BIM在绿色建筑全生命周期的应用探析马茂源

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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BIM在绿色建筑全生命周期的应用探析马茂源

马茂源

马茂源

机械工业第六设计研究院有限公司河南郑州450000

摘要:环境可持续性的概念激发了建筑环境的转型变化,降低了传统建筑生命周期中所需的能源消耗和自然资源枯竭的水平。虽然“绿色”和“环境可持续性”的概念已经流行于建筑行业多年,但是我国的建筑业的能耗仍然巨大,《中国建筑能耗研究报告(2017)》指出,中国建筑业能源消耗约占我国能源消耗总量的20%,建筑业仍然是我国主要的能源消费领域。

关键词:BIM;绿色建筑;技术;生命周期

前言:根据建筑节能潜力分析发现,在中国建筑部门,其全生命周期的节能潜力是巨大的,而且存在一定程度的被低估现象。作为国家节能减排总体部署的一个重要领域,有关机构也针对建筑节能颁布并施行了一系列政策措施和激励方案。然而,就目前中国的建筑节能发展情况来看,其仍处于相对缓慢的阶段。究其原因,主要在于建筑节能相关主体的内在节能动力不足,仅盲目从外部强推节能,收效甚微。因此,为更好地落实建筑节能政策,真正实现建筑部门节能目标,有必要从节能经济性的角度入手,对建筑节能的发展动力进行详细分析。

1BIM技术与绿色建筑概述

1.1绿色建筑

建筑行业的耗能非常大,因此,在建设过程中必须对水资源、电力能耗、能源使用等进行综合利用,并提高其利用率,才能实现可持续发展。在《绿色建筑评价标准》中对绿色建筑有明确解释:在建筑工程使用寿命期,要通过一系列先进、科学、合理的方法来节约资源、能耗,降低对周围环境的污染。努力打造一个更加健康、安全、舒适的生活空间。在确保建筑工程质量安全的前提下,充分利用能源资源、减少生态环境破坏所建造的建筑叫做绿色建筑。绿色建筑的目标是促进建筑、环境与人的协调发展,尽可能降低合成材料的使用频率,合理利用太阳能,其设计理念是在最大程度上降低工程建设对生态环境的破坏和影响,为人们提供自然、宜居的生活环境,推动建筑行业的可持续发展。

1.2BIM技术概念

BIM技术即建筑信息模型技术,也可称为建筑数字模型技术。在建筑工程中应用建筑信息模型技术,能够对项目工程物理以及功能特性进行数字化表达,实现信息数据共享。将BIM技术应用到绿色建筑全生命周期中,可以利用虚拟建筑信息模型对建筑工程设计、施工、检测等进行全方位管理与控制。近年来,随着计算机技术和网络技术的发展,BIM技术取得了显著成就,在建筑工程中的应用也越来越广泛,包括建筑工程决策阶段、规划设计阶段、施工阶段以及竣工检验阶段等。BIM技术以三维软件作为工具,含概建筑工程项目、工程数据信息、建筑设计和施工管理等多种模型,能够对建筑工程进行全生命周期的优化管理。

2建筑节能发展动力不足的原因

建筑节能是一项系统工程,涉及到众多利益主体。从建筑设计到建筑拆除的整个生命周期阶段来看,参与方包括中央政府、地方政府、房地产开发商、规划设计单位、材料设备供应商、施工单位、监理单位、物业管理单位、供热企业、节能服务公司、电器及电子设备生产商、业主、建筑使用者等。这些参与主体间彼此关系交错,对建筑节能的作用程度也不尽相同。其中,政府部门作为建筑节能的主要推动者起着统筹协调的作用,其角色类似于交响乐团的指挥家一样,需要充分调动各种资源,协调控制各参与者的行为规范,从而达到令人满意的整体效果。当然,要当好协调人和指挥者,首先必须根据实际情况制定合理的目标,且其自身必须熟悉各成员的特点和诉求,运用一切可能的手段和措施将各成员有机组织起来,通过共同努力早日、高效达成目标。就建筑节能而言,显然,其基本目标是要减少建筑部门的能源消耗。但是,在实施过程中存在着一个主要矛盾,即用于建筑的能源消耗是为了满足人们的生产或生活需求,要减少建筑用能,势必会带来相应的节能成本(包括经济的、社会的、个人的),影响其利益或效用。这妨碍了建筑节能各参与主体的积极性,如若没有合适的节能激励,其势必会缺乏充分的节能动机,导致建筑节能发展动力不足。

