【摘要】近年來,綠色建筑以其自身環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)勢逐漸發(fā)展成為建筑領(lǐng)域發(fā)展的主流,為人們營造健康、高效的使用空間。但是綠色建筑作為一種新型事物,在發(fā)展過程中存在一些不足之處,如全生命周期中的不同階段,出現(xiàn)信息斷層,大量重復(fù)工作等問題,造成綠色建筑預(yù)期功能得不到有效發(fā)揮。而BIM技術(shù)建立在數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)之上,能夠?qū)ㄖ椖窟M(jìn)行幾何、物理等方面表達(dá),呈現(xiàn)更加直觀的建筑信息,為真正意義上實現(xiàn)綠色目標(biāo)提供了極大的支持。文章初步了解綠色建筑及其全生命周期概念后,分析BIM技術(shù)與綠色建筑之間的關(guān)系,最后結(jié)合某醫(yī)院深入探討B(tài)IM技術(shù)的具體應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】綠色建筑;全生命周期;BIM技術(shù);應(yīng)用
工業(yè)化趨勢下,我國能源短缺問題愈發(fā)嚴(yán)重,尤其是建筑行業(yè)迅猛發(fā)展,使得我國能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國外發(fā)達(dá)國家。由此,綠色建筑理念正式提出。綠色建筑在發(fā)展過程中強調(diào)全生命周期,與BIM技術(shù)具有異曲同工之妙。將二者有機整合到一起,能夠關(guān)注理念與技術(shù)雙方面要求,不僅能夠提高對建筑的管理水平,且能夠?qū)崿F(xiàn)綠色建筑持續(xù)設(shè)計。因此加強對該問題的研究具有積極意義,能夠加快綠色建筑在環(huán)節(jié)我國能源消耗方面又好又快發(fā)展。
1、綠色建筑及其全生命周期概述
所謂綠色建筑,主要是指在建筑工程全生命周期,最大程度上節(jié)約能源、土地、水資源等,減少對自然環(huán)境的影響,為人們提供健康、適用的生活和工作環(huán)境。不同于傳統(tǒng)建筑,綠色建筑強調(diào)整個建筑生命周期內(nèi),在建設(shè)、使用流程上,兼顧資源使用效率與環(huán)境負(fù)責(zé)雙重目標(biāo)。全生命周期由選址、建筑設(shè)計及拆除等多個環(huán)節(jié)構(gòu)成。
2、BIM與綠色建筑之間的關(guān)系分析
BIM技術(shù)在應(yīng)用中在電子虛擬三維環(huán)境當(dāng)中,結(jié)合設(shè)計圖紙將整個建筑項目完全呈現(xiàn)出來,通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物。其中包括材質(zhì)、構(gòu)造等視覺信息,還涉及大量非幾何信息,如材料強度、性能及傳熱系數(shù)等。BIM技術(shù)在實踐應(yīng)用中,追求的終極目標(biāo)是整合建筑設(shè)計流程,實現(xiàn)對項目進(jìn)行全周期管理。而這與恰恰與綠色建筑所要達(dá)到的目標(biāo)不謀而合。綠色建筑與BIM結(jié)合后,能夠向人們呈現(xiàn)的是真實的數(shù)據(jù)、構(gòu)件信息,為綠色建筑分析軟件提供了強大的數(shù)據(jù)支持,不僅如此,還能夠顯著提高分析結(jié)果準(zhǔn)確性。
