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    基于BIM技術(shù)的綠色建筑設(shè)計(jì)施工一體化應(yīng)用

    2020-11-08 06:26:45王忠義
    關(guān)鍵詞:綠色建筑設(shè)計(jì)BIM技術(shù)

    王忠義

    【摘 要】建筑信息模型技術(shù)作為一種當(dāng)前比較流行的技術(shù)手段,它不僅操作方便簡(jiǎn)單,運(yùn)行效率高,還具有較強(qiáng)的創(chuàng)新能力,受到許多專家學(xué)者與大型企業(yè)的關(guān)注和重視.因此,合理利用BIM技術(shù)可以很好的幫助我國(guó)實(shí)現(xiàn)綠色健康可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo) 本文圍繞著B(niǎo)IM技術(shù)的綠色建筑設(shè)計(jì)施工一體化應(yīng)用進(jìn)行了闡述,通過(guò)對(duì)BIM技術(shù)的描述和綠色建筑的描述將二者的基本概念進(jìn)行傳達(dá),然后對(duì)綠色建筑中應(yīng)用BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了分析,最后對(duì)綠色建筑利用BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)進(jìn)行介紹,以此來(lái)促進(jìn)二者的一體化應(yīng)用發(fā)展。

    【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);綠色建筑設(shè)計(jì);一體化應(yīng)用

    一、綠色建筑概述

    從人類文明出現(xiàn)開(kāi)始,建筑行業(yè)就在不斷地發(fā)展和創(chuàng)新,在中華文明璀璨的文明史背后,無(wú)數(shù)的建筑匠人正在建筑行業(yè)譜寫(xiě)著華麗的篇章。人類最開(kāi)始居住在山洞中,并且一些山洞建筑形式被一直沿用至今,例如陜西的窯洞建筑形式。在人類建筑的長(zhǎng)期發(fā)展中,一些規(guī)模龐大的建筑物群體逐漸走入了人們的視野,經(jīng)過(guò)多年的研發(fā)和改良,這些高樓大廈逐漸成為當(dāng)下人們居住的建筑主體。

    生活在現(xiàn)代的我們,在生活質(zhì)量高度提升的當(dāng)代社會(huì),人們對(duì)于建筑設(shè)計(jì)的健康性和科學(xué)性更為關(guān)注,主要的原因是人類自身對(duì)于自身健康水平的嚴(yán)格要求,造就了一系列健康綠色產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn),例如一些綠色食品、綠色出行工具等。在這種背景下,人們對(duì)于生活的質(zhì)量愈發(fā)苛求,綠色建筑學(xué)也應(yīng)運(yùn)而生、

    人們對(duì)于房子的要求不再僅僅是遮風(fēng)避雨,對(duì)房子的舒適度、房子內(nèi)部的裝飾美觀性、房子內(nèi)部空氣的質(zhì)量等都提高了要求。人們想要通過(guò)居住環(huán)境回歸自然,這是當(dāng)代人們對(duì)于建筑物的基本需求?;貧w自然的基礎(chǔ)就是需要對(duì)建筑物進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì),在建筑材料上嚴(yán)格挑選,選用那些具備綠色環(huán)保和循環(huán)利用功能的建筑材料,并且這些材料的剛度和應(yīng)力載荷能力都應(yīng)該強(qiáng)于傳統(tǒng)的建筑材料。同時(shí)應(yīng)該在建筑材料中加入更多的現(xiàn)代化元素,將健康的、綠色的理念融入到建筑設(shè)計(jì)中,在簡(jiǎn)約簡(jiǎn)單中又不失優(yōu)雅大方,同時(shí)建筑物內(nèi)部的能源供給和生態(tài)系統(tǒng)也能夠和自然相互融合,這樣就形成了當(dāng)代的綠色建筑物理念。

