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BIM與綠色建筑完美適配

時間:2022-04-02

21世紀以來,為應對能源危機、人口增長等問題,綠色、低碳等可持續發展理念逐漸深入人心,而以有效提高建筑物資源利用效率,降低建筑對環境影響為目標的綠色建筑成為全世界的關注重點。

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環境友好型綠色建筑是世界各國建筑發展的戰略目標。受限于經濟發展水平,以及地理位置和人均資源等條件的差異,各國對綠色建筑的定義不盡相同。

  • 英國皇家測量師學會:有效利用資源、減少污染物排放、提高室內空氣及周邊環境質量的建筑即為綠色建筑

  • 美國國家環境保護局:綠色建筑是在全生命周期內(從選址到設計、建設、運營、維護、改造和拆除)始終以環境友好和資源節約為原則的建筑

  • 我國《綠色建筑評價標準》:在全生命周期內,最大限度節約資源、保護環境、減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑

從綠色建筑的定義可以看出:

(1)綠色建筑提倡將節能環保的理念貫穿于建筑的全生命周期

(2)綠色建筑主張在提供健康、適用和高效的使用空間的前提條件下節約能源、降低排放,在較低的環境負荷下提供較高的環境質量

(3)綠色建筑在技術與形式上須體現環境保護的相關特點,即合理利用信息化、自動化、新能源、新材料等先進技術。

BIM與綠色建筑的完美適配

BIM為綠色建筑的可持續發展提供分析與管理,在推動綠色建筑發展與創新中潛力巨大。

時間維度的一致性

BIM技術致力于實現全生命周期內不同階段的集成管理;而綠色建筑的開發、管理涵蓋建造、使用、拆除、維修等建筑全生命周期。時間維度對應為兩者的結合提供了便利。

核心功能的互補性

綠色建筑可持續目標的達成需要全面系統地掌握不同材料、設備的完整信息,在項目全生命周期內協同、優化,從而節約能源,降低排放,BIM技術為其提供了整體解決方案。

應用平臺的開放性

綠色建筑需借助不同軟件來實現建筑物的能耗、采光、通風等分析,并要求與其相關的應用平臺具備開放性。BIM平臺具備開放性的特點,允許導入相關軟件數據進行一系列可視化操作,為其在綠色建筑中的應用創造了條件。

