只知垃圾分類不知綠色建筑？全面解析BIM技術(shù)之上的綠色建筑

要說近期什么社會(huì)話題最火，那垃圾分類絕對(duì)能排進(jìn)三。然而對(duì)于環(huán)境保護(hù)來(lái)說，綠色建筑的作用不亞于垃圾分類，但是很多人卻不知道綠色建筑是什么。

什么是綠色建筑？

綠色與高效能建筑的發(fā)展源自1970年代的美國(guó)，在石油危機(jī)后，社會(huì)意識(shí)到不能依賴單一能源，而建筑能耗在整個(gè)社會(huì)總能耗的比重超過40%，受其影響的建筑學(xué)家開始從建筑角度尋找節(jié)能方法，最初的綠色建筑概念由此應(yīng)運(yùn)而生。

如今，綠色建筑是指通過有效運(yùn)用再生資源和智能生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以減少制造廢物、消耗水資源與能源的建筑。它具有可持續(xù)性、高效能、用戶舒適度高，以及室內(nèi)環(huán)境健康等優(yōu)勢(shì)，并為整個(gè)建筑生命周期帶來(lái)積極影響。

我們可以理解為節(jié)約資源、污染物排放少、對(duì)環(huán)境友好的建筑最符合綠色建筑的定義。

為何綠色建筑在我國(guó)越來(lái)越受重視？

為了讓小伙伴更全面的了解我國(guó)建筑行業(yè)的現(xiàn)狀，接下來(lái)小筑教育將引用一些具體的數(shù)據(jù)：

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球有50%的能源用于建筑，同時(shí)人類從自然界所獲得的50％以上的物質(zhì)原料也是用來(lái)建造各類建筑及其附屬設(shè)施。盡管諸如道路、橋梁、隧道等不能以綠色建筑去衡量，但是居住區(qū)，辦公大廈、公寓等對(duì)資源的利用是周而復(fù)始的。另外，建筑引起的空氣污染、光污染、電磁污染占據(jù)了環(huán)境總污染的1/3還多，人類活動(dòng)產(chǎn)生的垃圾，其中40%為建筑垃圾。

對(duì)于發(fā)展中國(guó)家而言，由于大量人口涌入城市，對(duì)住宅、道路、地下工程、公共設(shè)施的需求越來(lái)越高，所耗費(fèi)的能源也越來(lái)越多，這與日益匱乏的石油資源、煤資源產(chǎn)生了不可調(diào)和的矛盾。

再結(jié)合下我國(guó)的情況：

1、 我國(guó)住宅建設(shè)用鋼量平均每平方米約55公斤，比發(fā)達(dá)國(guó)家高出10%～25%，每1立方米混凝土比發(fā)達(dá)國(guó)家要多消耗約80公斤水泥。

2、 我國(guó)衛(wèi)生潔具耗水量比發(fā)達(dá)國(guó)家高出約30%以上。

3、我國(guó)的建筑垃圾問題也相當(dāng)嚴(yán)重。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，施工1萬(wàn)平方米的建筑，垃圾達(dá)500噸至600噸。

4、我國(guó)建筑業(yè)鋪張浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，并往往伴隨著長(zhǎng)期的高額運(yùn)營(yíng)維持費(fèi)用。一些建筑壽命超短，不到20年就拆除重建，我國(guó)成為“建筑資源浪費(fèi)大國(guó)”。

所以我國(guó)在建筑方面必須做出新的技術(shù)革命，保證在使用最少能源和制造最少污染的基礎(chǔ)上達(dá)到建筑的基本使用功能和新型技術(shù)開發(fā)利用。因此綠色建筑在我國(guó)越來(lái)越受到重視。

什么是BIM？

1973年，全球爆發(fā)了第一次石油危機(jī)，西方經(jīng)濟(jì)遭受了很大打擊，由于石油資源的短缺和提價(jià)，美國(guó)全行業(yè)均在考慮節(jié)能增效的問題。

1975年，"BIM之父"-美國(guó)喬治亞理工大學(xué)的Chuck Eastman教授提出了"Building Description System"（建筑描述系統(tǒng)），以便于實(shí)現(xiàn)建筑工程的可視化和量化分析，提高工程建設(shè)效率。（第一次提出BIM理念）

而業(yè)內(nèi)較為公認(rèn)的BIM定義是：“建筑信息模型（BIM）是指在建設(shè)工程及設(shè)施的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段全壽命周期創(chuàng)建和管理建筑信息的過程，全過程應(yīng)用三維?實(shí)時(shí)?動(dòng)態(tài)的模型涵蓋了幾何信息?空間信息?地理信息?各種建筑組件的性質(zhì)信息及工料信息?！?/span>

由此可見，綠色建筑與BIM產(chǎn)生的時(shí)代背景是一樣，核心目的都是為了讓建筑建造過程節(jié)能增效。

BIM對(duì)于綠色建筑的意義

小筑教育認(rèn)為，BIM為綠色建筑的可持續(xù)發(fā)展提供分析與管理，是實(shí)現(xiàn)綠色建筑不可或缺的技術(shù)手段。

1.時(shí)間維度的一致性

BIM技術(shù)致力于實(shí)現(xiàn)全生命周期內(nèi)不同階段的集成管理；而綠色建筑的開發(fā)、管理涵蓋建造、使用、拆除、維修等建筑全生命周期。時(shí)間維度對(duì)應(yīng)為兩者的結(jié)合提供了便利。

