BIM技术在绿色建筑中的应用研究

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BIM技术在绿色建筑中的应用研究

2024-07-12 10:45| 来源: 网络整理| 查看: 265

摘要:为实现建筑业可持续发展、提高建筑资源利用效率、减少建筑物对环境的污染,绿色建筑已成为我国建筑业关注的焦点。BIM技术在绿色建筑工程中发挥着非常重要的作用,为绿色建筑工程建设提供了新的手段。本文运用文献研究法,对CNKI数据库中BIM技术和绿色建筑的相关文献进行研究,全面、系统地了解BIM技术在绿色建筑中的应用,并就BIM技术助力绿色建筑工程项目进行分析,以期为绿色建筑长远发展提供参考。

关键词:BIM技术;绿色建筑;可持续发展;文献研究法

1引言

近年来,随着我国经济的持续增长,建筑业迅速发展。目前,我国传统建筑不但在施工期间耗费大量能源,甚至在建成后投入使用时还会污染环境,我国传统建筑已经不能适应现代建筑发展的需要。为了实现从“建设大国”到“建设强国”的目标,必然要改变我国传统建筑高能耗、高污染、高排放等弊端,绿色建筑已成为建筑业发展的必然趋势。BIM的出现及应用,为绿色建筑工作的开展提供了可靠的技术支持。运用BIM技术可以更好的节约能源、水和材料,减少对周围环境的污染,实现建筑行业的可持续发展。

2BIM技术与绿色建筑

绿色建筑项目是指建筑项目在整个生命周期内,将节约资源和保护环境等原则贯穿之中,充分做好施工过程中的节能、节水以及节材,减少因工程而对周边自然环境所带来的环境污染,并以此协调好工程建设与自然环境发展之间的相互关系,实现人与自然环境和谐共生的高质量建筑信息工程。

BIM技术是指将传统二维设计图纸中所包含的信息转化为三维动态模型,对绿色建筑工程项目各个阶段包括的全部信息进行直观表达[4]。该信息不仅包括各个模型元素的尺寸大小、平面位置及标高等几何信息,还包括规格型号、材料和材质等非几何信息,参建各方可以不断进行调整,以致达到最优效果。借助这个包含绿色建筑工程项目所有信息的三维模型及运用BIM技术对工程全寿命周期的模拟情况,对项目进行管理和控制,以达到节约资源、减少污染等工程目标。

2.1  BIM技术特点

2.1.1 可视化

BIM技术提供了一种视觉理念,可以通过传统平面模式对建筑结构进行表现,也可以将由点、线、面等要素构成的平面图纸转化为三维动态效果图。与传统平面图纸相比,三维动态效果图使业主方、设计方、施工方等参建各方更加全面、直观的看到建筑结构,了解整个建筑物的结构属性。在整个项目的设计阶段、施工阶段和运营阶段,参建各方都可以在高度可视化的状态下完成信息交流、问题探讨和决策。同时,又可以通过三维动态模型及时、详细和准确的了解绿色建筑工程施工进度等相关信息。

2.1.2 模拟性

BIM技术的模拟性在实际工程中用处巨大,除了能够模拟出设计师设计的绿色建筑物模型,还能够对在现实中无法控制的操作进行模拟。在项目设计阶段,可以对建筑物的节能情况和日照情况进行模拟。在施工管理阶段,将与工程进度相关的时间信息与三维模型分析相结合,进行四维仿真,动态模拟实际施工过程。同时还可以进行五维模拟,在四维仿真的基础上,增加成本预算,实现成本控制。在运行和维护阶段,可以模拟紧急情况,如地震人员逃生模拟和消防人员疏散模拟。

2.1.3 协调性

传统的制图技术无法将建筑信息全部展示出来,无法准确判断施工项目的进程和整体效果。通过BIM技术可以建立BIM信息模型来表示所有的建筑信息。BIM技术的使用可以保证协调不同专业的异同,可以在一个模型中将不同专业结合在一起,使不同专业人员在工作过程中更方便的沟通交流,防止施工设计之间的冲突,从而可以保证绿色建筑工程设计的效果和设计的质量。

2.2  BIM技术与绿色建筑的适配性

2.2.1 时间维度的一致性

BIM技术在工程的前期准备、设计、施工、运维等各个阶段都可以进行信息共享和决策支持。其使用范畴基本囊括了建设项目的全过程,而绿色建筑的开发和管理也涵盖了建筑的设计、施工、使用和维护等整个生命周期,使BIM技术与绿色建筑工程在时间水平上具有很高的一致性。

2.2.2核心功能的互补性

为了达到节约能源,减少污染环境等目的,必须全面、系统地掌握不同的材料和设备的完整信息,合作和管理优化在整个工程项目的生命周期,从而达到节能减排的效果[3]。利用BIM技术在相关平台上实现数据信息共享,真正实现绿色建筑工程全生命周期内不同材料设备资源的优化与协调,从而大大降低资源消耗,有效保护自然资源。

2.2.3应用平台的开放性

为对绿色建筑的能源消耗、通风及采光情况进行分析,需要以大量的信息为基础,利用各种软件进行分析。通过开放式BIM平台,可以允许相关软件信息的输入以及导出实现一系列可视化操作[3]。例如,专门的建筑物性能分析软件可以导入到建立的 BIM 模型中,以分析建筑物的能耗、通风和采光。

