摘 要:建筑信息模型(BuildingInformationModel,BIM)是利用数字化技术建立建筑工程完整的信息资源库,是可以实现建筑工程构件、建造过程等方面的可视化效果的技术平台。BIM技术的应用可以促进工程项目团队间的信息交流,降低项目返工成本,提高建筑质量。这些优势吸引建筑行业不断探索与实践BIM技术在工程项目中的应用。目前,BIM技术已广泛应用在各类建筑工程中。但在绿色建筑领域的应用还不成熟,一方面,因为绿色建筑在我国还处于初期发展阶段,关于此方面的研究比较缺乏;另一方面,因为绿色建筑的全寿命周期比一般工程项目增加了能耗计算、绿色认证、运营管理阶段,过程的复杂性制约了发展。建筑领域在社会经济发展的促动下得到了前所未有的发展机遇,同时,社会的发展以及人们生活水平的提高也给建筑领域的发展带来了一定的挑战,不仅是建筑的质量和水平,更是对绿色节能的方面的要求。BIM技术在建筑设计中的应用是一种比较新的尝试,在绿色环保方面为建筑领域做出了一定的贡献。
关键词:BIM技术;绿色建筑;全寿命周期;应用
1 BIM技术在绿色建筑管理中的应用优势?
1.1 BIM技术可覆盖绿色建筑全寿命周期?
从应用的角度来讲,BIM技术覆盖的不仅是建筑施工的一个阶段,而是整个施工建设及后期管理维护的每一个阶段,在时间和环节上是高度匹配的,从而为BIM技术在整个项目管理中的应用创造了条件。在应用过程中,需要将所建的绿色建筑运用BIM相关软件进行建模分析,使施工建设各个主体能在同一平台上共享项目资源及全部信息,保证建筑施工管理数据的准确性,提高绿色建筑施工管理信息化水平,使信息化技术在绿色建筑工程施工管理中发挥更大的作用。我们需要从绿色建筑的前期规划开始,一直到该建筑寿命结束,利用BIM技术对其规划、设计、施工、维护、拆除等阶段进行科学、完善的管理。?
1.2 BIM技术的模拟分析功能实现绿色建筑的精准管理?
BIM技术利用统一的信息管理平台对绿色建筑规划、建设、维护、拆除等工作进行管控,实现了管理的可视化。建筑规划、施工、维护等各个环节均能体现在平台上,管理人员可以直观看到绿色建筑的规划、建设和维护等情况,并准确预测在建设及运营过程中可能出现的问题,根据反馈的信息作出预测和判断,并对施工、维护等管理策略进行改进和完善。?
2 BIM技术在绿色建筑全寿命周期内的应用
本文对绿色建筑全寿命周期划分为设计、施工、运行、绿色认证4个阶段,以下按照全寿命周期阶段对BIM技术的应用分析作详细描述。
2.1 设计阶段
与传统建筑相比,绿色建筑对方案设计的标准和要求更高,设计难度更大,这主要是因为需要在设计中引入更先进的建筑技术。在传统的建筑设计中,只能根据已有的经验和相关的建筑效果进行设计。在这个过程中,结构设计、暖通空调和电气设计的效果及其相互关系不能直接看到。BIM技术的应用可以有效地解决这个问题,使用BIM Revit建模软件,可以所有的绿色建筑设计软件,模拟问题在建筑结构的设计,暖通空调工程,施工过程中,设计,然后设计解决方案呈现,使整个设计方案可以直接反映在软件。项目建设各个参与主体都能看到整个设计方案的构成,以及由此产生的功能和效果,甚至施工标准和要求也能体现在设计方案当中,达到多专业信息共享、协调作业、提高设计质量的目的。BIM技术的基础技术是三维数字技术,解决了传统建筑设计中无形的问题,提供了强大的家庭和数据库知识。
