BIM技术在绿色建筑中的应用张国俊

BIM技术在绿色建筑中的应用张国俊

张国俊

中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司510663

摘要：BIM技术与绿色建筑已经成为当前建筑行业发展的必然趋势，准确把握两者特点，并有效的利用BIM技术参与绿色建筑，可综合各方面信息，提供全面准确的分析数据支持，成为设计过程的基础和依据。随着我国绿色建筑事业的大规模发展和相关规范的不断完善，对绿色建筑设计也提出新的要求，BIM技术引导的高效的、准确的、统一的建筑设计方法必将大行其道。

关键词：BIM技术；绿色建筑；应用

1导言

目前，与建筑相关的各个方面都有着对于过程管控中及时、准确地筛选，调用工程基础数据的需求。展望BIM技术的前景，基于BIM的管理模式是创建信息、管理信息、共享信息的数字化管理的发展趋势。随着BIM的推广和不断发展，建筑施工管理信息化、过程化、精细化将成为可能，并将得到不断的完善，这正也是绿色施工所倡导的。

2绿色建筑概述

近年来中国的建筑业迅猛发展，然而国内单位建筑面积能耗是发达国家的两倍以上，在总社会能耗中建筑业能耗占比约28%，给社会发展带来了沉重的能源负担的同时也产生了惊人的环境污染，是国家实现可持续发展面临的紧迫问题。放眼全球，能耗总量的40%来自建筑能耗，1/3的碳排放来自建筑。在此背景下，世界各国积极找寻一种建筑与自然相互和谐的理念，于是“绿色建筑”这个概念应运而生。所谓绿色建筑，是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染，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。这里所谓的全寿命周期包括了前期规划选址、建筑设计、工程建设、运营维护、翻新改造以及最后的拆除这一整条过程，这就涉及到了多专业的工种配合，要求全行业通力合作，改变既有观念，创新技术与施工工艺，提高建筑性能，创造出健康舒适的人居环境，又尽量维持生态环境的良好。

3BIM简述

建筑信息模型BIM(BuildingInformationModeling)是以建筑工程项目各项相关信息数据作为模型的基础进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实性能。美国国家BIM标准(NBIMS)对BIM的定义有三大部分：BIM是一个设施(建设项目)物理和功能特性的数字表达；BIM是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该设施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；在项目的不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。BIM具有五大特性：可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性，正是这五大特性使得BIM自从2002年被引入工程建设行业以来的十余年里，逐渐在全球范围内得到业界的广泛认可，被誉为建筑业变革的革命性力量。近年来BIM在美国、欧洲、日本、韩国、新加坡的发展和应用已达到一定的水平。BIM在国内建筑业形成了一股热潮，除了前期软件厂商的大声呼吁外，政府相关单位、各行业协会与专家、设计单位、施工企业、科研院校等也开始重视推广BIM，成立了BIM工作室、BIM团队来逐步推进BIM应用。

4BIM在绿色建筑中的应用

4.1数字化建筑模型

一般来说，建筑施工时都是按照设计好的平面图纸逐步建造就可以。但是相对于一些施工和内部构造比较复杂的建筑时，如果只是单纯的按照图纸来建造，根本就不能完成任务，因为造型比较复杂的建筑往往会增加施工的难度，同时对于施工的速度和质量提出了很大的挑战，在施工前借助BIM技术建造的数字化建筑模型就可以解决这些问题。BIM技术具有可视性和模拟性的优势，而且绿色建筑因为节约资源的考虑，建筑的整体布局比一般的建筑更为复杂，以上海世贸大厦的建筑模型进行说明。

上海世贸大厦是上海的第三座地标性建筑，正在建造过程中。在施工前，施工人员根据建筑设计师所制造出来的数字化建筑模型，很清晰的看出放大后的整个建筑的每一个细节，即使是第几层的某一扇窗户都能很清晰的分辨出来。利用数字化的模型可以放大与缩小，查看整体与细节之处的布局，这样节省了人力。同时数字化模型建立的数字都是经过精确和确定的，这样就减少了施工中的误差，即使是管线的施工排布在立体感强烈的数字化模型中都可以进行排布，保证了施工的质量和准确性。利用建筑模型将众多专业不同的建筑模型整合在同一个平台之上，对于各行业之间实现了协调，在统一的平台上，利用可视化的建筑模型解决了不同专业的问题，整座建筑的钢体结构和玻璃化外观，以及内部的雨水收集系统和能源转化系统等等都实现了合理的分配。

4.2项目施工建造阶段

随着大型商业及综合体项目的增多，业主方对机电管线综合的要求越来越高。机电管线种类繁多，BIM模型可以反映所有管线和设备在建筑内的情况。传统的CAD时代是用叠图纸的方式比对，很容易造成信息的缺失与错误。利用基于BIM的三维仿真技术进行施工前的碰撞检查(如图1所示的流程)，设计师可以快速发现设计中的碰撞与冲突，及时在设计阶段进行优化修改，减少了因施工图纸出现的错误和漏洞而引起的返工复工现象，避免了材料损失、机械台班的损失以及窝工引起的资源消耗，同时也提高了与业主沟通的能力。

在施工管理中我们可以借助BIM技术，将空间与时间整合在一个可视的4D模型中，对施工现场的管理进行模拟，能够直观快速地显示任意阶段的施工进度情况:对机械的摆放位置、构件的起吊部位与次序以及整个工作流程进行优化，提前反映施工难点，从而提出最佳方案，提升施工安全性，保证建筑质量。另外，通过建立BIM模型，施工企业还能在工程投标中快速测算招标清单工程量，并可制订相应的投标报价策略，获得竞标的优势;而评标委员会的专家组则能通过4D模型直观地了解施工单位对投标项目施工难点的控制方法是否合理，进而对投标单位的施工经验水平与技术实力作出科学的评估。

图1BIM碰撞检测流程

传统的材料统计是根据现有图纸和文件进行，亦或使用专门的造价软件根据CAD图纸或文件重新建模后进行统计。一是耗费大量人工且容易出错，二是方案一旦变更所有数据需要重新统计，极不效率。现在基于BIM的关联数据库提供的详细信息能达到构件级，可以快速对各构件进行统计分析，通过BIM模型提取材料用料，精确计算工程量，大大减少了人工操作和计算错误，能够方便地实现工程量信息与设计方案的完全一致，随时为采购计划提供数据支撑，为现场管理提供审核依据，这就是所谓的BIM的5D应用。

5结论

BIM技术与绿色建筑都是当前中国建筑业发展的大势所趋。节能减排与可持续发展要求助力绿色建筑体系的推广更新与发展完善，BIM则为之提供了重要的技术平台与实现手段，而绿色建筑所关注的建筑生命周期，又恰好是BIM的管理对象，两者可谓是相得益彰。

参考文献

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[2]BIM在绿色建筑中的七大应用方向[J].智能建筑电气技术,2015,01:96.

[3]周文倩,田文涛,宋鹏飞,谭畅.BIM技术在建筑节能领域的应用[J].河南科技,2015,05:80-82.

[4]池魏楠,李艳.BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用研究[J].科学中国人,2015,20:6.