shù)進(jìn)行調(diào)整或者對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新優(yōu)化，以達(dá)到在設(shè)計過程之中的預(yù)期節(jié)能設(shè)計，增加能源利用率。

(二)節(jié)水與水資源利用分析

通過BIM所建三維可視化模型，利用當(dāng)?shù)氐谋┯陱?qiáng)度系數(shù)以及所在地區(qū)的降水量通過計算公式，可以建成完整的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫的資料就是雨水采集計算的依據(jù)，然后根據(jù)不同地質(zhì)地貌和所用材料的不同，確定徑流系數(shù)，合理規(guī)劃建筑、道路和綠地之間的面積比例，做出最優(yōu)的設(shè)計方案。

(三)節(jié)材與材料資源利用分析

在《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》之中，對建筑的材料使用，環(huán)保材料所在比重有嚴(yán)格的要求，在一般情況下很難精確的分析可循環(huán)材料的應(yīng)用位置以及準(zhǔn)確的計算項目中各不同材料所在比例，但通過BIM技術(shù)建立模型就可以在保證施工安全和施工環(huán)境下有10%以上的可循環(huán)利用的建筑材料，尤其在大型、復(fù)雜項目中，可以更精準(zhǔn)、更準(zhǔn)確的計算與安排。由于BIM技術(shù)具有龐大的數(shù)據(jù)信息，可以匯總?cè)康牟牧蠑?shù)據(jù)，這樣就可以相對容易的得到各類型建筑材料的用量，為工程材料的配置提供了可靠的數(shù)據(jù)，能使其滿足綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)。在這以外，BIM技術(shù)可以將建筑設(shè)計的一切融合為一體，而且還擁有碰撞檢查功能，能夠解決各專業(yè)的設(shè)計沖突，這樣不僅僅避免了施工階段發(fā)生沖突造成返工，也解決了沖突造成的材料浪費。

(四)室內(nèi)環(huán)境分析

通過BIM的三維可視化模型，就能夠?qū)κ覂?nèi)環(huán)境中的風(fēng)環(huán)境、光環(huán)境、噪聲環(huán)境這三大部分做出分析。通過分析室內(nèi)風(fēng)環(huán)境的情況，確定室內(nèi)的空氣年齡、污染物情況，之后根據(jù)需求調(diào)整位置、大小，以達(dá)到改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。與此同時，分析光環(huán)境狀況，對室內(nèi)顯色指數(shù)、眩光值、照明強(qiáng)度進(jìn)行推導(dǎo)，判斷是否達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。最后是分析室內(nèi)噪聲環(huán)境，預(yù)測室內(nèi)噪聲值，對比有關(guān)綠色建筑規(guī)定，判斷其是否滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在BIM的三維可視化模型當(dāng)中，我們可以做到一站式分析，得出結(jié)論。

五、結(jié)語

綠色建筑和建筑信息模型(BIM)是建筑業(yè)的發(fā)展理念和技術(shù)理念。二者均不是一個新的領(lǐng)域，都是各專業(yè)、各領(lǐng)域適用技術(shù)的集成，并且均貫穿于建筑的全生命周期，前者推動工程項目健康發(fā)展，后者為工程項目提供了信息支持，二者不謀而合。上海中心大廈、上海世博會等都是BIM應(yīng)用在綠色建筑建設(shè)中的實例，隨著對BIM技術(shù)以及綠色建筑的進(jìn)一步研究，基于BIM的綠色建筑會大量涌現(xiàn)。