綠色建筑生命周期中BIM技術(shù)的應(yīng)用研究

劉媛媛(山東協(xié)和學(xué)院建筑工程學(xué)院,山東 濟(jì)南 250107)

1 引言

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）是一項(xiàng)全新的思維方式和技術(shù)模式，正受到建筑行業(yè)的高度重視。通過(guò)BIM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑項(xiàng)目各個(gè)階段的信息管理與集成，對(duì)建筑單體及群體進(jìn)行性能模擬并分析處理，可提高經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境品質(zhì)。為了推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)整體水平的提高，我國(guó)“十二五”國(guó)家科技支持計(jì)劃重要項(xiàng)目《現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)與施工關(guān)鍵技術(shù)研究》文件中，已經(jīng)明確要求將深入應(yīng)用 BIM 技術(shù)，完善協(xié)同工作平臺(tái)以提高工作效率、生產(chǎn)水平與質(zhì)量。并在住建部提出的建筑業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃中強(qiáng)烈要求 BIM 協(xié)同工作等相關(guān)技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用普及。

2 研究?jī)?nèi)容與方法

2.1 研究?jī)?nèi)容

針對(duì)“綠色建筑、全生命周期、BIM 技術(shù)”三者之間的關(guān)系進(jìn)行研究，剖析傳統(tǒng)技術(shù)視角下綠色建筑生命周期各階段的技術(shù)瓶頸，結(jié)合綠色建筑的實(shí)現(xiàn)途徑與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)控制要點(diǎn)，最終提出BIM 技術(shù)在綠色建筑全生命周期的應(yīng)用策略。具體的研究?jī)?nèi)容如下：

（1）對(duì) BIM 技術(shù)原理、功能特點(diǎn)與綠色建筑概念、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行解析與梳理，以此為基礎(chǔ)，將綠色建筑全生命周期作為主線，探討引入 BIM 技術(shù)應(yīng)用的可行性與整合過(guò)程。

（2）將綠色建筑生命周期按照評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分，將“決策—設(shè)計(jì)—施工—運(yùn)營(yíng)”整合為 BIM 技術(shù)的兩大職能（輔助設(shè)計(jì)與輔助管理），根據(jù)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)各階段內(nèi)容的指標(biāo)要求，分析各階段的要點(diǎn)問(wèn)題。

（3）借助 BIM 技術(shù)在建筑行業(yè)的優(yōu)勢(shì)，分階段、分層次解決綠色建筑全生命周期的技術(shù)瓶頸，并對(duì)提出的策略以實(shí)踐案例的形式進(jìn)行論證。

2.2 研究方法

（1）多學(xué)科交叉研究法：

在研究中以建筑學(xué)科的建筑設(shè)計(jì)為主線，以 BIM 為技術(shù)平臺(tái)，結(jié)合生態(tài)學(xué)、環(huán)境學(xué)、信息、管理等其他學(xué)科的相關(guān)理論進(jìn)行多角度、多方面的分析，通過(guò)將各學(xué)科研究成果進(jìn)行結(jié)合，試求使研究成果達(dá)到理論層面的科學(xué)性和全面性，以及在實(shí)踐中達(dá)到可行性和價(jià)值性。

（2）案例分析法：

理論研究為實(shí)踐提供理論依據(jù)，并在實(shí)踐過(guò)程中加以理論的運(yùn)用，通過(guò)實(shí)踐來(lái)檢驗(yàn)理論的應(yīng)用性，從而使新的理論升華到一個(gè)新的高度層面。本研究通過(guò)對(duì)實(shí)踐案例進(jìn)行來(lái)對(duì) BIM 應(yīng)用的合理性進(jìn)行驗(yàn)證

（3）文獻(xiàn)研究方法：

對(duì)國(guó)內(nèi)外關(guān)于綠色建筑相關(guān)理論的學(xué)術(shù)著作、期刊及網(wǎng)絡(luò)資料予以收集和分類，針對(duì)綠色建筑與 BIM 技術(shù)的理論、原則和標(biāo)準(zhǔn)，予以研究歸納。

