绿色建筑全生命周期中的BIM技术应用分析

文/杨圣山 江苏省南京工程高等职业学校 江苏南京 210035

绿色建筑全生命周期中的BIM技术应用分析

文/杨圣山 江苏省南京工程高等职业学校 江苏南京 210035

近年来，绿色建筑以其自身环保、节能等优势逐渐发展成为建筑领域发展的主流，为人们营造健康、高效的使用空间。但是绿色建筑作为一种新型事物，在发展过程中存在一些不足之处，如全生命周期中的不同阶段，出现信息断层，大量重复工作等问题，造成绿色建筑预期功能得不到有效发挥。而BIM技术建立在数字技术基础之上，能够对建筑项目进行几何、物理等方面表达，呈现更加直观的建筑信息，为真正意义上实现绿色目标提供了极大的支持。文章初步了解绿色建筑及其全生命周期概念后，分析BIM技术与绿色建筑之间的关系，最后结合某医院深入探讨BIM技术的具体应用。

绿色建筑；全生命周期；BIM技术；应用

工业化趋势下，我国能源短缺问题愈发严重，尤其是建筑行业迅猛发展，使得我国能耗远远超过国外发达国家。由此，绿色建筑理念正式提出。绿色建筑在发展过程中强调全生命周期，与BIM技术具有异曲同工之妙。将二者有机整合到一起，能够关注理念与技术双方面要求，不仅能够提高对建筑的管理水平，且能够实现绿色建筑持续设计。因此加强对该问题的研究具有积极意义，能够加快绿色建筑在环节我国能源消耗方面又好又快发展。

1、绿色建筑及其全生命周期概述

所谓绿色建筑，主要是指在建筑工程全生命周期，最大程度上节约能源、土地、水资源等，减少对自然环境的影响，为人们提供健康、适用的生活和工作环境。不同于传统建筑，绿色建筑强调整个建筑生命周期内，在建设、使用流程上，兼顾资源使用效率与环境负责双重目标。全生命周期由选址、建筑设计及拆除等多个环节构成［1］。

2、BIM与绿色建筑之间的关系分析

BIM技术在应用中在电子虚拟三维环境当中，结合设计图纸将整个建筑项目完全呈现出来，通过数字信息仿真模拟建筑物。其中包括材质、构造等视觉信息，还涉及大量非几何信息，如材料强度、性能及传热系数等。BIM技术在实践应用中，追求的终极目标是整合建筑设计流程，实现对项目进行全周期管理。而这与恰恰与绿色建筑所要达到的目标不谋而合［2］。绿色建筑与BIM结合后，能够向人们呈现的是真实的数据、构件信息，为绿色建筑分析软件提供了强大的数据支持，不仅如此，还能够显著提高分析结果准确性。

经过实践证明，绿色BIM市场调查发现，在美国将BIM技术应用到绿色建筑当中，在满足业主需求方面表现非常突出，能够得到业主的广泛认可。可见，将BIM技术应用绿色建筑中具有较为广阔的发展前景。但是在我国，对于BIM技术在绿色建筑管理中的应用尚处于初级阶段，还有待进一步发展，究其根本是缺少对该项技术的了解和认识。

3、绿色建筑全生命周期BIM技术的应用

通过对二者关系进行分析后发现，二者在理念上都具有较强的一致性。因此在具体应用中，可以从规划、设计等多个方面入手：

3.1规划阶段

建筑工程是一项系统性、综合性工程，涉及内容较多。尤其是规划环节，忽略任何一个细节，都将影响工程后续施工。因此在规划中，应充分考虑气候条件、地貌等影响因素［3］。通常来说，我们可以对场地及进行分析，对建筑景观、周边环境都能够进行客观评价和分析。但是传统分析方法存在定量分析不够等问题。所以可以利用BIM技术对绿色建筑及场地构建模型，获取真实、准确的结果，实现对项目在规划阶段的评估，最后根据评估结果对建筑场地及进行规划，实现对各要素的布局。

3.2设计阶段

BIM能够帮助建筑师根据实际情况，对不同系统进行优化，最大程度上提高空间利用率。基于BIM绿建模型，能够准确模拟出室内外空气之间的热质交换过程，更为合理的制定给排水、通风等系统，为人们居住提供更多便利。如果设计条件较为复杂，可以借助BIM技术进行精细化设计，最终营造出合适的建筑环境。BIM技术中具备的Revit软件能够立足于FC标准，导入到ECOTECT软件当中，实现对绿色建筑进行能源消耗情况系统分析。不但如此，还能够对绿色建筑朝向、维护结构等进行研究，实现对建筑项目的绿色、环保设计［4］。

