南京師范大學(xué)綠色建筑與能源應(yīng)用中心

【學(xué)員問(wèn)題】綠色建筑與BIM技術(shù)的應(yīng)用？

【解答】建筑科技作為房產(chǎn)品不可缺少的一部分，在增強(qiáng)專(zhuān)業(yè)能力、提升產(chǎn)品的創(chuàng)新升級(jí)及多元化方面發(fā)揮越來(lái)越大的作用。綠城集團(tuán)住宅科技部，作為綠城建筑科技的組織實(shí)施者，在綠色建筑及BIM技術(shù)應(yīng)用方面不斷加強(qiáng)探索。

一、綠色建筑工作

綠城一直重視綠色建筑工作，鼓勵(lì)引導(dǎo)項(xiàng)目參評(píng)綠色建筑與LEED認(rèn)證。2010年綠城大連深藍(lán)中心獲評(píng)綠色建筑三星級(jí)公共建筑（設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)），2011年杭州西溪誠(chéng)園獲評(píng)綠色建筑三星級(jí)居住建筑（設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)）。在LEED認(rèn)證方面，主要有一些公共建筑參評(píng)，如上海天山路項(xiàng)目、北京霄云路項(xiàng)目、大連深藍(lán)中心等項(xiàng)目，均為L(zhǎng)EED金級(jí)認(rèn)證。此外，2012年綠城還加強(qiáng)了保障房、安置房等業(yè)態(tài)的綠色建筑開(kāi)展工作。

對(duì)于綠色建筑來(lái)說(shuō)，注重技術(shù)的合理性和有效應(yīng)用是首要的問(wèn)題。比如圍護(hù)結(jié)構(gòu)與節(jié)能效果、可再生能源的投資與效益、水處理的經(jīng)濟(jì)效益，建筑自動(dòng)化及運(yùn)營(yíng)管理的經(jīng)濟(jì)性等問(wèn)題都值得研究。我國(guó)雖然對(duì)綠色建筑、可再生能源利用項(xiàng)目已有 一定的補(bǔ)貼和激勵(lì)制度，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在改善和發(fā)展的空間。因此在進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)的同時(shí)，不應(yīng)追求各種技術(shù)的堆砌，而應(yīng)因地制宜對(duì)各技術(shù)進(jìn)行可行性分析后，選用經(jīng)濟(jì)且有效的適用技術(shù)體系，將綠色建筑設(shè)計(jì)與成本有機(jī)結(jié)合，使綠色理念真正落到實(shí)處。在設(shè)計(jì)時(shí)，需采用成熟的綠色建筑技術(shù)方案進(jìn)行基礎(chǔ)理念設(shè)計(jì)，體現(xiàn)綠色建筑的“共性”；采用獨(dú)特的綠色建筑技術(shù)方案進(jìn)行特色理念設(shè)計(jì)，體現(xiàn)綠色建筑“個(gè)性”。由于綠色建筑技術(shù)類(lèi)別較多，綠城集團(tuán)在應(yīng)用綠色建筑技術(shù)和產(chǎn)品時(shí)，注重先對(duì)標(biāo)學(xué)習(xí)，而后再選擇性應(yīng)用。綠城現(xiàn)階段重點(diǎn)引導(dǎo)推廣的技術(shù)，主要包括：圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫、能耗模擬優(yōu)化、隔聲設(shè)計(jì)、智能化系統(tǒng)、透水地面、雨水回用、CFD模擬優(yōu)化等。

在建設(shè)過(guò)程中，綠城堅(jiān)持以提高環(huán)境質(zhì)量，降低建設(shè)成本為目標(biāo)，以低投高效、本土化、精細(xì)化為技術(shù)選用原則。在原有的技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合項(xiàng)目所在的區(qū)域特點(diǎn)及建筑功能，分析不同的技術(shù)組合方案的實(shí)施難度和經(jīng)濟(jì)性特點(diǎn)，確定經(jīng)濟(jì)技術(shù)最優(yōu)化的實(shí)施策略。

