基于BIM技術(shù)的綠色建筑能耗及環(huán)境管理研究

孫瑋瑋 韓瑞 李楠

摘 要：近年來，隨著資源的緊缺和環(huán)境的惡化，建筑行業(yè)對建設過程中資源的利用及環(huán)境保護情況同時也予以高度重視。因此隨著BIM技術(shù)的發(fā)展，建筑行業(yè)利用利用BIM技術(shù)的可視化、信息化、協(xié)同性等特點，發(fā)現(xiàn)設計、施工以及運維過程中建筑節(jié)能的不足之出，提出提高建筑能耗的管理能力以及生產(chǎn)效率的方法，達到環(huán)保和節(jié)能降耗的目的。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);綠色建筑;建筑能耗;應用策略

多年來，我國建筑業(yè)一直采用傳統(tǒng)的施工方法和技術(shù)，未有重大性的突破和改變，對于資源節(jié)約及環(huán)境保護等方面重視不足。但隨著工業(yè)革命的到來，傳統(tǒng)的建筑技術(shù)在各個階段所表現(xiàn)出來的環(huán)境污染及能源消耗量大的問題缺點越來越明顯，使得人們不得不探索新的出路。通過對國外常用的綠色建筑評價體系的研究，我國提出了綠色建筑標準規(guī)范，并在全國推廣實施。利用BIM技術(shù)的信息整合的特點，對綠色建筑進行全方位分析，以便更好的實現(xiàn)資源節(jié)約和環(huán)境保護的目的。

一、綠色建筑的特點

現(xiàn)階段我國越來越重視對環(huán)境保護，并開始推行全生命周期的綠色建筑應用，識別建筑全生命周期的環(huán)境影響因素，從成本和效益的角度入手進行全生命周期的環(huán)境、能源的效益分析。針對項目設計、施工及運維過程中的“四節(jié)一環(huán)?！边M行分類，分別從節(jié)水、節(jié)能、節(jié)材、節(jié)地及環(huán)保的角度分析項目的各種能源的利用效率及環(huán)境保護情況，并對出現(xiàn)的問題提出有針對性行的解決措施，提高能源的利用效率，減少資源的浪費，并做好全生命周期建設過程中的環(huán)境保護，例如，施工階段的揚塵、建筑垃圾、污水廢水等的處理處置，以及后期運維階段的能耗管理等均十分重要。

二、BIM技術(shù)在綠色建筑中的應用優(yōu)勢

在綠色建筑被各個階層均越來越重視的時候，綠色建筑在實際實施過程中的劣勢也凸顯出來，距離國家提出的可持續(xù)發(fā)展的目標還有很遠的差距。傳統(tǒng)的綠色建筑的實施主要是建立在建筑本身的基礎上，通過二維CAD圖紙及普通的能耗軟件進行模擬分析。且大多數(shù)情況下僅僅局限于策劃及設計階段，在施工階段真正去落實還是有很大的難度。例如綠色建筑選用的建材一般都是環(huán)保型、新型的建筑材料，其價格昂貴，很多施工單位實際并不愿意花費大量的財力去獲得很少的企業(yè)內(nèi)部效益。

BIM技術(shù)在綠色建筑中的應用優(yōu)勢主要有以下幾個方面：

（1）利用BIM技術(shù)的信息化等特點可以為綠色建筑的真正實施提供新的方法和手段，彌補設計缺陷，提高設計質(zhì)量，減少施工過程的變更造成的返工，節(jié)約資源。

（2）利用BIM技術(shù)的可視化特點深入剖析建筑物建設及建成后對周圍環(huán)境的污染情況，同時對建成后建筑的光環(huán)境、風環(huán)境、空氣質(zhì)量環(huán)境等進行宜居情況進行分析。

（3）利用BIM模型進行工程量的統(tǒng)計，分析綠色建筑的實施對成本造成的影響。主要是分析其經(jīng)濟及社會效益是否與投入成本正相關(guān)，是否真正有利于環(huán)境保護及能源節(jié)約。

三、BIM技術(shù)在綠色建筑中的應用策略

（一）構(gòu)建精確的BIM模型

基于BIM技術(shù)的綠色建筑應用，首先應構(gòu)建精確、科學的BIM技術(shù)模型。模型一般分為設計模型和施工模型，設計模型一般是依據(jù)初步設計圖紙搭建的模型，一般用于設計方案的確定，圖紙的查缺補漏，而BIM模型的應用主要應用于施工階段。在施工階段模型深化團隊與現(xiàn)場技術(shù)人員進行溝通，確保技術(shù)人員在建筑工程施工之前應認真分析建筑能耗情況是否真正滿足項目的綠色建筑設計要求，實現(xiàn)對整體建筑的系統(tǒng)分析，為專業(yè)人士進行準確的綠色建筑評價提供依據(jù)，例如，對供暖、照明等耗能設備進行分析和評價。