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綠色建筑:BIM的舞臺

綠色建筑為BIM提供了一個發揮其優勢的舞臺,BIM為綠色建筑提供了數據和技術上的支持。

節地與室外環境

  • 合理利用BIM技術,對建筑周圍環境及建筑物空間進行模擬分析,得出最合理的場地規劃、交通物流組織、建筑物及大型設備布局等方案

  • 通過日照、通風、噪聲等分析與仿真工具,可有效優化與控制光、噪聲、水等污染源

節能與能源利用

  • 將專業建筑性能分析軟件導入BIM模型,進行能耗、熱工等分析,根據分析結果調整設計參數,達到節能效果

  • 通過BIM模型優化設計建筑的形體、朝向、樓距、墻窗比等,提高能源利用率,減小能耗

節水與水資源利用

  • 利用虛擬施工,在室外埋地下管道時,避免碰撞或沖突導致的管網漏損

  • 在動態數據庫中,清晰了解建筑日用水量,及時找出用水損失原因

  • 利用BIM模型統計雨水采集數據,確定不同地貌和材質對徑流系數的影響,充分利用非傳統水源

節材與材料資源利用

  • 在模型中輸入材料信息,對材料從制作、出庫到使用的全過程進行動態跟蹤,避免浪費

  • 利用數據統計及分析功能,預估材料用量,優化材料分配

  • 借助BIM模型分析并控制材料的性能,使其更接近綠色目標

  • 進行沖突和碰撞檢測,避免因遇到沖突而返工造成材料浪費

室內環境質量

  • 在BIM模型中,通過改變門窗的位置、大小、方向等,檢測室內的空氣流通狀況,并判斷是否對空氣質量產生影響

  • 通過噪聲和采光分析,判斷室內隔音效果和光線是否達到要求

  • 通過調整樓間距或者朝向,改善室內的戶外視野

施工管理

  • 沖突檢測:避免不必要的返工,并在一定程度上控制設計文件的變更

  • 模擬施工:優化設備、材料、人員的分配等施工現場的管理,減少因施工流程不當造成的損失

  • 計算工程量:通過結構構件和材料信息,既可快速計算工程量,也可對構件進行精確加工

  • 造價管理:在BIM進度模型的基礎上導入造價軟件,可控制成本和施工進度,統籌安排資源

運營管理

  • BIM模型整合了建筑的所有信息,并在信息傳遞上具有一致性,滿足運營管理階段對信息的需求

  • 通過BIM模型可迅速定位建筑出問題的部位,實現快速維修;再次,利用BIM對建筑相關設備設施的使用情況及性能進行實時跟蹤和監測,做到全方位、無盲區管理

  • 基于BIM進行能耗分析,記錄并控制能耗

思考與建議

綠色改造項目

已建項目的綠色改造受國家或區域經濟情況及相關政策影響較小,具有更大市場潛力。將BIM技術與綠色建筑的思想用于運營維護類項目,可控制項目能耗,節約成本,獲得市場競爭優勢。

選材應用

BIM技術擁有完備、準確的數據庫,記載了建筑材料的屬性及能耗。利用BIM選用可循環材料,既可節約能源、減少建筑垃圾,從長遠的角度看,還可降低成本。

軟件本土化及界面友好性

BIM軟件存在以下問題:

  • 軟件多為國外開發,不一定適用于我國;

  • 集成度不高,難以滿足一些特殊專業的需求

  • 操作較復雜,界面友好性難以達到相應水準,部分用戶傾向于使用相對簡單的非BIM版綠色軟件

因此,要利用BIM推動綠色建筑,需加強軟件本土化、加強開發實用性及可操作性強軟件吸引廣泛用戶、并為不同軟件的數據傳輸建立標準,提高效率。

綠色建筑設計賞析

如今生態環境越來越成為人們關注的焦點,許多著名建筑師設計出了眾多奇特的綠色建筑,這些建筑設計方案代表了未來建筑風格,滿足了生態友好型的要求。下面小編帶大家欣賞一些未來派綠色建筑設計方案。

游泳城市

如果海平面持續上升,地球將成為一個水世界,人類將被迫放棄陸地,在水上重建家園?!坝斡境鞘小狈桨甘怯砂驳吕埂ぜ獖W菲創作,并在首屆“海洋替代設計大賽”中一舉奪魁。

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土耳其伊斯坦布爾澤奧陸生態城市

澤奧陸生態城市是一個集生活、工作和娛樂于一體的城市社區、一個城中城。它共有14座塔形建筑,可用作住宅、辦公室、賓館等。它們的綠色外墻和綠色屋頂,看上去像一個個綠色空間。

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海上漂浮生態城市

“Lilypad”漂浮生態城市是一種兩棲的、自給自足的城市。城市可容納5萬人生活,并有人類生活所必需的動植物。城市底部有一個沉沒于水中的礁湖,可凈化雨水供居民飲用。

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美國舊金山水網城市

在美國未來城市設計大賽中,愛華摩托斯科特建筑事務所用嶄新視角和驚人震撼力展現了舊金山的未來。水網城市的最大特點在于氫燃料汽車的地下交通隧道,這些隧道在許多地方與地面之上的道路相連,整座城市由地熱和水提供能源。

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新加坡融合城市綠色摩天大廈

新加坡融合城市綠色摩天大廈由生態建筑大師楊經文設計,它將是一個完全依靠自己的生態系統,其中包括許多環境友好型設計理念,為居民帶來健康的保證。

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重慶幻山商業中心區

重慶大學提出這樣一種方案:社區模擬該城市多山的自然地形而建,住宅也有相應規劃。山頂之上,是現代化住宅區;山谷之中,則是傳統住宅。開放的綠色空間將用于生態發電和水循環。這種能源節約型設計方案可節省22%的能量消耗,且可利用再生能源取代11%的傳統能源。

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