二、BIM的應(yīng)用

BIM全稱(chēng)為Building Information Modeling，即建筑信息模型，是指通過(guò)建立一個(gè)虛擬的建筑，對(duì)實(shí)際項(xiàng)目的任何動(dòng)作，首先在虛擬建筑上進(jìn)行分析模擬，得到最優(yōu)方案，從而提高工作效率，避免現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題。

BIM技術(shù)的應(yīng)用符合建筑科技的發(fā)展方向以及國(guó)家政策導(dǎo)向。將BIM應(yīng)用到工程營(yíng)造當(dāng)中，能加強(qiáng)工程預(yù)控管理，增強(qiáng)專(zhuān)業(yè)服務(wù)能力，提高產(chǎn)品品質(zhì)與開(kāi)發(fā)效率，這一特點(diǎn)正契合綠城“精細(xì)化”的管理思路?，F(xiàn)階段，綠城已經(jīng)將BIM應(yīng)用到了工程深化設(shè)計(jì)及施工模擬階段，實(shí)現(xiàn)了碰撞檢查、管線綜合、工程量統(tǒng)計(jì)、施工進(jìn)度模擬控制等BIM應(yīng)用管理。

（一）BIM應(yīng)用的四個(gè)階段

1、方案階段。建立BIM模型，根據(jù)提供的方案信息建立BIM模型，將BIM模型應(yīng)用到方案設(shè)計(jì)的可視化交流探討中。三維的直觀表現(xiàn)，比傳統(tǒng)二維圖紙更加準(zhǔn)確、信息更豐富，易于觀察理解、便于交流，有效提高溝通效率。BIM模型還可以導(dǎo)入到相關(guān)性能化分析軟件，避免重新建模，為業(yè)主優(yōu)化方案提供合理的參考和判斷依據(jù)。

2、初步設(shè)計(jì)階段。根據(jù)初步設(shè)計(jì)的各專(zhuān)業(yè)圖紙，建立擴(kuò)初模型。協(xié)助項(xiàng)目公司進(jìn)一步確認(rèn)設(shè)計(jì)的建筑空間和各系統(tǒng)關(guān)系，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行初步檢驗(yàn)，進(jìn)行各專(zhuān)業(yè)間的碰撞檢查，把檢查報(bào)告和相應(yīng)優(yōu)化建議碰撞提交給項(xiàng)目公司及相關(guān)設(shè)計(jì)單位，再拿到設(shè)計(jì)方修改的圖紙后，更新復(fù)合模型，幫助優(yōu)化項(xiàng)目設(shè)計(jì)，規(guī)避一些錯(cuò)誤從而減少之后更改帶來(lái)的浪費(fèi)。

3、施工圖階段（建立施工圖模型、碰撞檢查及設(shè)計(jì)優(yōu)化）?；谑┕D的BIM模型是工程在設(shè)計(jì)階段的信息集成，為后續(xù)深化設(shè)計(jì)調(diào)整提供準(zhǔn)確的各專(zhuān)業(yè)匯總信息，更新模型為重大工程調(diào)整和中小工程調(diào)整提供信息整合的數(shù)據(jù)平臺(tái)和工作節(jié)點(diǎn)，有助于工程各相關(guān)方在準(zhǔn)確的項(xiàng)目信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行深化調(diào)整、施工研討、成本預(yù)估，作出準(zhǔn)確的決策。

根據(jù)最終版施工圖，建立包含建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電等完整的BIM模型，模型深度要滿足施工圖深度規(guī)范要求，進(jìn)行碰撞檢查、提出優(yōu)化建議給項(xiàng)目公司，根據(jù)設(shè)計(jì)院提交的更新后圖紙復(fù)核更新模型。這樣就可在施工前提前將相關(guān)問(wèn)題發(fā)現(xiàn)并解決，有效提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，有利于項(xiàng)目成本和工期的控制。

4、設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)。協(xié)助項(xiàng)目公司協(xié)調(diào)包括土建、幕墻、鋼構(gòu)、公共區(qū)域精裝（如大堂、電梯廳、衛(wèi)生間等公共區(qū)域、會(huì)所、標(biāo)準(zhǔn)層、標(biāo)準(zhǔn)戶(hù)型等）等相關(guān)設(shè)計(jì)方，根據(jù)遞交相關(guān)的圖紙，代入到模型中，在模型中進(jìn)行設(shè)計(jì)校核，將發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題提交項(xiàng)目公司和相關(guān)顧問(wèn)單位更新，從而提升項(xiàng)目所獲設(shè)計(jì)服務(wù)的質(zhì)量。