3BIM在绿色建筑全生命中期的应用探析

3.1规划设计阶段

在绿色建筑规划设计阶段应用BIM技术,其主要目的是加强项目参建方之间的交流、合作与沟通,解决因专业不同导致的冲突、因主观因素导致的设计变更等问题,具体应用如下:对项目工程进行规划选址。在确定项目工程具体位置时,需要进行场地分析。在过去,项目选址方法落后,并且存在许多问题,包括不能迅速有效地处理大量信息数据、定量分析存在问题、主观因素影响等。现阶段,在项目规划选址过程中,可以综合利用BIM技术与地理信息技术,通过数据建模的方式对拟建建筑物的空间信息以及场地条件进行明确展示,便于决策人员有效进行场地评估与分析,确保场地规划的科学性、合理性与可行性。

3.2综合管线设计与布置

建筑物的给排水、暖通、电线等这些综合管线都属于隐蔽工程,管线设计的质量和效率直接影响着整个建设项目。随着BIM技术的引入,先分别搭建给排水、暖通、电线、建筑主体结构的模型,再通过专业设计师完成特定区域的所有管线综合深化任务,统一考虑各专业系统(建筑、结构、风、水、电气、消防等专业)的合理排布及优化,同时遵循设计、施工规范及施工要求。这样设计师能够方便地发现管线与建筑物高度之间的冲突、预留孔洞是否精确、不同的管线之间的布置是否有冲突等等。通过提前发现并解决这些问题,大大提高了综合管网设计效率。既能提前在设计阶段发现管线之间的冲突,并能提前在设计中就预留孔洞,更改管线的布置位置,大大提高了施工现场的生产效率,减少返工现象的发生。

3.3模型建立和图纸绘制

BIM模型中所有的图元都包含具体实际的工程意义,包括施工材料的性能、构建的空间尺寸等参数,这些参数控制着全部的构件模型,实现了模型参数之间的相互联系。在这种情况下,一旦某一个模型的参数信息出现变化,其他相关模型构件的参数信息也会随之改变。在过去,这类工作往往需要耗费大量的人力和时间,BIM技术则有效地解决了这一问题;除此之外,对于施工过程中需要应用到的新结构和新形式,BIM技术也能够进行实际施工模拟,在模拟过程中及时发现设计问题,优化设计方案,确保设计方案的合理性与可行性。除此之外,可视化是BIM技术最为突出的优势,设计单位可以利用该优势,加强与建设单位、施工单位以及材料供应商之间的沟通和联系,以此实现工程设计效率的提升。

结语:综上所述,随着环保节能理念逐渐深入人心,建筑行业发生了新的变化,绿色建筑逐渐成为现代建筑行业的主要发展趋势。在绿色建筑全生命周期中应用BIM技术,能够加强绿色建筑工程施工管理,有效提高管理质量和管理水平,及时发现工程规划阶段、设计阶段、施工阶段以及运营管理阶段存在的各种问题,确保工程施工质量,充分发挥绿色建筑的经济效益、生态效益和社会效益,为建筑施工企业赢得更大的利润空间,推动建筑行业可持续发展。

参考文献:

[1]李月香,李超刚.BIM在绿色建筑全生命周期项目管理中的应用优势[J].建设科技,2017(12):76.

[2]刘劲.新常态下绿色建筑发展理论与实践[J].新常态下的绿色建筑——第五届中国中西部地区土木建筑学术年会,2015(8).

[3]王健.基于BIM云平台在建筑节能全生命周期的应用研究[D].合肥:安徽建筑大学,2016.

[4]李秋全.绿色建筑全生命周期中的BIM技术应用策略研究[J].现代装饰(理论),2016(12):192.