BIM技術(shù)在綠色建筑全壽命周期內(nèi)的應(yīng)用分析

趙仕如 陳志康

摘要：BIM技術(shù)的應(yīng)用可以有效解決綠色建筑發(fā)展過程中遇到的技術(shù)障礙，推動(dòng)綠色建筑發(fā)展。基于此，本文按照綠色建筑全壽命周期階段依次分析使用BIM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，主要有提高設(shè)計(jì)效率、提升施工質(zhì)量、縮短施工周期、降低交易成本等。

關(guān)鍵詞：BIM; 綠色建筑; 全壽命周期

一、前言

工業(yè)化趨勢下，我國能源短缺問題愈發(fā)嚴(yán)重，尤其是建筑行業(yè)迅猛發(fā)展，使得我國能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國外發(fā)達(dá)國家。由此，綠色建筑理念正式提出。綠色建筑在發(fā)展過程中強(qiáng)調(diào)全生命周期，與BIM技術(shù)具有異曲同工之妙。將二者有機(jī)整合到一起，能夠關(guān)注理念與技術(shù)雙方面要求，不僅能夠提高對建筑的管理水平，且能夠?qū)崿F(xiàn)綠色建筑持續(xù)設(shè)計(jì)。因此加強(qiáng)對該問題的研究具有積極意義，能夠加快綠色建筑在環(huán)節(jié)我國能源消耗方面又好又快發(fā)展。

二、BIM技術(shù)的概念及內(nèi)涵

BIM技術(shù)是建筑信息模型（Building Information Modeling）技術(shù)的簡稱，該技術(shù)通過數(shù)字化3D技術(shù)對建筑工程中涉及的多種信息進(jìn)行全面的整合，實(shí)現(xiàn)了工程數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建。BIM技術(shù)應(yīng)用的發(fā)源地為美國，綜合了建筑工程管理全過程中設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營、維護(hù)等諸多環(huán)節(jié)的相關(guān)內(nèi)容，將傳統(tǒng)的建筑工程設(shè)計(jì)與管理的紙質(zhì)文件轉(zhuǎn)化為數(shù)字化文件，并以3D可視化的形式加以展示，提升了工程設(shè)計(jì)與管理人員提取與處理建筑工程信息的準(zhǔn)確性與效率性。BIM技術(shù)是繼Auto CAD技術(shù)之后建筑工程領(lǐng)域的又一項(xiàng)重大技術(shù)變革，其多專業(yè)共同完成建筑工程設(shè)計(jì)繪圖的信息處理模式，給建筑設(shè)計(jì)工程行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造了更加廣闊的空間。

BIM技術(shù)的模型集成化應(yīng)用，能夠準(zhǔn)確的展示建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部梁、柱、墻等具體構(gòu)件的位置與相互關(guān)系，真實(shí)反映建筑結(jié)構(gòu)特征，通過系統(tǒng)內(nèi)置的物理信息處理功能對設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的模擬分析。通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員能夠全面而直觀的了解建筑結(jié)構(gòu)狀況，對設(shè)計(jì)進(jìn)過進(jìn)行預(yù)測判斷，降低出現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)失誤的幾率，控制工程建設(shè)事故的發(fā)生。參數(shù)形成和編輯建筑結(jié)構(gòu)模型數(shù)據(jù)庫是BIM技術(shù)的核心部分，其內(nèi)部涵蓋的模型由量化參數(shù)構(gòu)成，因此BIM技術(shù)應(yīng)用中的重要功能就是建筑結(jié)構(gòu)模型參數(shù)的形成與編輯。在數(shù)據(jù)庫參數(shù)的形成與編輯過程中，建立的建筑工程構(gòu)建模型與結(jié)構(gòu)實(shí)體一一對應(yīng)，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員能夠便捷的取用模型，確保設(shè)計(jì)方案與工程實(shí)際情況的一致性。

三、綠色建筑及其全壽命周期

綠色建筑是在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源，節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。它符合科學(xué)發(fā)展觀的戰(zhàn)略要求。