（二）加強碰撞檢查力度

要想在建筑施工中減少資源的損耗以及降低工程造價，還應加強專業(yè)內(nèi)和專業(yè)間的模型碰撞檢查力度，利用BIM軟件可以自動查找產(chǎn)生碰撞問題的優(yōu)勢，發(fā)現(xiàn)圖紙設計過程中存在的碰、缺、漏等問題，出具相應的碰撞檢查報告。可以有效避免因不能詳細的查清二維藍圖中的沖突或者由于施工中其他方面因素而導致重新設計的問題，進一步降低大量施工材料浪費的損失以及人工費用。避免施工過程中出現(xiàn)返工等資源耗費或者是工期費用損失的問題，加快項目的實施進程。

（三）利用BIM技術(shù)進行交底

綠色建筑在施工階段很難真正的推廣下去，一方面是因為施工人員專業(yè)技術(shù)知識的不足，容易出現(xiàn)返工的現(xiàn)象造成資源的浪費，另一方面原因是綠色建筑會加大施工成本投入。利用BIM技術(shù)制作綠色建筑相關(guān)的施工方案模擬動畫及施工部署等，便于對現(xiàn)場施工工人進行直觀的專項交底，可以提高綠色建筑相關(guān)施工內(nèi)容的一次驗收通過率，減少返工等問題的發(fā)生。

（四）完善基于BIM的綠色建筑評價體系

由于對傳統(tǒng)的綠色建筑能耗評價體系存在片面性的理解，致使其主要應用手段過于單一，為此，很多建筑企業(yè)在綠色建筑發(fā)展的過程中出現(xiàn)瓶頸，隨著當前市場競爭越來越激烈，很多建筑企業(yè)在不了解綠色建筑評價體系的背景下，已逐漸落后于其他實力較強的競爭者。因此，要想實現(xiàn)建筑節(jié)能環(huán)保以及低耗能，必須完善BIM技術(shù)在綠色建筑能耗評價體系中的應用，通過將BIM技引進到當下綠色建筑能耗評價體系中，可以使建設單位在原有評價體系的基礎之上實現(xiàn)節(jié)能減排的目的，從而使BIM技術(shù)在綠色建筑能耗評價體系中不斷得到完善與優(yōu)化。

（五）利用科學的方法分析影響因素

基于BIM的層次分析法能夠明確綠色建筑能耗影響因素。BIM技術(shù)因其具有的信息化的特點使其本身就擁有龐大的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性，所提供的數(shù)據(jù)不僅有效的實現(xiàn)綠色節(jié)能，降低資源消耗，大幅度降低綠色建筑整體結(jié)構(gòu)的耗能，同時還可以對建筑的某一處進行修改，以此重新調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)中信息數(shù)據(jù)。利用層次分析法將項目綠色建筑目標層層分解，例如，首先通過利用BIM技術(shù)可以針對居住區(qū)建筑整體的采光問題進行綜合分析，可以對建筑整體的圍護結(jié)構(gòu)以及它的穩(wěn)固性進行分析，也可以及時對建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)部供熱與制冷等系統(tǒng)能耗進行分析，通過分析數(shù)據(jù)，對建筑節(jié)能提出適當?shù)母倪M或者優(yōu)化措施，從而制訂出更加具有針對性、有效性的修改方案，使BIM技術(shù)在綠色建筑耗能中充分發(fā)揮作用。

（六）確保實現(xiàn)全生命周期BIM應用

綠色建筑的實施貫穿于項目的全生命周期內(nèi)，包括策劃、設計、施工、運維和拆除等階段。項目實施過程中會因為建設信息溝通不暢而導致各參建方意見不統(tǒng)一、流程受阻，這一現(xiàn)象嚴重影響整個項目的高效運行，造成項目進度滯后。因此，必須建立全生命周期、所有參建單位共同參與的基于BIM的綠色建筑組織架構(gòu)。利用BIM技術(shù)將所有單位的信息進行整合，實現(xiàn)信息資源共享。從而促使各參建方能夠以最快的速度完成相關(guān)工程信息溝通，加快圖紙出圖和施工速度，實現(xiàn)縮短建設工期以及減少資源損耗的目標。

四、結(jié)語

在綠色建筑的發(fā)展越來越深入發(fā)展的今天，綠色建筑的各項要求日漸提高，這需要我們不斷提高綠色建筑建設的技術(shù)含量，基于BIM技術(shù)的綠色建筑評價體系能夠幫助我們提前做好相應的建筑資源及環(huán)境優(yōu)化，加強對建筑耗能的評價與分析意識，再對建筑進行深入精確的改造，確保充分將綠色建筑理念融入到實際施工過程中，促使我國建筑行業(yè)向綠色、環(huán)保方向發(fā)展邁出更踏實的步伐。

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