BIM技术在绿色建筑生命周期中的应用策略研究

  2.2  绿色建筑实践过程的技术瓶颈

  2.2.1  生命周期各阶段之间信息传递效率低

  从生命周期的纵向看，当前绿色建筑项目进程中面临的最大挑战是信息的分割零散。

  2.2.1.1  信息类型复杂，不利于储存和获取

  绿色建筑信息划分主要有两种形式：一类是结构化信息，主要是存储在CAD 中便于进行提取，如建筑规模、尺寸、材料等规则数据；另一类是非结构化信息，主要是指项目上的文档、计算机模拟图、照片、造价等多媒体数据，这些信息很难保存在统一的文件中，大多数是存储在文档数据库中。通常情况下，绿色建筑中的信息绝大部分为非结构化和半结构化的信息，占到80%~90%，而结构化信息只占很少的比例。而当前信息传递大多关注于结构化信息的管理，却缺乏有效地获取、存储、共享、管理非结构化信息的信息管理手段。

  2.2.1.2  各阶段交接信息需要重复工作

  历经长期的发展，建筑项目已形成这样一种现状：各个局部环节的工作、相互配合是成熟的，但多专业之间的交接是低效的。由于在项目的不同阶段、不同的参与方仅关注自身使用信息，所以在项目的不同阶段，信息的建立、丢失、再建立、再丢失是不断地重复。最简单的例子就是设计机构完成了设计工作后，提交给施工机构进行施工的是图纸，而施工机构通常重新录入数据进行造价计算、项目计划进度管理等工作。

 

  3.6  实现精确设计与自评估

  3.7  本章小结

  4.1  施工与运营阶段的要点分析

   4.1.1  落实绿色设计内容

  4.1.1.1  绿色设计要点的达成

  当前绿色理念已基本深入新建建筑设计的工作当中，绿色建筑设计标识实现之后，确保建筑竣工后甚至在投入使用中仍然能准确的落实设计成果的内容是绿色建筑运营评估的必经之路。绿色建筑运营标识的评定需要在建筑竣工投入使用后一年进行，在设计阶段即使达到标识的条目在运营标识重新考评，并且对设计成果与竣工实体之间的差异仍有具体控制要求，其节水、节材、节能、节地及室内环境考评将以竣工建筑为基准不再以文件为准则，是绿色建筑告别“纸上谈兵”的保障。

  4.1.1.2  精确计算工程量

  绿色建筑设计成果确定之后，施工方在此基础上制定施工计划，包括工程量清单及造价、施工场地规划、施工设施准备等。由于专业背景及工作方式限制，绿色建筑师在设计阶段对这些内容不会做出策划，需要后续工作人员承接此环节。绿色建筑设计的实施表达相比传统建筑，不仅要求安全、适用、美观，对于建筑构造、绿色建材总量及节约比均有较高要求，确保起在竣工后仍符合设计意图，即使对可再生资源的利用，也需要控制在合理的范围内，并且绿色建筑不代表高造价，控制建筑成本及绿色增量成本同样重要。

  4.1.2  满足绿色施工要求

  4.1.2.1  避免建造活动对外界干扰

  传统建造施工过程对场地周边环境干扰严重，而在新建的建筑项目中此问题更为严重。前期整合土地，土方开挖，建造取水，永久和临时设施的建设，现状的废物处理将干扰现状的生态资源，地形，地下水位；并且场地的其它生态要素都将受到影响，如植被、生物圈等。基于此情况，绿色建筑的建造过程虽然避免不了对生态资源的开发，但是需要通过一定措施降低对周边环境的破坏，如设置绿色施工屏障，维持地方文脉具有重要的意义。施工责任方是绿色建筑建筑活动的主体，其工作重点应在传统施工掌握现状环境、交通、旧建筑特征的基础上，更应结合业主、绿色设计者对绿色建筑的要求以确定建筑施工方案与施工场地的规划方案，并通过有效的管理组织方式落实这些内容，力求达到《标准》对绿色施工的控制要点。