經(jīng)過實踐證明,綠色BIM市場調(diào)查發(fā)現(xiàn),在美國將BIM技術(shù)應(yīng)用到綠色建筑當(dāng)中,在滿足業(yè)主需求方面表現(xiàn)非常突出,能夠得到業(yè)主的廣泛認(rèn)可??梢?,將BIM技術(shù)應(yīng)用綠色建筑中具有較為廣闊的發(fā)展前景。但是在我國,對于BIM技術(shù)在綠色建筑管理中的應(yīng)用尚處于初級階段,還有待進(jìn)一步發(fā)展,究其根本是缺少對該項技術(shù)的了解和認(rèn)識。
3、綠色建筑全生命周期BIM技術(shù)的應(yīng)用
通過對二者關(guān)系進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),二者在理念上都具有較強的一致性。因此在具體應(yīng)用中,可以從規(guī)劃、設(shè)計等多個方面入手:
3.1規(guī)劃階段
建筑工程是一項系統(tǒng)性、綜合性工程,涉及內(nèi)容較多。尤其是規(guī)劃環(huán)節(jié),忽略任何一個細(xì)節(jié),都將影響工程后續(xù)施工。因此在規(guī)劃中,應(yīng)充分考慮氣候條件、地貌等影響因素。通常來說,我們可以對場地及進(jìn)行分析,對建筑景觀、周邊環(huán)境都能夠進(jìn)行客觀評價和分析。但是傳統(tǒng)分析方法存在定量分析不夠等問題。所以可以利用BIM技術(shù)對綠色建筑及場地構(gòu)建模型,獲取真實、準(zhǔn)確的結(jié)果,實現(xiàn)對項目在規(guī)劃階段的評估,最后根據(jù)評估結(jié)果對建筑場地及進(jìn)行規(guī)劃,實現(xiàn)對各要素的布局。
3.2設(shè)計階段
BIM能夠幫助建筑師根據(jù)實際情況,對不同系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,最大程度上提高空間利用率?;贐IM綠建模型,能夠準(zhǔn)確模擬出室內(nèi)外空氣之間的熱質(zhì)交換過程,更為合理的制定給排水、通風(fēng)等系統(tǒng),為人們居住提供更多便利。如果設(shè)計條件較為復(fù)雜,可以借助BIM技術(shù)進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計,最終營造出合適的建筑環(huán)境。BIM技術(shù)中具備的Revit軟件能夠立足于FC標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)入到ECOTECT軟件當(dāng)中,實現(xiàn)對綠色建筑進(jìn)行能源消耗情況系統(tǒng)分析。不但如此,還能夠?qū)G色建筑朝向、維護結(jié)構(gòu)等進(jìn)行研究,實現(xiàn)對建筑項目的綠色、環(huán)保設(shè)計。
3.3施工階段
綠色建筑施工中,利用BIM技術(shù)5D施工模擬等功能,節(jié)省能源消耗的同時,還能夠縮短施工時間,為施工活動順利開展提供了極大支持。另外,通過BIM技術(shù)構(gòu)建3D模型,對施工涉及到的管線等進(jìn)行綜合檢測,尤其是復(fù)雜的建筑項目,利用BIM技術(shù)能夠及時發(fā)現(xiàn)管線之間存在的交叉問題,及時對設(shè)計圖紙進(jìn)行修改,以便為后續(xù)施工有序開展做好鋪墊。同時,針對建筑材料使用量,可以利用BIM技術(shù)工程量統(tǒng)計功能進(jìn)行科學(xué)計算,以此來減少材料浪費情況的發(fā)生。
3.4維護階段
BIM技術(shù)在綠色建筑維護階段,能夠進(jìn)行運行、疏散及能耗等方面的模擬。通過ECOTECT等模擬軟件分析綠色建筑能源消耗等情況,構(gòu)建建筑項目在使用過程中性能指標(biāo),為提高資源利用率提供理論支持。
3.5具體案例
