淺談BIM在國內(nèi)建筑全生命周期的典型應(yīng)用

【摘要】我國能源匱乏的現(xiàn)象已經(jīng)日益顯現(xiàn)，綠色建筑所強(qiáng)調(diào)的是建筑的全過程，此種想法和BIM技術(shù)不謀而合。所以說，兩者的完美融合能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)和理念的需求。利用BIM技術(shù)不僅僅可以加快建筑的施工進(jìn)度，還能實(shí)現(xiàn)連續(xù)的設(shè)計(jì)，獲得可持續(xù)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】BIM；建筑；全生命周期；應(yīng)用

1、綠色建筑概述

1.1 引入綠色建筑理念的必要性

在建筑業(yè)快速發(fā)展的今天，中國的自然資源耗費(fèi)很大，耕地、木材、淡水、可不再生能源等不斷走向沒落，同時(shí)，建筑垃圾和溫室氣體更是越來越多。室外環(huán)境、室內(nèi)環(huán)境得到了更多人的關(guān)注。對于建筑單位和政府來講，他們都希望建造建筑物的成本越來越低，而相應(yīng)的節(jié)能水平越來越高，建造速度和風(fēng)險(xiǎn)持續(xù)降低。正是因?yàn)橛辛诉@樣的需求，綠色就建筑開始得到更多人的關(guān)注，并獲得大家的認(rèn)可，成為未來發(fā)展的新方向。

1.2 綠色建筑的全生命周期性

綠色建筑所關(guān)心的是建筑的全壽命周期，不管是建設(shè)過程，還是使用階段，兩者都十分關(guān)注周圍環(huán)境，且不斷增加資源的利用率。建筑的生命周期包含很多，從項(xiàng)目選址、場地改造、設(shè)計(jì)到建造過程、運(yùn)行階段、維修、翻新和拆除等。信息過程、物質(zhì)過程是它的兩個(gè)重要過程。信息的處置、使用、轉(zhuǎn)換過程包含了建筑選址、設(shè)計(jì)和改造等過程。相應(yīng)的物質(zhì)生產(chǎn)則是施工階段，它主要在信息的指導(dǎo)下運(yùn)行，并結(jié)合施工過程進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，對使用階段而言，就是在信息的指導(dǎo)下更好的使用物質(zhì)，同時(shí)也會(huì)萌生出更多的信息。

2、BIM在綠色建筑全生命周期的應(yīng)用

2.1 BIM在綠色建筑規(guī)劃階段的應(yīng)用

針對建筑的規(guī)劃時(shí)期，場地的地形地貌、氣候狀況都會(huì)左右建筑設(shè)計(jì)。通常來講，我們常常要分析和評估場地狀況的具體作用，例如交通量、建筑施工配套、周邊環(huán)境、景觀規(guī)劃等。以往的場地分析方法具有很大的弊端，例如定性分析較多、定量分析不夠，由于信息太多導(dǎo)致分析處理不當(dāng)?shù)?，這些都是我們無法回避的問題。然而地理信息系統(tǒng)軟件GIS、BIM技術(shù)完全讓我們沒有后顧之憂，通過對建筑開展建模，最終獲得的結(jié)論證據(jù)充分，可以有效科學(xué)的開展評估，就規(guī)劃設(shè)計(jì)階段場地的狀況和特征得出正確的判斷，進(jìn)而明確綠色建筑項(xiàng)目的建設(shè)布局和場地規(guī)劃等。

2.2 BIM在綠色建筑設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

在BIM技術(shù)的幫助下，建筑師可以明確知曉各種模式系統(tǒng)的優(yōu)劣，進(jìn)而提升空間利用率。通過建模，能夠?yàn)槲覀冋宫F(xiàn)空間和建筑物室內(nèi)外表面的熱質(zhì)交換過程，還能呈現(xiàn)出建筑的照明、通風(fēng)、給排水和空調(diào)狀況。如果設(shè)計(jì)條件繁瑣，結(jié)構(gòu)并不明朗，那么建筑師能夠利用BIM開展精細(xì)化設(shè)計(jì)，打造最舒適的建筑環(huán)境。在Revit軟件的協(xié)助下實(shí)現(xiàn)綠建模型，在ECOTECT軟件里面加入GBXML和IFC標(biāo)準(zhǔn)文件，從而可以有效的分析綠建能耗。另外，還可以針對空氣質(zhì)量、溫度濕度、風(fēng)速、熱、光、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的開窗設(shè)置和朝向等展開深入研究。