    二、BIM技術(shù)概述

    BIM是建筑建設(shè)信息模型的英文縮寫(xiě),是以建筑建設(shè)工程項(xiàng)目的各種相關(guān)數(shù)據(jù)信息作為建?;A(chǔ),通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行建模運(yùn)算從而確立建筑建設(shè)模型的一種技術(shù)。BIM技術(shù)能夠通過(guò)數(shù)字信息仿真模擬建筑建設(shè)物的所有信息。

    建筑建設(shè)工程相較于其它工程來(lái)說(shuō)工期相對(duì)較長(zhǎng),且建設(shè)成本較高,屬于一種重型產(chǎn)業(yè)。在建筑建設(shè)工程中每一個(gè)環(huán)節(jié),從設(shè)計(jì)到確認(rèn)再到施工每一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致工期的延長(zhǎng),并且使得工程造價(jià)升高,應(yīng)用BIM和裝配式的建筑建設(shè)技術(shù)可以很好的解決這種問(wèn)題,因?yàn)锽IM的可視化,協(xié)調(diào)性高等特點(diǎn),應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行建筑建設(shè)建模的施工預(yù)演能夠很好的模擬出建筑建設(shè)的所有施工環(huán)節(jié),并且可以對(duì)這些環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)籌管理,相較于傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理方式,應(yīng)用BIM技術(shù)管理能夠使得建筑工程項(xiàng)目的生產(chǎn)效率和施工質(zhì)量得到良好的保證,能夠極大的縮短建筑建設(shè)工程的工期并降低工程成本。

    在BIM的實(shí)際使用中能夠使得建筑建設(shè)工程避免設(shè)計(jì)生產(chǎn)制作維護(hù)四個(gè)環(huán)節(jié)的不協(xié)調(diào),出現(xiàn)錯(cuò)誤和遺漏的情況也會(huì)大幅降低,從而使得建筑建設(shè)工程的設(shè)計(jì)工作量減少。

    三、綠色建筑設(shè)計(jì)理念

    綠色的理念最初是提倡生態(tài)和和諧,人們對(duì)于綠色的要求就是環(huán)保性能和綠化性能,并且一旦提到綠色就會(huì)自然聯(lián)想到大自然的生態(tài)系統(tǒng),在建筑物的設(shè)計(jì)中貫穿綠色理念也是如此,并且建筑物綠色設(shè)計(jì)的優(yōu)劣程度直接影響到建筑施工的成本控制和建筑質(zhì)量,因此綠色建筑從根本上來(lái)看不能盲目地照搬以往傳統(tǒng)建筑物的設(shè)計(jì)理念,應(yīng)該在這種設(shè)計(jì)理念上進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐,然后結(jié)合當(dāng)?shù)氐恼w環(huán)境進(jìn)行綜合分析,將設(shè)計(jì)的元素和當(dāng)?shù)氐淖匀痪坝^交相輝映。

    同時(shí)不能夠僅僅針對(duì)一個(gè)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)而不考慮到建筑物的全局效應(yīng),例如在一些溫帶地區(qū),設(shè)計(jì)建筑物墻體的時(shí)候應(yīng)該注重隔溫性,使得室內(nèi)達(dá)到冬暖夏涼的效果,溫帶地區(qū)氣候大多為寒暑交替,因此建筑物的設(shè)計(jì)也應(yīng)該基于這種天氣進(jìn)行材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),這樣才能夠確保建筑物在炎熱的夏季和寒冷的冬季都能給室內(nèi)的人提供良好的居住體驗(yàn)。針對(duì)這種情況,不僅應(yīng)該對(duì)建筑墻體進(jìn)行隔溫設(shè)計(jì),同時(shí)建筑物的門(mén)窗、地下室等都應(yīng)該采用隔溫設(shè)計(jì),這樣的設(shè)計(jì)理念不僅僅是為了給人們的居住提供更為舒適的環(huán)境,同時(shí)也是為了能夠保留住室內(nèi)的溫度,讓人們不至于在天氣較為極端的情況下采取取暖或者散熱措施,這樣就達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。在建筑設(shè)計(jì)實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中,應(yīng)該將有限的材料應(yīng)用到關(guān)鍵的地方,這樣才能夠使得建筑施工的成本得到控制,節(jié)約材料的同時(shí)也達(dá)到了綠色建筑的要求標(biāo)準(zhǔn)。

