BIM技術(shù)在綠色建筑中的應(yīng)用研究

梁雪婷 鄧 甜

（內(nèi)江師范學(xué)院建筑工程學(xué)院，四川 內(nèi)江 641100）

0 引言

隨著我國(guó)城市化水平的不斷提高，建筑行業(yè)也得到了巨大的發(fā)展。與此同時(shí)，隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷提升，人們對(duì)建筑設(shè)計(jì)的綠色可持續(xù)性考慮越來(lái)越多，這就促進(jìn)了綠色建筑設(shè)計(jì)理念的推廣和發(fā)展，綠色建筑也逐漸成為未來(lái)建筑行業(yè)的一種發(fā)展趨勢(shì)。在綠色建筑設(shè)計(jì)中，BIM 技術(shù)作為一種區(qū)別于傳統(tǒng)技術(shù)的科學(xué)被運(yùn)用其中，憑借其可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性等特征，有利于增強(qiáng)各個(gè)專(zhuān)業(yè)之間的協(xié)同性并且實(shí)時(shí)模擬建筑模型以及周邊環(huán)境最終達(dá)到優(yōu)化方案的目的。目前，綠色建筑已然發(fā)展成為我國(guó)建筑行業(yè)切實(shí)落實(shí)建筑節(jié)能環(huán)保目標(biāo)的必經(jīng)之路，而B(niǎo)IM 技術(shù)和綠色建筑設(shè)計(jì)結(jié)合程度的好壞將直接影響我國(guó)建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、信息化和系統(tǒng)化的目標(biāo)[1]。因此，在綠色建筑設(shè)計(jì)中考慮BIM技術(shù)有助于解決在資源緊缺，生態(tài)環(huán)境不斷惡化的現(xiàn)狀下，我國(guó)建筑行業(yè)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展所面臨的問(wèn)題。盡管我國(guó)的BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)上與國(guó)外相比還有一定的差距,但仍有很大的潛力和改進(jìn)的余地。

1 BIM技術(shù)的概念

BIM的英文全稱是Building Information Modeling，即建筑信息模型。其定義為：創(chuàng)建并利用數(shù)字模型對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)管理的過(guò)程，即利用計(jì)算機(jī)三維軟件工具，創(chuàng)建建筑工程項(xiàng)目的完整數(shù)字模型，并在該模型中包含詳細(xì)信息，能夠?qū)⑦@些模型和信息應(yīng)用于建筑工程的設(shè)計(jì)過(guò)程、施工管理、物業(yè)和運(yùn)營(yíng)管理等全生命周期管理過(guò)程中[2]。

2 綠色建筑的簡(jiǎn)述

根據(jù)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，盡可能地節(jié)約資源( 節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護(hù)環(huán)境和減少污染，達(dá)到建筑與自然環(huán)境的和諧統(tǒng)一，為居民提供舒適的生活環(huán)境[3]。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球能源消耗總量有40%來(lái)自建筑,三分之一的碳排放也來(lái)自建筑[4]。近年來(lái),隨著中國(guó)建筑業(yè)迅速發(fā)展,國(guó)內(nèi)單位建筑面積能耗比發(fā)達(dá)國(guó)家高出兩倍以上,建筑能耗占社會(huì)總能耗的 28%,能源負(fù)擔(dān)和環(huán)境污染已經(jīng)制約著我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展，在這樣的情況下，發(fā)展綠色建筑刻不容緩。

3 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

本文通對(duì)美國(guó)和中國(guó)兩個(gè)代表性國(guó)家對(duì)綠色BIM 的應(yīng)用進(jìn)行初步分析，反應(yīng)出國(guó)內(nèi)外對(duì)綠色BIM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和趨勢(shì)，找出差距有利于促進(jìn)我國(guó)綠色BIM技術(shù)的改革。

3.1 BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)綠色建筑的發(fā)展現(xiàn)狀

2002年，中國(guó)首次從歐特克公司引入BIM 技術(shù)，在當(dāng)時(shí)BIM技術(shù)僅僅是作為一種新的建模工具,人們?nèi)鄙賹?duì)模型數(shù)據(jù)更深入的分析和更合理的利用。直到2013年,我國(guó)發(fā)布《綠色建筑行動(dòng)方案》,將綠色建筑的概念提升到國(guó)家戰(zhàn)略,越來(lái)越多的建筑師開(kāi)始追求綠色建筑和健康家園的創(chuàng)作[5]。

3.2 BIM技術(shù)在美國(guó)綠色建筑的發(fā)展現(xiàn)狀

美國(guó)是在建筑領(lǐng)域最早運(yùn)用 BIM 技術(shù)的國(guó)家,而且 BIM 技術(shù)的應(yīng)用程度較高。美國(guó)的許多州都頒布了相應(yīng)的法律法規(guī),甚至強(qiáng)制要求國(guó)家大型公共建筑項(xiàng)目均應(yīng)采用BIM技術(shù)。同時(shí)美國(guó)將提高建筑效能、資源利用率并降低建筑物碳排放確定為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步促進(jìn)了綠色建筑的推廣和發(fā)展[6]。從2005到2015,綠色建筑受到了房地產(chǎn)商的格外重視,隨著 BIM 技術(shù)在項(xiàng)目中廣泛地應(yīng)用,綠色建筑在美

