勞建臻 程 功 楊 濤
(廣州華立科技職業(yè)學(xué)院 廣東廣州 511325)
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,建筑行業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)正在大規(guī)模開展,建筑業(yè)給人間帶來舒適的空間的同時消耗了大量的資源和環(huán)境污染,據(jù)統(tǒng)計,建筑活動消耗的資源占總資源的42%,建筑活動過程產(chǎn)生的垃圾占總垃圾的43%[1]。傳統(tǒng)建筑設(shè)計缺少綠色環(huán)保理念,20世紀(jì)60年代,設(shè)計師保羅·索勒瑞首次提出生態(tài)建筑理念,2006年我國的建筑業(yè)綠色化進(jìn)入新階段,綠色建筑是一項復(fù)雜的工程,對設(shè)計師和設(shè)計方法要求高,這一需求正是BIM能夠迎合的,運用BIM技術(shù)可以讓綠色建筑設(shè)計更加科學(xué)和高效,推動建筑行業(yè)的發(fā)展。
近些年來,我國的綠色建筑設(shè)計正在大幅度增長,國家出臺了很多相關(guān)政策,2013年出臺的《綠色建筑行動方案》使綠色建筑開始步入新階段,2015年全國有3979項綠色建筑項目,總面積超過4億m2,從數(shù)據(jù)可以看出,我國的綠色建筑已經(jīng)取得階段性成果,2015年10月26日修改的《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃的建議》,再一次強調(diào)了“綠色”的重要性,意味著未來國家對綠色建筑將不斷發(fā)展的決心和必要性[2]。
BIM全稱Building Information Modeling,中文翻譯為建筑信息模型,BIM作為一種新技術(shù)理念,以各種信息數(shù)據(jù)作為依據(jù)基礎(chǔ),建立多種數(shù)據(jù)模型,數(shù)據(jù)之間存在關(guān)聯(lián),模擬性強,簡化工作量等優(yōu)點,目前,BIM技術(shù)已經(jīng)成為建筑行業(yè)發(fā)展不可缺少的一部分,作為一種為建筑類項目提供解決問題的平臺。
建筑設(shè)計作項目的關(guān)鍵點,占到前期對項目投資影響的80%以上,所以在設(shè)計前期降低成本是關(guān)鍵,BIM技術(shù)可以對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化,并且使建筑模型呈三維建筑設(shè)計,將設(shè)計細(xì)節(jié)展示給人們,方便觀察,更直觀,展示整個實踐過程,提高內(nèi)部溝通效率,減少設(shè)計過程中的錯誤和不足,降低成本消耗,另外,向用戶展示設(shè)計模型的同時,人們根據(jù)模型數(shù)據(jù)修改反饋,方便修改,在建筑設(shè)計中數(shù)據(jù)量大,對數(shù)據(jù)分析需要大量的時間,難以避免不出差錯,所以會消耗大量的人力和物力資源,借助BIM技術(shù),只需輸入數(shù)據(jù)就可以整合完成整個復(fù)雜的計算,提高準(zhǔn)確性,確保綠色建筑設(shè)計方案更有效。
建筑性能分析作為重要的因素,消耗是綠色建筑設(shè)計的重要指標(biāo),目前對消耗的分析軟件有許多,例如:Ecotect Analysis、Green Building Studio、Phoenics、Integrated Environmental Solutions等,由于建筑設(shè)計項目環(huán)境復(fù)雜,不同軟件模型在建筑模型適用性不同,分析結(jié)果存在一定差異,這樣分析的數(shù)據(jù)結(jié)果就會不準(zhǔn)確,目前的BIM系統(tǒng)能很好對接這些分析軟件導(dǎo)出的數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,并被建筑消耗軟件所采用,提高數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)[3]。
使用能源和節(jié)約能源是評價綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)的一項重要內(nèi)容,通過建立BIM三維模型來分析消耗能源的軟件,或者引入分析消耗能源的軟件,在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上,結(jié)合當(dāng)時的實際氣候數(shù)據(jù),對結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化并且設(shè)置相應(yīng)參數(shù),參數(shù)值選擇和綠色建筑設(shè)計相似類型、相似結(jié)構(gòu)、相似大小的建筑,來參照計算同樣環(huán)境下的全年能源消耗量,當(dāng)設(shè)計的建筑模型消耗量一旦超過了參照值,就會對參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,直到滿足節(jié)約能源的效果,BIM技術(shù)快速計算各項參數(shù),減少人工量,并且模擬的數(shù)據(jù)可信度高。另外,BIM技術(shù)還可以分析太陽輻射強度和分布區(qū),用于太陽能設(shè)備設(shè)計的優(yōu)化和完善,最大程度對資源進(jìn)行合理運用,減低能源的消耗率。
BIM技術(shù)建立的三維建筑信息模型可以根據(jù)當(dāng)時的實際暴雨強度系數(shù)結(jié)合氣候降水資料,利用公式提供大量的數(shù)據(jù)在一個數(shù)據(jù)庫中,這些數(shù)據(jù)信息是采集雨水計算的可靠依據(jù),后期通過收集到的雨水?dāng)?shù)據(jù)信息,根據(jù)不同地貌,對徑流系數(shù)和綠地等的建筑信息確定,使采集雨水計量更加準(zhǔn)確,以方便設(shè)計方案的優(yōu)化和及時調(diào)整。
在綠色建筑設(shè)計的評價標(biāo)準(zhǔn)中,有建筑材料的使用比例,正常施工情況下,如果施工環(huán)境安全可靠,就可以保證建筑材料重量的10%滿足可持續(xù)利用的要求,如果使用傳統(tǒng)的設(shè)計來進(jìn)行快速的數(shù)據(jù)計算就很難完成,而BIM技術(shù)的應(yīng)用,讓是上述問題得到有效解決,BIM技術(shù)可以實現(xiàn)在短時間內(nèi)計算各建材的用量,并且給出可行性指導(dǎo),避免施工階段帶來的浪費。
綠色建筑是建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢,與我國的的可持續(xù)發(fā)展保持一致,主旨保護(hù)環(huán)境和減少資源浪費,BIM技術(shù)集數(shù)字和模型與一體,可以在綠色建筑設(shè)計中方便對各項性能的分析,降低成本的同時保持節(jié)能環(huán)保,為建筑生態(tài)功能提供保障。