    在進(jìn)行綠色建筑工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中,需要進(jìn)行漫長(zhǎng)的信息采集過(guò)程和信息整理過(guò)程,其中不僅包含了對(duì)建筑施工當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境、水文環(huán)境、周圍自然環(huán)境的數(shù)據(jù)采樣,同時(shí)也應(yīng)該將這些數(shù)據(jù)融入到方案設(shè)計(jì)中。在建筑物內(nèi)部的設(shè)計(jì)同樣如此,在設(shè)計(jì)中涉及到電力供給線路、水供給線路、排水線路、暖通工程等,對(duì)這些建筑內(nèi)部的設(shè)施進(jìn)行統(tǒng)籌計(jì)劃才能夠使得建筑設(shè)計(jì)趨向于科學(xué)合理,這樣才能夠給居住的人提供更為優(yōu)質(zhì)的居住體驗(yàn)。

    隨著國(guó)內(nèi)信息技術(shù)的不斷發(fā)展,綠色建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程更加趨向于軟件技術(shù)應(yīng)用,例如BIM技術(shù)就是一項(xiàng)可以在任何建筑設(shè)計(jì)工作中有效使用的一款設(shè)計(jì)軟件,這些設(shè)計(jì)軟件的加入打破了以往建筑設(shè)計(jì)中對(duì)于不同專業(yè)的整合需求,對(duì)于以往建筑設(shè)計(jì)中各專業(yè)配合時(shí)出現(xiàn)的隔閡情況也能夠有效解決,通過(guò)信息技術(shù)系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的融合應(yīng)用,不同專業(yè)之間的信息實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)共享,在現(xiàn)階段的綠色建筑設(shè)計(jì)工作中,應(yīng)該注重應(yīng)用這些較為先進(jìn)的設(shè)計(jì)方式和設(shè)計(jì)手段,方式和手段的創(chuàng)新是設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新的基礎(chǔ),良好的設(shè)計(jì)理念是提升綠色建筑設(shè)計(jì)方案科學(xué)性和可行性的前提,也是綠色建筑節(jié)能環(huán)保性能的保障。

    同時(shí)也應(yīng)該注重綠色建筑設(shè)計(jì)中現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)方式的應(yīng)用,在有效地確保綠色建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量和施工計(jì)劃后,設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況進(jìn)行施工安排,然后再次基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)交底工作,在技術(shù)交底中應(yīng)該注重設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)理念能夠得到全面落實(shí),結(jié)合建筑建設(shè)本身對(duì)周圍環(huán)境的影響性,全面對(duì)建筑建設(shè)全過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)籌控制,在施工過(guò)程中設(shè)計(jì)人員也應(yīng)該經(jīng)常下到第一現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督,在施工中遇到技術(shù)困難或者一些實(shí)際施工環(huán)節(jié)和設(shè)計(jì)相沖突的時(shí)候,需要第一時(shí)間進(jìn)行解決,這樣就能夠全面地確保建筑施工的效率,同時(shí)也能夠降低綠色建筑施工對(duì)周圍環(huán)境的不良影響,使得綠色建筑施工過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染降到最低,在節(jié)能減排政策的要求下,這種現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督的機(jī)制是勢(shì)在必行的。

    四、BIM技術(shù)在綠色建筑施工中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

    1可視化

    傳統(tǒng)的建筑工程施工圖紙多是二維的平面繪制圖紙,在每個(gè)部門(mén)將信息導(dǎo)入圖紙之后,然后再對(duì)圖紙進(jìn)行繪制,這種繪制的方式會(huì)消耗大量的物力,并且很容易產(chǎn)生設(shè)計(jì)偏差進(jìn)而引發(fā)后期工程建設(shè)中對(duì)工程造價(jià)的影響。