3.3施工阶段

绿色建筑施工中，利用BIM技术5D施工模拟等功能，节省能源消耗的同时，还能够缩短施工时间，为施工活动顺利开展提供了极大支持。另外，通过BIM技术构建3D模型，对施工涉及到的管线等进行综合检测，尤其是复杂的建筑项目，利用BIM技术能够及时发现管线之间存在的交叉问题，及时对设计图纸进行修改，以便为后续施工有序开展做好铺垫。同时，针对建筑材料使用量，可以利用BIM技术工程量统计功能进行科学计算，以此来减少材料浪费情况的发生。

3.4维护阶段

BIM技术在绿色建筑维护阶段，能够进行运行、疏散及能耗等方面的模拟。通过ECOTECT等模拟软件分析绿色建筑能源消耗等情况，构建建筑项目在使用过程中性能指标，为提高资源利用率提供理论支持。

3.5具体案例

为了提高本文研究实用性、针对性，笔者将某医院作为研究对象。该医院作为一家综合性医院，建筑内部机电管线设备较为复杂，很多新设备、新技术应用其中，且工期安排相对紧张，加之医院业务繁忙，直接增加了施工难度。综合上述情况来看，传统二维设计施工模式无法满足实际要求［5］。因此笔者认为相关主体可以利用REVIT软件对建筑工程进行建模，实现对工程的三维整合，并将集成后的模型置于服务器当中，以此来形成可视化交流平台。详细来说：

第一，动态控制。要想实现对该建筑的动态化控制，需要借助建立在BIM技术基础之上的5D技术，根据工程概预算、时间进度等，促使工程能够由静态管理转变为更为直观的可视化动态管理模型，提高项目管理准确性，实现对建筑施工进度的高效控制目标。针对该医院项目来说，还能够利用BIM技术分析出成本、材料实际用量。

第二，可视化设计。基于管理人员能够准确掌握项目建筑功能、结构空间，我们将传统平面施工图进行可视化3D处理，构建单位模型。在实践中，对重点专业进行建模，如空调系统机房模型，将模型转变为FC标准格式，导入到上文提到的5D系统当中，帮助管理人员更为全面的掌握空调机房施工关键点。

第三，优化平面布置。针对医院施工，应对项目周边环境构建三维现场平面图，直观了解结构之间的关系，并对现场情况进行科学、合理布置。同时，还应利用BIM模型等模拟出各阶段材料防止位置等，设计最佳施工方案，在施工中，不仅能够确保交叉施工活动顺利开展，且能够提高施工质量及效率，对于日后医院医疗工作的开展提供一定支持。

第四，碰撞测试。不同于一般建筑，该建筑项目主要从事医疗工作。由于医院科室较多，且设施复杂，地下室各基点专业管线布置复杂［6］。因此在实践中，可以借助BIM中的5D技术对专业之间进行碰撞测试，以便更好地解决该问题。针对较易出现碰撞的部分，应给予更多关注，对碰撞项目进行统计和分析，避免后期返工问题的产生。

第五，三维较低。针对内部结构复杂的医院来说，二维图纸能够了解构件之间的关系。但是针对本项目，我们需要采用BIM技术可视化功能，直接获取三维图纸，进行现场三维较低，减少并消除由于对图纸理解不透而引发的返工情况。

结语：

根据上文所述，随着建筑领域朝着规模化、复杂化方向发展，社会对建筑质量、管理提出了更高的要求。而BIM技术的应用在优化施工方案、提高施工质量等方面占据非常重要的位置。虽然，我国对于BIM技术的应用起步较晚，但是只要我们坚持并努力，加强对绿色建筑全生命周期的管理，渗透至规划、设计等各个环节，不断提高建筑管理水平，从而促进我国绿色建筑在我国得到进一步发展。

［1］李骁.绿色BIM在国内建筑全生命周期应用前景分析［J］.土木建筑工程信息技术，2012，（02）：52-57.

［2］李骁.绿色BIM在国内建筑全生命周期应用前景分析［J］.绿色建筑，2012，（04）：25-28.

［3］卢琬玫，王巍.BIM技术在建筑全生命周期中的应用探索——天津市建筑设计院科研综合楼项目实践［J］.建筑技艺，2014，（02）：99-103.

［4］齐宝库，李长福.基于BIM的装配式建筑全生命周期管理问题研究［J］.施工技术，2014，（15）：25-29.

［5］张国华，郭敏，霍婕，等.BIM技术在绿色建筑全生命周期的应用——以北京市某医院建筑为例［J］.智能建筑与城市信息，2015，（12）：82-84.

［6］卢琬玫，刘欣.BIM在建筑全生命周期的应用实践——天津市建筑设计院科研综合楼项目应用浅析［J］.中国勘察设计，2015，（10）：54-63.