相對(duì)于一個(gè)單位的施工圖設(shè)計(jì)，多個(gè)設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)將是工程在實(shí)際施工前對(duì)業(yè)主的考驗(yàn)，在這一階段通過(guò)BIM模型對(duì)各參與方信息的整合和驗(yàn)證，將有助于加強(qiáng)工程項(xiàng)目在施工過(guò)程中可預(yù)見(jiàn)的風(fēng)險(xiǎn)控制和協(xié)調(diào)能力，有效保障施工進(jìn)度和成本控制，減少同類(lèi)工程中常見(jiàn)的糾紛。

（二）基于BIM的建筑性能化分析

建設(shè)項(xiàng)目的景觀可視度、日照、風(fēng)環(huán)境、熱環(huán)境、聲環(huán)境等性能指標(biāo)在開(kāi)發(fā)前期就已經(jīng)基本確定，但是由于缺少合適的技術(shù)手段，一般項(xiàng)目很難有時(shí)間和費(fèi)用對(duì)上述各種性能指標(biāo)進(jìn)行多方案分析模擬，BIM技術(shù)為建筑性能分析的普及應(yīng)用提供了可能性。綠城住宅科技部下一步將為推動(dòng)建筑性能化分析，開(kāi)展以下工作：

1、室外風(fēng)環(huán)境模擬：改善住區(qū)建筑周邊人行區(qū)域的舒適性，通過(guò)調(diào)整規(guī)劃方案建筑布局、景觀綠化布置，改善住區(qū)流場(chǎng)分布、減小渦流和滯風(fēng)現(xiàn)象，提高住區(qū)環(huán)境質(zhì)量；分析大風(fēng)情況下，哪些區(qū)域可能因狹管效應(yīng)引發(fā)安全隱患等。

2、自然采光模擬：分析相關(guān)設(shè)計(jì)方案的室內(nèi)自然采光效果，通過(guò)調(diào)整建筑布局、飾面材料、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的可見(jiàn)光透射比等，改善室內(nèi)自然采光效果，并根據(jù)采光效果調(diào)整室內(nèi)布局布置等。

3、室內(nèi)自然通風(fēng)模擬：分析相關(guān)設(shè)計(jì)方案，通過(guò)調(diào)整通風(fēng)口位置、尺寸、建筑布局等改善室內(nèi)流場(chǎng)分布情況，并引導(dǎo)室內(nèi)氣流組織有效的通風(fēng)換氣，改善室內(nèi)舒適情況。

4、小區(qū)熱環(huán)境模擬分析：模擬分析住宅區(qū)的熱島效應(yīng)，采用合理優(yōu)化建筑單體設(shè)計(jì)、群體布局和加強(qiáng)綠化等方式消弱熱島效應(yīng)。

5、建筑環(huán)境噪聲模擬分析：計(jì)算機(jī)聲環(huán)境模擬的優(yōu)勢(shì)在于，建立幾何模型之后，能夠在短時(shí)間內(nèi)通過(guò)材質(zhì)的變化，房間內(nèi)部裝修的變化，來(lái)預(yù)測(cè)建筑的聲學(xué)質(zhì)量，以及對(duì)建筑聲學(xué)改造方案進(jìn)行可行性預(yù)測(cè)。

綠色建筑技術(shù)及產(chǎn)品的應(yīng)用將大大提升房產(chǎn)品的舒適性和環(huán)保性能，為業(yè)主提供更高品質(zhì)的綠色生活。而在建筑科技的實(shí)踐過(guò)程中，通過(guò)BIM技術(shù)應(yīng)用的不斷完善和調(diào)整，對(duì)設(shè)計(jì)、工程管理要求的“取法極致”，也正是綠城“為社會(huì)營(yíng)造更多的精致產(chǎn)品，為城市創(chuàng)造更多的美麗”的理念體現(xiàn)。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題整理而成，供參考，如有問(wèn)題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。