   4.1.2.2  加强施工适应气候

  绿色建筑施工并不意味着施工成本的增加，通过利用气候条件来节省自然资源和能源的消耗量，是避免施工成本激增的主要方式，体现在：施工设施的选择、施工方法、施工的进行时序以及施工场地的规划等都受限与气候条件。对此的施工方案应建立在掌握并分析场地气候数据与生态特征的基础上，内容包括：当地雨雪状况、气温状况、相对湿度、风气候特点等资料。另一方面，适应气候的施工方式可以有效规避不必要的潜在危险，南方地区夏季湿润，对于施工设备的选择有较大影响；北方地区虽干旱，冬季严寒不利于施工进行。

  4.1.2.3  节约施工资源消耗

  近年来，建筑项目呈现规模变大、施工复杂的趋势。施工中对材料、水资源、人力、造价的需要也与日俱增。可见，施工当中引入绿色理念及硬性评估时十分必要的。具体的施工节约资源包括两方面内容：一是绿色设计本身使用可再生资源，控制资源的设计需求量。二是建造过程配备的供施工消耗的资源，对这一环节的控制即使绿色建筑的重点也是绿色施工的难点。笔者总结今年来绿色施工案例并将主要做法归纳如下：利用雨水与工业废水等措施缓解施工需求的用水量与用水成本；通过启用绿色施工设备可减少单位时间内同工作量的耗电量；在施工材料的选取中同样适用可再生材料，加大资源的利用效率。

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  相比传统建筑项目，绿色建筑有效利用资源，减少污染，为使用者提供健康、适用和高效的使用空间，受资源、气候与环境三大因素的影响，在设计原则与方法中有很大程度的改变。本文总结了传统建筑技术进行绿色建筑实践的局限性，将 BIM 技术作为解决问题的辅助工具，解决绿色建筑的瓶颈问题。总体上，论文思路以绿色建筑实践问题为导向，以全生命周期的实践过程为主线提出 BIM 技术应用策略。本文主要由以下三方面结论：（1）通过对 BIM 技术优势的总结归纳提出以 BIM 技术与绿色建筑结合的实践过程。在传统设计流程的基础上，依托 BIM 辅助设计、管理的两大职能深入研究绿色建筑全生命周期的 BIM 应用策略。（2）在绿色建筑决策与设计阶段中，提出 BIM 的辅助设计应用策略，以协同工作的设计流程进行绿色设计，提升绿色设计的效率与科学性。具体重点内容：以 BIM 进行生态模拟并分析，用于分析绿色建筑项目前期生态数据并制定科学的绿色目标；通过 BIM 云计算进行绿色概念比对，是业主与建筑师进行决策的重要依据；采用 BIM 精确设计并进行定量分析，实现了设计——模拟——分析一体化的模式，另外，解决了当前参数化设计与绿色建筑的对接避免当前绿色建筑设计同质化严重的局面。（3）在绿色建筑施工与运营阶段中依托 BIM 的辅助管理的职能，提出应用策略，为施工与运营各参与方提供统一的协同工作标准，具体内容包括：BIM 技术的施工碰撞检查，有利于绿色设计成果的完整表达，同时，针对施工的 4D 模拟技术成为当前解决施工重大问题的最有效途径，根据此技术结合《绿色施工导则》的具体要求可以科学制定绿色施工计划并仿真模拟，弥补了施工阶段不可循环的现实难点。在绿色运营管理中，作为能耗消耗最大的阶段，提出基于 BIM 技术的设备检测制定设备使用计划，并且在设备故障或能耗过高时，可以确定问题的原因与设备的参数信息。BIM 技术对于空间的管理为能耗模拟、灾害应急提供 4D 验证，是防患于未然的先进技术，并且在设计阶段搭建的绿色建筑项目“族”库为日后的维护与建筑改造甚至拆除带来了制定计划的依据条件，也是资源循环利用有效措施。