3  BIM技术在绿色建筑中的应用

3.1  BIM技术在绿色建筑中的应用点

3.1.1 设计阶段

BIM技术被普遍应用于绿色建筑信息工程建设项目的设计阶段。BIM技术包括剖面框的功能,可以方便设计师观察截面,保证设计的准确性;设计师还可以通过BIM技术检查钢筋的分布情况,BIM软件的计算功能可以将设计阶段的钢筋浪费率降到最低[2]。此外,BIM技术的能耗分析功能可以帮助设计师在设计阶段达到及时修正的效果[2]。绿色建筑工程设计师使用BIM软件进行工程设计,在一定程度上提高了设计效率,减少了设计误差。

3.1.2施工阶段

BIM技术可以应用于施工管理阶段,是绿色建筑工程项目施工得以有效方法进行的关键。通过运用BIM技术,可以大大加快项目的施工进度,提高绿色建筑工程质量,使施工风险得以有效的控制[2]。例如,在施工阶段,能够利用BIM技术中三维渲染的功能,逼真的展现出施工现场的布置情况,制定施工组织方案并对整个施工过程进行可视化的管理。除此之外,BIM技术还能够更加精确的计算绿色材料的使用量,减少绿色建筑项目的施工费用[2]。总之,BIM技术的应用可以方便对绿色建筑项目管理,有效对质量、成本、进度进行控制,为绿色施工提供有效的技术保障。

3.1.3运维阶段

BIM技术在绿色建筑工程中的运维阶段,更是起到了巨大的作用。BIM技术集中包含了绿色建筑工程从设计阶段、施工阶段、运维阶段整个生命周期中全部项目信息和模型信息,在某个构件出现问题时,可以直接调用构件的相关属性信息,确定构件具体位置,便于找出问题所在,进行检查与维修。同时,BIM技术还可以对紧急情况进行真实的仿真模拟,为人员疏散情况提供参考依据,减少人员的伤亡。可以说,BIM技术为绿色工程运维阶段提供了有力的技术保障。

3.2  BIM技术助力湘潭市东湖农居点二期工程[6]

3.2.1 项目概况

东湖农居点二期建设工程项目位于中国湖南省湘潭市岳塘区滨江路以南,菊园路以东,东湖路以北,由湖南建工四公司承建。本工程建筑总面积25660.40m2,建筑高度99m,地下2层,地上33层。该项目是湘潭市重点民生工程,着力提高住房质量,改善居住环境,加快城市化进程。

3.2.2 BIM具体应用情况

a 节能

为了分析现场照明强度和阴影,利用BIM技术模拟工程施工区域和生活区灯具的安装位置,合理选择灯具。满足项目施工人员生活和工作的照明要求,提高工人夜间作业的安全性,降低能耗。

b 节地

利用BIM技术模拟项目周边环境和建筑空间,规划场地空间,合理布置布置施工道路、材料堆场、生活区、大型机器,以使减少施工用地,并且提高建设用地的利用率。

c 节材

本项目运用BIM钢筋算量软件进行钢材消耗问题分析,通过将中标钢筋量与模型量及现场工作实际消耗量对比,在施工发展过程中,以模型工程量为钢材管控红线,对出现偏差部分进行主要原因分析,确保钢材使用科学合理,以达到节材的目的。

本项目通过运用BIM技术,在保证此工程安全、质量、进度和成本的基础上,最大限度地减少资源的使用和环境污染。

4结语

本文主要对BIM技术在绿色建筑工程设计阶段、施工阶段和运维阶段的应用进行研究,为绿色建筑工程提供了具有高可信度的参考依据。运用BIM技术可使我国绿色建筑工程的发展达到一个新的层次,将BIM技术应用于绿色建筑工程是未来发展的必然趋势,对促进我国绿色建筑工程的发展具有积极而深远的意义。

参考文献

[1]杜莉,唐菡.浅析BIM技术在绿色建筑全寿命周期管理中的应用[J].黑龙江科技信息,2016(24):136-137.

[2]刘金健,许号琪.BIM技术在绿色建筑全寿命周期内的应用分析[J].中国管理信息化,2019,22(20):154-155.

[3]苏建军,倪庆超,杨泰然.BIM技术与绿色建筑可持续发展分析[J].智能建筑与智慧城市,2021(10):102-103.DOI:10.13655/j.cnki.ibci.2021.10.044.

[4]王凯,左飞,袁小永.绿色建筑全寿命周期中BIM技术应用探究[J].安徽建筑,2021,28(10):148-149.DOI:10.16330/j.cnki.1007-7359.2021.10.062.

[5]巩利军.绿色建筑技术在建筑工程中的应用及发展趋势[J].居舍,2021(02):159-160+168.

[6]BIM助力湘潭市东湖农居点二期PPP项目绿色施工-BIM施工应用-筑龙BIM论坛 (zhulong.com).

基金项目:河北经贸大学科研基金项目:扩大河北省绿色建筑规模对策研究(2019QN14)。

作者简介:  李洁 (2000-) ,女,汉族,河北邢台人。主要研究方向:工程管理。



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