    應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)則是通過(guò)三維圖像具體的將每一個(gè)施工環(huán)節(jié)的意圖展現(xiàn)出來(lái),這樣就提神了設(shè)計(jì)圖紙的可視性和直觀性,使得裝配式住宅建筑工程施工的意圖和構(gòu)建能夠形象的展示出來(lái),方便設(shè)計(jì)人員和施工人員的溝通。

    2協(xié)調(diào)性

    在復(fù)雜的裝配式住宅建筑項(xiàng)目管理中,施工單位所面臨的最大挑戰(zhàn)就是整體的協(xié)調(diào)。協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)單位和施工人員,協(xié)調(diào)工程業(yè)主和監(jiān)理方。在遇到工程施工問(wèn)題時(shí)要及時(shí)的參與協(xié)調(diào)然后解決問(wèn)題。

    在實(shí)際的管理中要想讓參與工程項(xiàng)目的各方都能夠積極的配合協(xié)調(diào)是非常困難的,正是因?yàn)殡y以實(shí)施有效的協(xié)調(diào)配合所以才會(huì)造成裝配式住宅建筑工程的交叉碰撞。這對(duì)于工程的工期和工程預(yù)算都會(huì)產(chǎn)生較大的影響,使得工程預(yù)算產(chǎn)生波動(dòng),導(dǎo)致工程造價(jià)水漲船高。

    應(yīng)用BIM技術(shù)就能夠良好的避免這些問(wèn)題,BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)多方可實(shí)時(shí)性觀測(cè),這就使得協(xié)調(diào)難題不攻自破,使得項(xiàng)目進(jìn)程得到了有效管理。

    五、BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)施工一體化中的應(yīng)用措施

    1裝配式結(jié)構(gòu)拆分設(shè)計(jì)

    在拆分設(shè)計(jì)平臺(tái)運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)上,BIM技術(shù)課時(shí)實(shí)現(xiàn)各專業(yè)的工作文件云共享。在本地文件和平臺(tái)中心通過(guò)同步實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換,在專業(yè)內(nèi)部和專業(yè)之間可以將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行共享,然后互相借鑒參考。

    各專業(yè)之間可以將最新的設(shè)計(jì)方案無(wú)縫銜接,從而從眾多設(shè)計(jì)方案中挑選出適合于軌道交通工程現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)計(jì),然后對(duì)這些設(shè)計(jì)進(jìn)行融合。專業(yè)間拆分主要是通過(guò)專業(yè)間的文件相互比較來(lái)實(shí)現(xiàn)的,在專業(yè)間實(shí)現(xiàn)文件的實(shí)時(shí)參照,并且能夠使得專業(yè)間互相監(jiān)督互相檢查,對(duì)于軌道的碰撞檢查和運(yùn)行參數(shù)檢查等,從而能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)各個(gè)專業(yè)間設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題,并對(duì)這些設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)處理,進(jìn)而解決。

    BIM模型搭建的過(guò)程需要提供裝配式結(jié)構(gòu)的所有參數(shù),例如墻體參數(shù),門(mén)窗參數(shù)等等。然后將裝配建筑施工的周邊環(huán)境和建筑建設(shè)所涉及的底下管線模型數(shù)據(jù),區(qū)間模型數(shù)據(jù),建筑機(jī)電模型數(shù)據(jù),建筑系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)和裝修環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)等等一些類的全方位數(shù)據(jù)輸入到BIM建模中,從而展開(kāi)工作量的統(tǒng)計(jì),對(duì)管線進(jìn)行綜合檢查并能夠提出多項(xiàng)有價(jià)值的施工管理建議。

    2精細(xì)化給排水管道設(shè)計(jì)