设计师可以根据规划建设目的和调查结果进行建模,形成模块化、可视化的设计模型,为各种先进节能技术和建筑技术在绿色建筑中的应用提供了可能性。另外,与传统建筑设计相比,BIM技术的应用可以解决建筑工程、暖通空调工程、装饰工程等之间的协调与衔接问题。它不再是一个枯燥的绘图过程,而是一个基于设计目标的创新设计过程。在BIM建模中,可以体现传统图纸中无法体现的建筑结构、暖通安装、建筑装饰等。这样设计才能最大限度的实现协调,有利于减少绿色建筑施工中的工程变更,从而降低绿色建筑的施工成本。
2.2 施工阶段
绿色建筑的施工难度较大,如施工设备较为新颖,但缺乏熟练的技术工人,缺乏绿色建材等都是需要克服的难题。此外,2014版的《绿色建筑评价标准》新增了施工管理评分项,要求绿色建筑在施工阶段还须保证绿色施工,保证尽可能小的影响环境系统。BIM技术的应用可以大幅提高绿色建筑的施工质量和进度,有效应对施工风险因素。如,应用BIM正向设计,施工方可以提前介入设计阶段。施工方对设计方案的可行性、复杂设备的安置方案等可以做出提前预判,从而最大程度地避免返工或因操作不当导致的施工停滞。此外,BIM技术可以精确计算施工成本,精确计算绿色材料的使用量,集中采购,降低因汇率波动带来的绿色材料价格上涨的成本风险。建立可视化效果有利于施工方提前制订施工组织设计方案,提高施工效率。总而言之,应用BIM技术可以形成建筑项目设计施工一体化,对绿色建筑项目施工周期长、施工方案复杂等问题给出有效的解决方案。
2.3 运营阶段
绿色建筑运营阶段是全寿命周期内最重要的阶段,需要专业的运营维护团队来支持。根据绿色建筑评价标识网的数据显示,仅有5%的绿色建筑在通过设计标识认证后申请了运行标识认证。其中,较为重要的原因是业主、设计方、施工方和物业没有形成有效的合作机制。例如,在运行期间,保温层、太阳能设备、地源热泵系统等较为专业的绿色设备出现故障需要多方参与协调。BIM可视化效果的呈现,对运行期间的设备状态做到实时监控,精确定位设备的损坏点,做到即时维修。建立BIM信息平台可以有效联结多方参与主体,降低沟通成本,做到运行期间的信息畅通。
2.4 绿色认证阶段
绿色建筑的认证阶段分为设计认证和运行认证两个阶段。设计认证主要对绿色建筑的设计图纸进行审查。BIM信息平台实现设计施工一体化功能,可以快速整合各类图纸。运行认证阶段是对绿色建筑能耗的计算与验证,BIM技术具有独立的能耗分析平台,该平台可以对建筑的物理性能进行分析,如不同预设的气象参数下采光分析、建筑物通风分析,设备能耗分析等,结果数据会形成图表的形式供工作人员下载和阅读。在绿色建筑的认证期间,采用BIM技术可以省却时间与人工成本,做到即时提交审核材料。
结束语
将BIM技术应用到绿色建筑全寿命周期中,能够有效的降低建筑施工能源消耗,节约建筑施工成本,有利于社会资源的可持续发展。本文仅探讨了绿色建筑全寿命周期中的三种,还包含有节材与材料资源利用、室内环境质量、施工质量以及运营管理,BIM技术均可以提供便捷、准确的技术服务,通过对BIM技术在绿色建筑全寿命周期中的应用进行研究,为促进绿色建筑不断发展奠定了基础。
参考文献
[1]赵钦,田庆,刘云贺,等.绿色建筑评价新标准下BIM技术在施工管理中的应用研究[J].西安理工大学学报,2017,33(02):211-219.
[2]吴佳蔚,李希胜,曹璐琳,等.基于BIM技术的绿色建筑节地设计自动评价[J].建筑科学,2017,33(04):123-128.
[3]张国华,郭敏,霍婕,等.BIM技术在绿色建筑全生命周期的应用——以北京市某医院建筑为例[J].智能建筑与城市信息,2015(12):82-84.