BIM在绿色建筑中的应用探析

BIM在绿色建筑中的应用探析 【摘要】目前，BI M 技术在工程项目的不同阶段以及不同的参与方已经获得了越来越广泛的应用。本文结合绿色建筑与BIM的概念及优势，主要针对BIM在绿色建筑中的应用进行了分析，以供参考。 【关键词】BIM技术；绿色建筑；应用探析 一、绿色建筑简述 绿色建筑是可持续发展观念在建筑业中的体现，绿色建筑通俗地理解就是“四节一环保”即“节能、节地、节水、节材、环境保护”，绿色建筑评价标准 GB/T 50738-2006 将绿色建筑的定义为： “在建筑的全寿命周期内， 最大限度地节约资源、保护环境和减少污染，为人们提供健康、舒适和高效的适用空间，与自然和谐共生的建筑。”从绿色建筑的定义可以明显地感觉到人们对建筑全寿命周期性能的重视程度，要求建筑全寿命周期性能更节省资源、能源和更环保。 由于绿色建筑在节能上的巨大优势， 很多国家已开始对其进行大力推广， 并取得经济发展和能耗持续下降的突出成就。 在西方发达国家，绿色建筑已经有几十年的成功发展史。英国对绿色建筑的研究和工程实践一直都处于世界的前列，并已在可持续建筑领域取得了较大的进展。 德国的绿色生态建筑发展也十分迅速， 其研发的新型节能材料及技术近来在国外专业媒体和博览会上频频露面，引起了广泛关注。美国的绿色建筑起步早且发展快， 美国绿色建筑协会颁布的绿色建筑行业标准成为世界上绿色建筑评定的标尺。加拿大的“绿色建筑挑战”行动，采用新技术、新材料、新工艺，实行综合优化设计，使建筑在满足使用需要的基础上所消耗的资源、能源最少。 绿色建筑在法国、瑞典、日本也取得了很大的进展。 二、BIM的概念及优势 BIM 是 建 筑 信 息 模 型 （BuildingInformation Modeling） 的简称，该模型包含所有的集合模型信息、功能要求和构件性能，将建筑项目全寿命周期内所有信息整合到一个单独的建筑模型中，并且还包括施工进度、建设过程、运营阶段等相关过程信息。而与传统的设计方法相比，BIM在建筑方案设计时的优势主要体现在以下几个方面： 1、设计方案的直观可视化 BIM技术将传统二维图纸设计变为直观可视的三维模型，有利于设计师转变设计思维实现突破性创新与表达。同时，设计师改动任何一处设计，BIM模型可以实现其相关联部分的整体自动变更，明显加快设计的整体进程。 2 、设计人员的综合协调化 在BIM模型中，建筑图纸不再是图面线条而是模型中多方面建筑信息的阐述表达。BIM技术将建筑活动中不同系统的参与人员统一于一个协同合作的模型中，建立起建筑、结构、机电等多专业综合的设计决策信息支持平台，避免了因专业沟通不及时或信息传递阻碍而造成设计延迟与错误，因此可以大大提高整体设计决策的效率与质量。 3、设计反馈的及时有效化 BIM软件可以在设计阶段的任何时刻结合相关绿色节能分析软件 （例如 Ecotect 软件）对方案进行相关设计分析，并及时反馈出模拟评估的结果。此外，传统的可持续分析工具在建筑物理、数据分析等方面要求分析人员具备较强的专业素质，而BIM的可持续分析软件具备操作简单、易于掌握的特点，不需要冗长的数据分析就可对不同设计策略进行快速评选，为建筑师在早期设计阶段提供技术支持。 三、BIM 在绿色建筑中的应用 BIM 是一种技术理念，倡导共享知识资源分享建筑各方面信息， 为建筑从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程。当前，可以从以下几方面来探索 BIM 对绿色建筑的技术支持。 1、节能与能源利用分析 节能与能源利用是绿建评价标准的重要内容， 将 BIM 技术所建立的建筑三维可视化模型导入能耗分析软件或者转为相应格式导入能耗分析软件，根据相关规范标准，结合项目所在地的气象数据，完成建筑能耗分析模型的完善工作、分析数据生成、建筑能耗分析结果数据的处理与直观可视化模拟，根据模拟计算结果调整优化围护结构方案以及相关参数的设置，实现对设计过程中节能标准的预期控制。 利用 BIM 模型进行室外太阳辐射分析，分析太阳辐射强度及其分布，用于各太阳能设备的方案设计与优化， 实现可再生能源的最大化合理利用， 同时还可以优化室外植被的配置比如合理确定喜阳植物、喜阴植物、中性植物的种植位置。 此外还可进行室内自然采光分析，充分利用自然采光，降低人工照明能耗。 2、室外环境分析 室外环境主要包括风环境、日照、热环境、声环境，这四方面的内容对建筑的性能有着非常重要的影响，绿色建筑评价标准对这四方面的内容均作了相应的要求。 高层建筑和超高层建筑的出现使得再生风和环境二次风环境问题逐渐凸显出来，不仅如此，室内空气质量的好坏以及室内自然通风效果的优劣，也与室外风环境密切相关，因此改善室外风环境，降低其空气龄，合理控制室外风速、风压的意义十分重要。 日照与人类生存有着密切的关系，特别是在严寒的冬季，人们希望获得更多的日照，绿色建筑评价标准明确要求建筑总平面设计有利于冬季日照，民用建筑绿色设计规范更是明确要求使用日照模拟软件进行日照分析计算。 3、室内环境分析 室内环境主要由风环境、光环境、声环境构成，这三方面内容的准确分析， 也是要基于准确的三维模型才能很好地完成。 进行室内自然通风分析，明确室内空气龄、污染物分布状况，调整开窗数量、大小、位置，从而改善室内通风质量。 进行光环境分析，判断建筑室内照度、统一眩光值、一般显色指数等指标是否满足相关要求。 进行室内噪声分析， 预测室噪声值，判断其是否到达相应的噪音标准。 和室外环境一样，利用BIM 技术建立的三维可视化模型， 将其导入相应的分析软件中，可以完成这些内容的分析。 4、运营管理 BIM 是以参数化三维模型为核心，整合了所有相关专业的基本信息，对工程项目设施实体与功能特性进行数字化、参数化、可视化表达，同时使建设全过程的信息保持一致，可以持续即时地提供有关项目的各种实时数据， 这些数据信息完整可靠并且完全实时协调， 这可以很好地满足绿色建筑在运营管理阶段对项目信息的需求。 5、节材与材料资源利用分析 绿建评价标准对所使用的建筑材料及其使用百分比作了详细的要求，比如要求：施工现场 500km 以内生产的建筑材料重量占建筑材料总重量的 60% ；在保证安全和不污染环境的情况下， 可再循环材料使用重量占所用建筑材料总重量的 10% 。面对这些要求， 显然传统的技术手段难以进行快速准确的计算，尤其是复杂项目。 利用 BIM 技术来解决这类问题，则显得相对容易， BIM 具有强大的数据信息和强有力的材料统计功能，可以很快计算出各类材料的用量，指导工程的材料配置，使其满足评价标准的要求。 结束语： 总之，绿色建筑是建筑业的发展追求和发展理念，建筑信息模型BIM 是一种技术理念， 绿色建筑和 BIM 均着眼于建筑的全寿命周期，一个强调建筑全寿命周期的各项性能，另一个尽力为建筑性能优劣的判断提供可靠数据信息支持，二者不谋而合。 综合前面的所有分析，随着 BIM 技术的进一步发展以及人们对 BIM 技术、绿色建筑理解水平的提高，用 BIM 技术支撑绿色建筑建设的工程案例