為了提高本文研究實用性、針對性,筆者將某醫(yī)院作為研究對象。該醫(yī)院作為一家綜合性醫(yī)院,建筑內(nèi)部機電管線設(shè)備較為復(fù)雜,很多新設(shè)備、新技術(shù)應(yīng)用其中,且工期安排相對緊張,加之醫(yī)院業(yè)務(wù)繁忙,直接增加了施工難度。綜合上述情況來看,傳統(tǒng)二維設(shè)計施工模式無法滿足實際要求。因此筆者認(rèn)為相關(guān)主體可以利用REVIT軟件對建筑工程進(jìn)行建模,實現(xiàn)對工程的三維整合,并將集成后的模型置于服務(wù)器當(dāng)中,以此來形成可視化交流平臺。詳細(xì)來說:
第一,動態(tài)控制。要想實現(xiàn)對該建筑的動態(tài)化控制,需要借助建立在BIM技術(shù)基礎(chǔ)之上的5D技術(shù),根據(jù)工程概預(yù)算、時間進(jìn)度等,促使工程能夠由靜態(tài)管理轉(zhuǎn)變?yōu)楦鼮橹庇^的可視化動態(tài)管理模型,提高項目管理準(zhǔn)確性,實現(xiàn)對建筑施工進(jìn)度的高效控制目標(biāo)。針對該醫(yī)院項目來說,還能夠利用BIM技術(shù)分析出成本、材料實際用量。
第二,可視化設(shè)計?;诠芾砣藛T能夠準(zhǔn)確掌握項目建筑功能、結(jié)構(gòu)空間,我們將傳統(tǒng)平面施工圖進(jìn)行可視化3D處理,構(gòu)建單位模型。在實踐中,對重點專業(yè)進(jìn)行建模,如空調(diào)系統(tǒng)機房模型,將模型轉(zhuǎn)變?yōu)镕C標(biāo)準(zhǔn)格式,導(dǎo)入到上文提到的5D系統(tǒng)當(dāng)中,幫助管理人員更為全面的掌握空調(diào)機房施工關(guān)鍵點。
第三,優(yōu)化平面布置。針對醫(yī)院施工,應(yīng)對項目周邊環(huán)境構(gòu)建三維現(xiàn)場平面圖,直觀了解結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,并對現(xiàn)場情況進(jìn)行科學(xué)、合理布置。同時,還應(yīng)利用BIM模型等模擬出各階段材料防止位置等,設(shè)計最佳施工方案,在施工中,不僅能夠確保交叉施工活動順利開展,且能夠提高施工質(zhì)量及效率,對于日后醫(yī)院醫(yī)療工作的開展提供一定支持。
第四,碰撞測試。不同于一般建筑,該建筑項目主要從事醫(yī)療工作。由于醫(yī)院科室較多,且設(shè)施復(fù)雜,地下室各基點專業(yè)管線布置復(fù)雜。因此在實踐中,可以借助BIM中的5D技術(shù)對專業(yè)之間進(jìn)行碰撞測試,以便更好地解決該問題。針對較易出現(xiàn)碰撞的部分,應(yīng)給予更多關(guān)注,對碰撞項目進(jìn)行統(tǒng)計和分析,避免后期返工問題的產(chǎn)生。
第五,三維較低。針對內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的醫(yī)院來說,二維圖紙能夠了解構(gòu)件之間的關(guān)系。但是針對本項目,我們需要采用BIM技術(shù)可視化功能,直接獲取三維圖紙,進(jìn)行現(xiàn)場三維較低,減少并消除由于對圖紙理解不透而引發(fā)的返工情況。
結(jié)語:
根據(jù)上文所述,隨著建筑領(lǐng)域朝著規(guī)模化、復(fù)雜化方向發(fā)展,社會對建筑質(zhì)量、管理提出了更高的要求。而BIM技術(shù)的應(yīng)用在優(yōu)化施工方案、提高施工質(zhì)量等方面占據(jù)非常重要的位置。雖然,我國對于BIM技術(shù)的應(yīng)用起步較晚,但是只要我們堅持并努力,加強對綠色建筑全生命周期的管理,滲透至規(guī)劃、設(shè)計等各個環(huán)節(jié),不斷提高建筑管理水平,從而促進(jìn)我國綠色建筑在我國得到進(jìn)一步發(fā)展。