綠色建筑所關(guān)心的是建筑的全壽命周期，不管是建設(shè)過程，還是使用階段，兩者都十分關(guān)注周圍環(huán)境，且不斷增加資源的利用率。建筑的生命周期包含很多，從項(xiàng)目選址、場地改造、設(shè)計(jì)到建造過程、運(yùn)行階段、維修、翻新和拆除等。信息過程、物質(zhì)過程是它的兩個(gè)重要過程。信息的處置、使用、轉(zhuǎn)換過程包含了建筑選址、設(shè)計(jì)和改造等過程。相應(yīng)的物質(zhì)生產(chǎn)則是施工階段，它主要在信息的指導(dǎo)下運(yùn)行，并結(jié)合施工過程進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，對使用階段而言，就是在信息的指導(dǎo)下更好的使用物質(zhì)，同時(shí)也會(huì)萌生出更多的信息。關(guān)于綠色建筑的成本，有學(xué)者研究認(rèn)為，其全壽命周期成本與傳統(tǒng)建筑成本不同，要從更高的層次、全要素角度進(jìn)行成本分析，并要考慮外在的、隱形的、不可量化的成本。也有學(xué)者指出建筑壽命周期成本控制重點(diǎn)應(yīng)該放在管理上，管理控制的著眼點(diǎn)不是管理成本，而是管理本身。對綠色建筑全壽命周期成本管理方式進(jìn)行研究，分析采用何種成本管理方式和策略會(huì)有利于提高綠色建筑全壽命周期成本管理績效，從而降低綠色建筑成本，促進(jìn)綠色建筑的實(shí)施和推廣

四、BIM在綠色建筑全壽命周期的應(yīng)用

BIM技術(shù)在綠色建筑全壽命周期的具體應(yīng)用近年來，出現(xiàn)一種全新的項(xiàng)目承包模式——基于BIM技術(shù)的綜合項(xiàng)目交付模式（Integrated Project Delivery，IPD），IPD模式本來是指產(chǎn)品的集成化，建筑IPD模式是指一個(gè)項(xiàng)目從方案設(shè)計(jì)、構(gòu)件設(shè)計(jì)生產(chǎn)、現(xiàn)場組裝都集成到一個(gè)流程中，最大限度地提高了生產(chǎn)效率。目前，由于房地產(chǎn)開發(fā)過剩，建筑行業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)，如何進(jìn)一步壓縮成本，提高項(xiàng)目價(jià)值，成為開發(fā)商最關(guān)注的問題，通過BIM技術(shù)在綠色建筑全壽命周期的應(yīng)用，以信息化為手段，以可持續(xù)綠色為發(fā)展目標(biāo)，采用綠色建筑IPD模式來獲取項(xiàng)目的最大價(jià)值。

前期規(guī)劃階段綠色建筑作為一種節(jié)能型、生態(tài)型建筑，與一般建筑的區(qū)別就在于它的建造理念不同、節(jié)能要求不同，除此之外，綠色建筑作為未來生態(tài)城市、節(jié)能型城市的重要組成部分，其規(guī)劃選址、項(xiàng)目立項(xiàng)的要求也非常嚴(yán)格。

在項(xiàng)目的選址階段，要從社會(huì)發(fā)展需要、業(yè)主需求、城市規(guī)劃、周圍環(huán)境等各方面綜合考慮，利用BIM技術(shù)并結(jié)合相關(guān)軟件，對擬建建筑和周圍環(huán)境的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合，能夠快速地得到量化分析結(jié)果，對建設(shè)方來講，可以參考BIM技術(shù)提供的結(jié)果，合理選擇單體建筑的位置以及整個(gè)建筑產(chǎn)品布局，為項(xiàng)目的前期選址提供可靠依據(jù)。在方案設(shè)計(jì)階段，尤其是綠色建筑，對建筑圖紙的要求較高，設(shè)計(jì)難度較大。設(shè)計(jì)者可以利用BIM中Revit等建模軟件，把建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、暖通電氣、施工過程等銜接起來，具有高度的關(guān)聯(lián)性，通過效果圖的渲染，項(xiàng)目各參與方比較直觀地看到擬建的建筑物，維護(hù)了項(xiàng)目各參與方的利益，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的多專業(yè)信息共享、協(xié)調(diào)作業(yè)。

五、結(jié)束語

總之，綠色建筑是建筑業(yè)的發(fā)展追求和發(fā)展理念，建筑信息模型BIM 是一種技術(shù)理念，綠色建筑和BIM均著眼于建筑的全壽命周期，一個(gè)強(qiáng)調(diào)建筑全壽命周期的各項(xiàng)性能，另一個(gè)盡力為建筑性能優(yōu)劣的判斷提供可靠數(shù)據(jù)信息支持，二者不謀而合。綜合前面的所有分析，隨著BIM技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展以及人們對BIM技術(shù)、綠色建筑理解水平的提高，用BIM技術(shù)支撐綠色建筑建設(shè)的工程案例將會(huì)大量涌現(xiàn)。

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