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BIM视点|BIM技术与绿色建筑

2019-1-12 09:11| 查看: 268| 评论: 0|来自: 铁路BIM联盟

  21世纪以来,为应对能源危机、人口增长等问题,绿色、低碳等可持续发展理念逐渐深入人心,而以有效提高建筑物资源利用效率,降低建筑对环境影响为目标的绿色建筑成为全世界的关注重点。
  环境友好型绿色建筑是世界各国建筑发展的战略目标。受限于经济发展水平,以及地理位置和人均资源等条件的差异,各国对绿色建筑的定义不尽相同。

  英国皇家测量师学会:有效利用资源、减少污染物排放、提高室内空气及周边环境质量的建筑即为绿色建筑。
  美国国家环境保护局:绿色建筑是在全生命周期内(从选址到设计、建设、运营、维护、改造和拆除)始终以环境友好和资源节约为原则的建筑
  我国《绿色建筑评价标准》:在全生命周期内,最大限度节约资源、保护环境、减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑

  从绿色建筑的定义可以看出:
  (1)绿色建筑提倡将节能环保的理念贯穿于建筑的全生命周期
  (2)绿色建筑主张在提供健康、适用和高效的使用空间的前提条件下节约能源、降低排放,在较低的环境负荷下提供较高的环境质量
  (3)绿色建筑在技术与形式上须体现环境保护的相关特点,即合理利用信息化、自动化、新能源、新材料等先进技术。

  BIM与绿色建筑的完美适配
  BIM为绿色建筑的可持续发展提供分析与管理,在推动绿色建筑发展与创新中潜力巨大。
  时间维度的一致性:BIM技术致力于实现全生命周期内不同阶段的集成管理;而绿色建筑的开发、管理涵盖建造、使用、拆除、维修等建筑全生命周期。时间维度对应为两者的结合提供了便利。
  核心功能的互补性:绿色建筑需借助不同软件来实现建筑物的能耗、采光、通风等分析,并要求与其相关的应用平台具备开放性。BIM平台具备开放性的特点,允许导入相关软件数据进行一系列可视化操作,为其在绿色建筑中的应用创造了条件。
  应用平台的开放性:绿色建筑需借助不同软件来实现建筑物的能耗、采光、通风等分析,并要求与其相关的应用平台具备开放性。BIM平台具备开放性的特点,允许导入相关软件数据进行一系列可视化操作,为其在绿色建筑中的应用创造了条件。

  绿色建筑:BIM的舞台
  绿色建筑为BIM提供了一个发挥其优势的舞台,BIM为绿色建筑提供了数据和技术上的支持。

  节地与室外环境
  1.合理利用BIM技术,对建筑周围环境及建筑物空间进行模拟分析,得出最合理的场地规划、交通物流组织、建筑物及大型设备布局等方案
  2.通过日照、通风、噪声等分析与仿真工具,可有效优化与控制光、噪声、水等污染源

  节能与能源利用
  1.将专业建筑性能分析软件导入BIM模型,进行能耗、热工等分析,根据分析结果调整设计参数,达到节能效果
  2.通过BIM模型优化设计建筑的形体、朝向、楼距、墙窗比等,提高能源利用率,减小能耗

  节水与水资源利用
  1.利用虚拟施工,在室外埋地下管道时,避免碰撞或冲突导致的管网漏损
  2.在动态数据库中,清晰了解建筑日用水量,及时找出用水损失原因
  3.利用BIM模型统计雨水采集数据,确定不同地貌和材质对径流系数的影响,充分利用非传统水源

  节材与材料资源利用
  1.在模型中输入材料信息,对材料从制作、出库到使用的全过程进行动态跟踪,避免浪费
  2.利用数据统计及分析功能,预估材料用量,优化材料分配
  3.借助BIM模型分析并控制材料的性能,使其更接近绿色目标
  4.进行冲突和碰撞检测,避免因遇到冲突而返工造成材料浪费