    因?yàn)轭A(yù)制構(gòu)件的結(jié)構(gòu)存在一定的復(fù)雜性,所以在施工圖中經(jīng)常會(huì)遇到墻的預(yù)制構(gòu)件和管路的預(yù)制構(gòu)件等,在這些預(yù)制構(gòu)件的工藝進(jìn)行中,以往的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙是無(wú)法達(dá)到良好的效果的,不光是傳統(tǒng)的紙質(zhì)圖紙無(wú)法達(dá)到這種效果,甚至二維圖紙中找出這些預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)問(wèn)題也是很難的。

    在實(shí)際施工的過(guò)程中,這些問(wèn)題就會(huì)集中的暴露出來(lái),例如預(yù)制構(gòu)件的結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞等情況時(shí)有發(fā)生,這就會(huì)使得建筑單位不得不調(diào)整施工方案,從而避開(kāi)出現(xiàn)碰撞的位置。但是這種施工方案的改制會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的拖慢施工效率情況,首先施工圖紙?jiān)谶M(jìn)行改制的過(guò)程中需要施工人員和設(shè)計(jì)人員的溝通,并且圖紙的設(shè)計(jì)過(guò)后還需要審核部門(mén)進(jìn)行審核,批準(zhǔn)后才能夠予以修改,這就耗費(fèi)了大量的時(shí)間,并且圖紙的更改還會(huì)造成建筑材料的增多現(xiàn)象,從而嚴(yán)重的拖慢了施工的進(jìn)程,最終導(dǎo)致項(xiàng)目不能夠按期完成。

    利用BIM軟件進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)就會(huì)有效的避免出現(xiàn)這樣的問(wèn)題,BIM的圖紙構(gòu)建大多屬于三維模型,這種三維模型會(huì)將軟件的自動(dòng)檢測(cè),評(píng)審工作以及模型設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題融為一體進(jìn)行解決,并且在設(shè)計(jì)人員受到問(wèn)題信息后可以對(duì)設(shè)計(jì)的方案直接調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中的預(yù)制構(gòu)件庫(kù)進(jìn)行整改,這就會(huì)省去很多的圖紙審核時(shí)間,并且極大的使圖紙的修改加速。在設(shè)計(jì)的方案經(jīng)過(guò)整改、修正過(guò)后,BIM軟件會(huì)進(jìn)行重新檢測(cè),并形成三維建模,并再次的提示錯(cuò)誤,通過(guò)多次反復(fù)的提示和問(wèn)題的設(shè)計(jì)解決可以解決所有遇到的問(wèn)題。

    例如在預(yù)制房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,經(jīng)常會(huì)發(fā)生管線布置和結(jié)構(gòu)構(gòu)件相碰撞的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是建筑建設(shè)中管線敷設(shè)的種類眾多,有很多強(qiáng)電線路,弱電線路,給排水線路等等,這些線路的敷設(shè)量非常的龐大且復(fù)雜,裝配式的構(gòu)件具有一定的預(yù)制性和模塊性,因此預(yù)制構(gòu)件和管道和線路的協(xié)調(diào)是很難實(shí)現(xiàn)的。

    六、結(jié)束語(yǔ)

    綜上所述,BIM技術(shù)和綠色建筑都是未來(lái)建筑行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì),將綠色建筑設(shè)計(jì)中融入BIM技術(shù)能夠促使綠色建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)逐一攻克,同時(shí),BIM技術(shù)是一項(xiàng)現(xiàn)代化信息技術(shù)的完美產(chǎn)物,因此它可以解決在綠色建筑施工中所遇到的困難,可以說(shuō)綠色建筑的發(fā)展為BIM技術(shù)提供了舞臺(tái),BIM技術(shù)也為綠色建筑的發(fā)展提供了技術(shù)支撐。

    參考文獻(xiàn):

    [1]汪延,劉崢.基于綠色建筑生態(tài)體系的暖通、給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2018(25):58~59.

    [2]胡若文,田甜.基于BIM技術(shù)的綠色建筑設(shè)計(jì)方法研究———以珠海市橫琴保利國(guó)際廣場(chǎng)為例[J].華中建筑,2018,36(08):26~30.

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