3 BIM技術(shù)在綠色建筑中的優(yōu)勢(shì)

3.1 BIM技術(shù)覆蓋綠色建筑全生命周期

BIM 模型可以從設(shè)計(jì)階段沿用至施工階段，因此能夠較為直接地對(duì)工程量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，同時(shí)進(jìn)行一些模擬的施工建造過(guò)程，研究施工組織方案。BIM 模型可以應(yīng)用于建筑的運(yùn)營(yíng)管理中，這便使得管理人員能夠?qū)λS護(hù)的建筑具有較為全面的了解，并且在傳遞的過(guò)程中信息不會(huì)丟失。另外，因?yàn)?BIM 涵蓋了建筑全信息，支持多專業(yè)方基于 BIM進(jìn)行性能模擬、綠色分析、空間論證等更深入的研究。

3.2 BIM技術(shù)提供性能模擬與分析

BIM 為綠色建筑提供的分析使不同階段的工作均可得以深化定量分析，基于此可以進(jìn)行每個(gè)環(huán)節(jié)的自評(píng)估，在這樣的情況下，計(jì)算機(jī)輔助模擬與建筑設(shè)計(jì)的整合更為直觀與密切。并且也成為循環(huán)設(shè)計(jì)與信息反饋的過(guò)程；并且各階段深入地創(chuàng)造與深化，則是建立在前面設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上；由于各階段具有不同的任務(wù)，所面對(duì)的問(wèn)題也不盡相同，因此各階段具有一定的相對(duì)獨(dú)立性；針對(duì)不同階段，要具有一定的側(cè)重點(diǎn)，并根據(jù)評(píng)估分析的結(jié)果，整合信息的反饋意見(jiàn)，來(lái)對(duì)其進(jìn)行階段性的修改。因此這種以節(jié)能為最終目的的集成化設(shè)計(jì)過(guò)程的主要特點(diǎn)則為，將共性與個(gè)性、統(tǒng)一性與階段性進(jìn)行有效結(jié)合。

3.3 BIM階段成果具有關(guān)聯(lián)性與一致性

BIM 模型所整合的建筑項(xiàng)目的幾何、物理、以及功能信息，來(lái)為各方參與人員提供較為準(zhǔn)確、完整的信息，以方便其做出相應(yīng)的判斷決策，進(jìn)而來(lái)使整個(gè)項(xiàng)目得以高質(zhì)量、高性價(jià)比地完成。就目前情況來(lái)說(shuō)，將建立在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)基礎(chǔ)上的，具有一定的設(shè)計(jì)溝通方式，以及對(duì)設(shè)計(jì)流程具有一定的組織管理形式的這樣一種設(shè)計(jì)，則可稱之協(xié)同設(shè)計(jì)。而協(xié)同作業(yè)其核心則關(guān)鍵就是“數(shù)據(jù)”，將數(shù)據(jù)看做其主要核心，并通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的創(chuàng)建、管理、以及發(fā)布，來(lái)完成對(duì)信息化的基本定義。

4 BIM輔助設(shè)計(jì)總體應(yīng)用策略

BIM 模型具有的關(guān)聯(lián)性決定了其迎合多專業(yè)配合的屬性，而實(shí)踐過(guò)程也符合綠色建筑可循環(huán)反饋的內(nèi)在要求。圍繞以 BIM“族”庫(kù)來(lái)處理綠色建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題，這種代替?zhèn)鹘y(tǒng)圍繞 CAD 或其它二維文件的工作方式需要對(duì)傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)的模式進(jìn)行總體優(yōu)化。

5 結(jié)論

BIM技術(shù)在綠色建筑全生命周期中的應(yīng)用可以進(jìn)一步提高綠色建筑的價(jià)值，降低能源消耗，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處。雖然綠色建筑中 BIM 技術(shù)的應(yīng)用還處于起步階段，但是在國(guó)家以及相關(guān)專業(yè)人士的大力推廣下，綠色 BIM 技術(shù)必將推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)邁向新的時(shí)代。