2.3 BIM在綠色建筑施工階段的應(yīng)用

就綠色建筑而言，結(jié)合碰撞檢測優(yōu)化、工程量統(tǒng)計(jì)和5D施工模擬等功能，能夠?qū)崿F(xiàn)減少時(shí)間、節(jié)約資金和能源的效果。利用BIM技術(shù)來呈現(xiàn)3D模型，通過碰撞檢測、管線綜合等方式，可以有效指導(dǎo)建筑施工和設(shè)計(jì)。尤其是那些比較繁瑣的施工項(xiàng)目，BIM能夠輕而易舉的找到管線和建筑之間的碰撞，以便快速的修改設(shè)計(jì)，有效的規(guī)避了施工中發(fā)生沖突的問題，一定程度上節(jié)約了時(shí)間和成本。同時(shí)，還能精準(zhǔn)的得出材料用量，防止設(shè)計(jì)出現(xiàn)誤差，能夠合理使用材料，為我們建筑施工提供依據(jù)。同時(shí)，BIM技術(shù)還有一個(gè)優(yōu)勢，那就是提早模擬現(xiàn)場管理，優(yōu)化設(shè)備擺放位置、施工方法和流程，最終給出最佳的方案，確保工期最短。

2.4 BIM技術(shù)在綠建運(yùn)營維護(hù)階段的應(yīng)用

在運(yùn)維階段，BIM技術(shù)能夠獲得環(huán)境模擬、應(yīng)急預(yù)案模擬、人群行為模擬、能耗模擬、疏散模擬、運(yùn)行模擬等，結(jié)合ECOTECT等模擬軟件，我們可以詳細(xì)的探究出綠色建筑消耗狀況，確立建設(shè)施性能標(biāo)準(zhǔn)，為節(jié)約材料和降低能源耗費(fèi)給予理論支持。在運(yùn)營管理階段大力應(yīng)用BIM，能夠獲得較少消耗、較低花費(fèi)的綠色建筑，可以進(jìn)一步增加綠建運(yùn)維階段的資源利用率。

3、項(xiàng)目實(shí)踐

在大型醫(yī)院建設(shè)項(xiàng)目中，管線設(shè)備比較混亂，存在許多新技術(shù)和新設(shè)備，且工期較長，難度較大。在此項(xiàng)目中，利用REVIT軟件實(shí)現(xiàn)BIM的三維建模，確保三維整合能夠達(dá)到應(yīng)有的效果，最終在模型服務(wù)器里面建設(shè)出集成后的模型，此服務(wù)器就是為可視化交流所服務(wù)的。

3.1 5D進(jìn)度和動(dòng)態(tài)控制

就設(shè)計(jì)階段而言，進(jìn)一步整合各類專業(yè)BIM模型的工程量，從而得出項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃，確立材料和成本用量，從而得到該項(xiàng)目的一系列數(shù)據(jù)，真正得到動(dòng)態(tài)控制管理的目的，通過利用BIM技術(shù)，能夠更好的管控項(xiàng)目的材料使用量，明確項(xiàng)目的施工進(jìn)度計(jì)劃，不僅僅減少了工期，還能節(jié)約成本，減少材料用量。

3.2 BIM的可視化設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)可視化管理，讓管理人員可以清晰知曉項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)和建筑，并了解項(xiàng)目的建造全過程，可以把平面上合計(jì)圖紙演變成3D模型。在evit軟件的幫助下實(shí)現(xiàn)建模，例如把工程量和模型變成IFC標(biāo)準(zhǔn)格式，建立空調(diào)系統(tǒng)機(jī)房模型等，在進(jìn)一步加入到BIM5D系統(tǒng)中，進(jìn)而可以更加清晰的看到工程項(xiàng)目。

3.3平面布置優(yōu)化

在施工階段，結(jié)合項(xiàng)目周邊的施工環(huán)境，來進(jìn)一步建設(shè)三維現(xiàn)場平面。這樣做能夠讓我們更加直觀的看到結(jié)構(gòu)的相互聯(lián)系，從而讓現(xiàn)場平面布置趨于優(yōu)化。隨后，結(jié)合BIM模型及相應(yīng)軟件，進(jìn)一步模擬出材料設(shè)備的放置地點(diǎn)、線路圖及順序等，進(jìn)而得出每個(gè)階段的平面布置，獲得最佳的施工方案，進(jìn)一步展現(xiàn)施工效果，得到應(yīng)有的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

3.4碰撞檢測

就地下室而言，沖突碰撞很有可能出現(xiàn)。為此，施工技術(shù)人員務(wù)必要認(rèn)真做出碰撞檢測，認(rèn)真研究和分析碰撞項(xiàng)目，防止后面出現(xiàn)各類返工現(xiàn)象。在碰撞檢測功能的幫助下，不僅僅可以檢測出機(jī)電設(shè)備管線之間的問題，還能檢測出機(jī)電設(shè)備和建筑設(shè)備管線的矛盾。同時(shí)，還能提高專業(yè)設(shè)計(jì)人員解決問題的能力，確?，F(xiàn)場施工能夠正常運(yùn)行，從而進(jìn)一步減少項(xiàng)目管理成本。

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