2.核心功能的互補(bǔ)性

綠色建筑可持續(xù)目標(biāo)的達(dá)成需要全面系統(tǒng)地掌握不同材料、設(shè)備的完整信息，在項(xiàng)目全生命周期內(nèi)協(xié)同、優(yōu)化，從而節(jié)約能源，降低排放，BIM技術(shù)為其提供了整體解決方案。

3.應(yīng)用平臺(tái)的開放性

綠色建筑需借助不同軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑物的能耗、采光、通風(fēng)等分析，并要求與其相關(guān)的應(yīng)用平臺(tái)具備開放性。BIM平臺(tái)具備開放性的特點(diǎn)，允許導(dǎo)入相關(guān)軟件數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列可視化操作，為其在綠色建筑中的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。

BIM在綠色建筑中有哪些應(yīng)用？

綠色建筑為BIM提供了一個(gè)發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)的舞臺(tái)，BIM為綠色建筑提供了數(shù)據(jù)和技術(shù)上的支持。

1.節(jié)地與室外環(huán)境

合理利用BIM技術(shù)，對(duì)建筑周圍環(huán)境及建筑物空間進(jìn)行模擬分析，得出最合理的場(chǎng)地規(guī)劃、交通物流組織、建筑物及大型設(shè)備布局等方案。通過日照、通風(fēng)、噪聲等分析與仿真工具，可有效優(yōu)化與控制光、噪聲、水等污染源。

2.節(jié)能與能源利用

將專業(yè)建筑性能分析軟件導(dǎo)入BIM模型，進(jìn)行能耗、熱工等分析，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)，達(dá)到節(jié)能效果。通過BIM模型優(yōu)化設(shè)計(jì)建筑的形體、朝向、樓距、墻窗比等，提高能源利用率，減小能耗。

3.節(jié)水與水資源利用

利用虛擬施工，在室外埋地下管道時(shí)，避免碰撞或沖突導(dǎo)致的管網(wǎng)漏損；在動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中，清晰了解建筑日用水量，及時(shí)找出用水損失原因；利用BIM模型統(tǒng)計(jì)雨水采集數(shù)據(jù)，確定不同地貌和材質(zhì)對(duì)徑流系數(shù)的影響，充分利用非傳統(tǒng)水源。

4.節(jié)材與材料資源利用

在模型中輸入材料信息，對(duì)材料從制作、出庫(kù)到使用的全過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，避免浪費(fèi)。利用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析功能，預(yù)估材料用量，優(yōu)化材料分配。借助BIM模型分析并控制材料的性能，使其更接近綠色目標(biāo)。進(jìn)行沖突和碰撞檢測(cè)，避免因遇到?jīng)_突而返工造成材料浪費(fèi)。

5.室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量

在BIM模型中，通過改變門窗的位置、大小、方向等，檢測(cè)室內(nèi)的空氣流通狀況，并判斷是否對(duì)空氣質(zhì)量產(chǎn)生影響；通過噪聲和采光分析，判斷室內(nèi)隔音效果和光線是否達(dá)到要求；通過調(diào)整樓間距或者朝向，改善室內(nèi)的戶外視野。

6.施工管理

沖突檢測(cè)：避免不必要的返工，并在一定程度上控制設(shè)計(jì)文件的變更；模擬施工：優(yōu)化設(shè)備、材料、人員的分配等施工現(xiàn)場(chǎng)的管理，減少因施工流程不當(dāng)造成的損失；計(jì)算工程量：通過結(jié)構(gòu)構(gòu)件和材料信息，既可快速計(jì)算工程量，也可對(duì)構(gòu)件進(jìn)行精確加工；造價(jià)管理：在BIM進(jìn)度模型的基礎(chǔ)上導(dǎo)入造價(jià)軟件，可控制成本和施工進(jìn)度，統(tǒng)籌安排資源。

7.運(yùn)營(yíng)管理

BIM模型整合了建筑的所有信息，并在信息傳遞上具有一致性，滿足運(yùn)(BIM工程師)營(yíng)管理階段對(duì)信息的需求。通過BIM模型可迅速定位建筑出問題的部位，實(shí)現(xiàn)快速維修；再次，利用BIM對(duì)建筑相關(guān)設(shè)備設(shè)施的使用情況及性能進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤和監(jiān)測(cè)，做到全方位、無(wú)盲區(qū)管理；基于BIM進(jìn)行能耗分析，記錄并控制能耗。

綠色建筑的相關(guān)政策

就在今年年初，住建部發(fā)布了《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》這個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)已于2019年8月1日正式實(shí)施。

相信隨著該標(biāo)準(zhǔn)的貫徹執(zhí)行，BIM技術(shù)與綠色建筑的普及率會(huì)越來(lái)越高，國(guó)內(nèi)的自然環(huán)境也會(huì)變得越來(lái)越好。