  室内环境质量
  1.在BIM模型中,通过改变门窗的位置、大小、方向等,检测室内的空气流通状况,并判断是否对空气质量产生影响
  2.通过噪声和采光分析,判断室内隔音效果和光线是否达到要求
  3.通过调整楼间距或者朝向,改善室内的户外视野

  施工管理
  1.冲突检测:避免不必要的返工,并在一定程度上控制设计文件的变更
  2.模拟施工:优化设备、材料、人员的分配等施工现场的管理,减少因施工流程不当造成的损失
  3.计算工程量:通过结构构件和材料信息,既可快速计算工程量,也可对构件进行精确加工
  4.造价管理:在BIM进度模型的基础上导入造价软件,可控制成本和施工进度,统筹安排资源

  运营管理
  1.BIM模型整合了建筑的所有信息,并在信息传递上具有一致性,满足运营管理阶段对信息的需求
  2.通过BIM模型可迅速定位建筑出问题的部位,实现快速维修;再次,利用BIM对建筑相关设备设施的使用情况及性能进行实时跟踪和监测,做到全方位、无盲区管理
  3.基于BIM进行能耗分析,记录并控制能耗

  思考与建议
  绿色改造项目
  已建项目的绿色改造受国家或区域经济情况及相关政策影响较小,具有更大市场潜力。将BIM技术与绿色建筑的思想用于运营维护类项目,可控制项目能耗,节约成本,获得市场竞争优势。

  选材应用
  BIM技术拥有完备、准确的数据库,记载了建筑材料的属性及能耗。利用BIM选用可循环材料,既可节约能源、减少建筑垃圾,从长远的角度看,还可降低成本。

  软件本土化及界面友好性
  BIM软件存在以下问题:
  1.软件多为国外开发,不一定适用于我国;
  2.集成度不高,难以满足一些特殊专业的需求
  3.操作较复杂,界面友好性难以达到相应水准,部分用户倾向于使用相对简单的非BIM版绿色软件
  因此,要利用BIM推动绿色建筑,需加强软件本土化、加强开发实用性及可操作性强软件吸引广泛用户、并为不同软件的数据传输建立标准,提高效率。

  绿色建筑设计赏析
  游泳城市 
  如果海平面持续上升,地球将成为一个水世界,人类将被迫放弃陆地,在水上重建家园。“游泳城市”方案是由安德拉斯·吉奥菲创作,并在首届“海洋替代设计大赛”中一举夺魁。

  土耳其伊斯坦布尔泽奥陆生态城市
  泽奥陆生态城市是一个集生活、工作和娱乐于一体的城市社区、一个城中城。它共有14座塔形建筑,可用作住宅、办公室、宾馆等。它们的绿色外墙和绿色屋顶,看上去像一个个绿色空间。

  海上漂浮生态城市
  “Lilypad”漂浮生态城市是一种两栖的、自给自足的城市。城市可容纳5万人生活,并有人类生活所必需的动植物。城市底部有一个沉没于水中的礁湖,可净化雨水供居民饮用。

  美国旧金山水网城市
  在美国未来城市设计大赛中,爱华摩托斯科特建筑事务所用崭新视角和惊人震撼力展现了旧金山的未来。水网城市的最大特点在于氢燃料汽车的地下交通隧道,这些隧道在许多地方与地面之上的道路相连,整座城市由地热和水提供能源。

  新加坡融合城市绿色摩天大厦
  新加坡融合城市绿色摩天大厦由生态建筑大师杨经文设计,它将是一个完全依靠自己的生态系统,其中包括许多环境友好型设计理念,为居民带来健康的保证。

  重庆幻山商业中心区
  重庆大学提出这样一种方案:社区模拟该城市多山的自然地形而建,住宅也有相应规划。山顶之上,是现代化住宅区;山谷之中,则是传统住宅。开放的绿色空间将用于生态发电和水循环。这种能源节约型设计方案可节省22%的能量消耗,且可利用再生能源取代11%的传统能源。


参考文献:孙陈俊妍,周根,葛宇佳,等.《BIM技术在可持续绿色建筑全寿命周期中的应用研究》

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