4 BIM技術(shù)在綠色建筑中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在綠色建筑全生命周期中發(fā)揮著重要作用,通過(guò)該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)能夠大幅度地減少資源浪費(fèi),做到降低污染，保護(hù)環(huán)境,促進(jìn)建筑可持續(xù)發(fā)展。下文將從BIM技術(shù)的突出特點(diǎn)并結(jié)合《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》七大指標(biāo)的角度（節(jié)地與室外環(huán)境，節(jié)能與能源利用，節(jié)水與水資源利用，節(jié)材與材料資源利用，室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，施工管理，運(yùn)營(yíng)管理）來(lái)探討 BIM 技術(shù)在綠色建筑中的應(yīng)用。

4.1 模擬分析

BIM技術(shù)可以模擬和分析施工現(xiàn)場(chǎng)的周?chē)h(huán)境和建筑空間，包括分析樓間距及建筑朝向,既可以達(dá)到節(jié)地的目的,又可以優(yōu)化室外環(huán)境,從而也保證了室內(nèi)外環(huán)境質(zhì)量；通過(guò)模擬分析日照,通風(fēng),噪音等不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案能進(jìn)一步提升室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量；還可以協(xié)助管理人員優(yōu)化選址，處理各種污染源，降低施工污染,提高環(huán)境質(zhì)量，最終提升建筑品質(zhì)。模擬施工,可借助BIM技術(shù)中的可視化模型清楚直觀地顯示地下管道，查看其是否有交錯(cuò)或沖突碰撞,提高給排水系統(tǒng)的性能,達(dá)到節(jié)水的目的,同時(shí)模擬施工也可以優(yōu)化施工現(xiàn)場(chǎng)的管理,減少由于施工不當(dāng)造成的損失,節(jié)約能源。

4.2 數(shù)據(jù)共享

BIM模型具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，便于各專(zhuān)業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通，增強(qiáng)數(shù)據(jù)的協(xié)同性和共享性。通過(guò)將專(zhuān)業(yè)的建筑性能分析軟件插入BIM模型中,可以獨(dú)立測(cè)量冷熱源、輸配電系統(tǒng)和照明的能耗,便于方案的優(yōu)化提升，最終達(dá)到節(jié)能效果；在BIM數(shù)據(jù)庫(kù)中,也可以在各大平臺(tái)綜合分析利用各種節(jié)水器具或設(shè)施,達(dá)到節(jié)水的目的；BIM強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)可以高效地分析對(duì)比各種建筑材料構(gòu)件的詳細(xì)信息,滿足建筑設(shè)計(jì)要求,全程動(dòng)態(tài)跟蹤材料,了解其去向,分析材料的性質(zhì)預(yù)估用量,可以快速計(jì)算出工程量,導(dǎo)入造價(jià)軟件,又可以控制施工成本和進(jìn)度,統(tǒng)籌安排資源。

為了實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源和避免資源浪費(fèi)的目標(biāo),BIM模型集成了整個(gè)建筑生命周期的全部工程信息，在運(yùn)營(yíng)管理階段能夠有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)工程的管理。首先,BIM模型可以快速定位出現(xiàn)問(wèn)題的建筑構(gòu)件在建筑中的位置,獲取相關(guān)部件的信息,實(shí)現(xiàn)快速高效的維護(hù)；其次,利用BIM技術(shù)可以實(shí)時(shí)跟蹤和監(jiān)控建筑相關(guān)設(shè)備和設(shè)施的使用和性能,實(shí)現(xiàn)全面和非盲區(qū)管理和監(jiān)控；最后，BIM技術(shù)可對(duì)建筑能耗等方面進(jìn)行分析,并對(duì)建筑能耗進(jìn)行了記錄和控制，有利于后期優(yōu)化建筑節(jié)能引進(jìn)新型技術(shù)，積極建造綠色建筑[7]。

5 總結(jié)

BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠不斷推進(jìn)我國(guó)綠色建筑的發(fā)展，但不可否認(rèn)，由于我國(guó)BIM技術(shù)相較于美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，起步晚且發(fā)展較緩慢，存在著專(zhuān)業(yè)人才緊缺、技術(shù)規(guī)范不統(tǒng)一等問(wèn)題，我國(guó)基于BIM技術(shù)的綠色建筑革新仍有很長(zhǎng)的路要走，如何將BIM技術(shù)與我國(guó)的國(guó)情相結(jié)合，推進(jìn)綠色建筑的發(fā)展是后續(xù)我國(guó)建筑工程行業(yè)急需解決的問(wèn)題。