只知垃圾分类不知绿色建筑?全面解析BIM技术之上的绿色建筑

2020-02-27 09:19

什么是绿色建筑?

绿色与高效能建筑的发展源自1970年代的美国,在石油危机后,社会意识到不能依赖单一能源,而建筑能耗在整个社会总能耗的比重超过40%,受其影响的建筑学家开始从建筑角度寻找节能方法,最初的绿色建筑概念由此应运而生。

如今,绿色建筑是指通过有效运用再生资源和智能生态系统设计,以减少制造废物、消耗水资源与能源的建筑。它具有可持续性、高效能、用户舒适度高,以及室内环境健康等优势,并为整个建筑生命周期带来积极影响。

我们可以理解为节约资源、污染物排放少、对环境友好的建筑最符合绿色建筑的定义。

为何绿色建筑在我国越来越受重视?

为了让小伙伴更全面的了解我国建筑行业的现状,接下来小筑教育将引用一些具体的数据:

据统计,全球有50%的能源用于建筑,同时人类从自然界所获得的50%以上的物质原料也是用来建造各类建筑及其附属设施。尽管诸如道路、桥梁、隧道等不能以绿色建筑去衡量,但是居住区,办公大厦、公寓等对资源的利用是周而复始的。另外,建筑引起的空气污染、光污染、电磁污染占据了环境总污染的1/3还多,人类活动产生的垃圾,其中40%为建筑垃圾。

对于发展中国家而言,由于大量人口涌入城市,对住宅、道路、地下工程、公共设施的需求越来越高,所耗费的能源也越来越多,这与日益匮乏的石油资源、煤资源产生了不可调和的矛盾。

再结合下我国的情况:

1、 我国住宅建设用钢量平均每平方米约55公斤,比发达国家高出10%~25%,每1立方米混凝土比发达国家要多消耗约80公斤水泥。

2、 我国卫生洁具耗水量比发达国家高出约30%以上。

3、我国的建筑垃圾问题也相当严重。据不完全统计,施工1万平方米的建筑,垃圾达500吨至600吨。

4、我国建筑业铺张浪费现象严重,并往往伴随着长期的高额运营维持费用。一些建筑寿命超短,不到20年就拆除重建,我国成为“建筑资源浪费大国”。

所以我国在建筑方面必须做出新的技术革命,保证在使用最少能源和制造最少污染的基础上达到建筑的基本使用功能和新型技术开发利用。因此绿色建筑在我国越来越受到重视。

什么是BIM?

1973年,全球爆发了第一次石油危机,西方经济遭受了很大打击,由于石油资源的短缺和提价,美国全行业均在考虑节能增效的问题。

1975年,"BIM之父"-美国乔治亚理工大学的Chuck Eastman教授提出了"Building Description System"(建筑描述系统),以便于实现建筑工程的可视化和量化分析,提高工程建设效率。(第一次提出BIM理念)

而业内较为公认的BIM定义是:“建筑信息模型(BIM)是指在建设工程及设施的规划、设计、施工以及运营维护阶段全寿命周期创建和管理建筑信息的过程,全过程应用三维、实时、动态的模型涵盖了几何信息、空间信息、地理信息、各种建筑组件的性质信息及工料信息。”

由此可见,绿色建筑与BIM产生的时代背景是一样,核心目的都是为了让建筑建造过程节能增效。

BIM对于绿色建筑的意义

小筑教育认为,BIM为绿色建筑的可持续发展提供分析与管理,是实现绿色建筑不可或缺的技术手段。

1.时间维度的一致性

BIM技术致力于实现全生命周期内不同阶段的集成管理;而绿色建筑的开发、管理涵盖建造、使用、拆除、维修等建筑全生命周期。时间维度对应为两者的结合提供了便利。

2.核心功能的互补性

绿色建筑可持续目标的达成需要全面系统地掌握不同材料、设备的完整信息,在项目全生命周期内协同、优化,从而节约能源,降低排放,BIM技术为其提供了整体解决方案。

3.应用平台的开放性

绿色建筑需借助不同软件来实现建筑物的能耗、采光、通风等分析,并要求与其相关的应用平台具备开放性。BIM平台具备开放性的特点,允许导入相关软件数据进行一系列可视化操作,为其在绿色建筑中的应用创造了条件。

BIM在绿色建筑中有哪些应用?

绿色建筑为BIM提供了一个发挥其优势的舞台,BIM为绿色建筑提供了数据和技术上的支持。

1.节地与室外环境

合理利用BIM技术,对建筑周围环境及建筑物空间进行模拟分析,得出最合理的场地规划、交通物流组织、建筑物及大型设备布局等方案。通过日照、通风、噪声等分析与仿真工具,可有效优化与控制光、噪声、水等污染源。

2.节能与能源利用

将专业建筑性能分析软件导入BIM模型,进行能耗、热工等分析,根据分析结果调整设计参数,达到节能效果。通过BIM模型优化设计建筑的形体、朝向、楼距、墙窗比等,提高能源利用率,减小能耗。

3.节水与水资源利用

利用虚拟施工,在室外埋地下管道时,避免碰撞或冲突导致的管网漏损;在动态数据库中,清晰了解建筑日用水量,及时找出用水损失原因;利用BIM模型统计雨水采集数据,确定不同地貌和材质对径流系数的影响,充分利用非传统水源。

4.节材与材料资源利用

在模型中输入材料信息,对材料从制作、出库到使用的全过程进行动态跟踪,避免浪费。利用数据统计及分析功能,预估材料用量,优化材料分配。借助BIM模型分析并控制材料的性能,使其更接近绿色目标。进行冲突和碰撞检测,避免因遇到冲突而返工造成材料浪费。

只知垃圾分类不知绿色建筑?全面解析BIM技术之上的绿色建筑

5.室内环境质量

在BIM模型中,通过改变门窗的位置、大小、方向等,检测室内的空气流通状况,并判断是否对空气质量产生影响;通过噪声和采光分析,判断室内隔音效果和光线是否达到要求;通过调整楼间距或者朝向,改善室内的户外视野。

6.施工管理

冲突检测:避免不必要的返工,并在一定程度上控制设计文件的变更;模拟施工:优化设备、材料、人员的分配等施工现场的管理,减少因施工流程不当造成的损失;计算工程量:通过结构构件和材料信息,既可快速计算工程量,也可对构件进行精确加工;造价管理:在BIM进度模型的基础上导入造价软件,可控制成本和施工进度,统筹安排资源。

7.运营管理

BIM模型整合了建筑的所有信息,并在信息传递上具有一致性,满足运(BIM工程师)营管理阶段对信息的需求。通过BIM模型可迅速定位建筑出问题的部位,实现快速维修;再次,利用BIM对建筑相关设备设施的使用情况及性能进行实时跟踪和监测,做到全方位、无盲区管理;基于BIM进行能耗分析,记录并控制能耗。

绿色建筑的相关政策

就在今年年初,住建部发布了《绿色建筑评价标准》这个国家标准,该标准已于2019年8月1日正式实施。

只知垃圾分类不知绿色建筑?全面解析BIM技术之上的绿色建筑

相信随着该标准的贯彻执行,BIM技术与绿色建筑的普及率会越来越高,国内的自然环境也会变得越来越好。