綠色建筑與BIM技術(shù)的應用

  一、綠色建筑工作

  綠城一直重視綠色建筑工建筑科技作為房產(chǎn)品不可缺少的一部分，在增強專業(yè)能力、提升產(chǎn)品的創(chuàng)新升級及多元化方面發(fā)揮越來越大的作用。綠城集團住宅科技部，作為綠城建筑科技的組織實施者，在綠色建筑及BIM技術(shù)應用方面不斷加強探索。作，鼓勵引導項目參評綠色建筑與LEED認證。2010年綠城大連深藍中心獲評綠色建筑三星級公共建筑（設計標識），2011年杭州西溪誠園獲評綠色建筑三星級居住建筑（設計標識）。在LEED認證方面，主要有一些公共建筑參評，如上海天山路項目、北京霄云路項目、大連深藍中心等項目，均為LEED金級認證。此外，2012年綠城還加強了保障房、安置房等業(yè)態(tài)的綠色建筑開展工作。

  對于綠色建筑來說，注重技術(shù)的合理性和有效應用是首要的問題。比如圍護結(jié)構(gòu)與節(jié)能效果、可再生能源的投資與效益、水處理的經(jīng)濟效益，建筑自動化及運營管理的經(jīng)濟性等問題都值得研究。我國雖然對綠色建筑、可再生能源利用項目已有一定的補貼和激勵制度，但與發(fā)達國家相比，還存在改善和發(fā)展的空間。因此在進行綠色建筑設計的同時，不應追求各種技術(shù)的堆砌，而應因地制宜對各技術(shù)進行可行性分析后，選用經(jīng)濟且有效的適用技術(shù)體系，將綠色建筑設計與成本有機結(jié)合，使綠色理念真正落到實處。在設計時，需采用成熟的綠色建筑技術(shù)方案進行基礎理念設計，體現(xiàn)綠色建筑的“共性”；采用獨特的綠色建筑技術(shù)方案進行特色理念設計，體現(xiàn)綠色建筑“個性”。由于綠色建筑技術(shù)類別較多，綠城集團在應用綠色建筑技術(shù)和產(chǎn)品時，注重先對標學習，而后再選擇性應用。綠城現(xiàn)階段重點引導推廣的技術(shù)，主要包括：圍護結(jié)構(gòu)保溫、能耗模擬優(yōu)化、隔聲設計、智能化系統(tǒng)、透水地面、雨水回用、CFD模擬優(yōu)化等。

  在建設過程中，綠城堅持以提高環(huán)境質(zhì)量，降低建設成本為目標，以低投高效、本土化、精細化為技術(shù)選用原則。在原有的技術(shù)基礎上，結(jié)合項目所在的區(qū)域特點及建筑功能，分析不同的技術(shù)組合方案的實施難度和經(jīng)濟性特點，確定經(jīng)濟技術(shù)最優(yōu)化的實施策略。

  二、BIM的應用

  BIM全稱為Building Information Modeling，即建筑信息模型，是指通過建立一個虛擬的建筑，對實際項目的任何動作，首先在虛擬建筑上進行分析模擬，得到最優(yōu)方案，從而提高工作效率，避免現(xiàn)場問題。

  BIM技術(shù)的應用符合建筑科技的發(fā)展方向以及國家政策導向。將BIM應用到工程營造當中，能加強工程預控管理，增強專業(yè)服務能力，提高產(chǎn)品品質(zhì)與開發(fā)效率，這一特點正契合綠城“精細化”的管理思路。現(xiàn)階段，綠城已經(jīng)將BIM應用到了工程深化設計及施工模擬階段，實現(xiàn)了碰撞檢查、管線綜合、工程量統(tǒng)計、施工進度模擬控制等BIM應用管理。

  （一）BIM應用的四個階段

  1、方案階段。建立BIM模型，根據(jù)提供的方案信息建立BIM模型，將BIM模型應用到方案設計的可視化交流探討中。三維的直觀表現(xiàn)，比傳統(tǒng)二維圖紙更加準確、信息更豐富，易于觀察理解、便于交流，有效提高溝通效率。BIM模型還可以導入到相關(guān)性能化分析軟件，避免重新建模，為業(yè)主優(yōu)化方案提供合理的參考和判斷依據(jù)。

  2、初步設計階段。根據(jù)初步設計的各專業(yè)圖紙，建立擴初模型。協(xié)助項目公司進一步確認設計的建筑空間和各系統(tǒng)關(guān)系，對設計進行初步檢驗，進行各專業(yè)間的碰撞檢查，把檢查報告和相應優(yōu)化建議碰撞提交給項目公司及相關(guān)設計單位，再拿到設計方修改的圖紙后，更新復合模型，幫助優(yōu)化項目設計，規(guī)避一些錯誤從而減少之后更改帶來的浪費。

  3、施工圖階段（建立施工圖模型、碰撞檢查及設計優(yōu)化）。基于施工圖的BIM模型是工程在設計階段的信息集成，為后續(xù)深化設計調(diào)整提供準確的各專業(yè)匯總信息，更新模型為重大工程調(diào)整和中小工程調(diào)整提供信息整合的數(shù)據(jù)平臺和工作節(jié)點，有助于工程各相關(guān)方在準確的項目信息的基礎上進行深化調(diào)整、施工研討、成本預估，作出準確的決策。

  根據(jù)最終版施工圖，建立包含建筑、結(jié)構(gòu)、機電等完整的BIM模型，模型深度要滿足施工圖深度規(guī)范要求，進行碰撞檢查、提出優(yōu)化建議給項目公司，根據(jù)設計院提交的更新后圖紙復核更新模型。這樣就可在施工前提前將相關(guān)問題發(fā)現(xiàn)并解決，有效提高設計質(zhì)量，有利于項目成本和工期的控制。

  4、設計協(xié)調(diào)。協(xié)助項目公司協(xié)調(diào)包括土建、幕墻、鋼構(gòu)、公共區(qū)域精裝（如大堂、電梯廳、衛(wèi)生間等公共區(qū)域、會所、標準層、標準戶型等）等相關(guān)設計方，根據(jù)遞交相關(guān)的圖紙，代入到模型中，在模型中進行設計校核，將發(fā)現(xiàn)的問題提交項目公司和相關(guān)顧問單位更新，從而提升項目所獲設計服務的質(zhì)量。

  相對于一個單位的施工圖設計，多個設計單位的設計協(xié)調(diào)將是工程在實際施工前對業(yè)主的考驗，在這一階段通過BIM模型對各參與方信息的整合和驗證，將有助于加強工程項目在施工過程中可預見的風險控制和協(xié)調(diào)能力，有效保障施工進度和成本控制，減少同類工程中常見的糾紛。

  （二）基于BIM的建筑性能化分析

  建設項目的景觀可視度、日照、風環(huán)境、熱環(huán)境、聲環(huán)境等性能指標在開發(fā)前期就已經(jīng)基本確定，但是由于缺少合適的技術(shù)手段，一般項目很難有時間和費用對上述各種性能指標進行多方案分析模擬，BIM技術(shù)為建筑性能分析的普及應用提供了可能性。綠城住宅科技部下一步將為推動建筑性能化分析，開展以下工作：

  1、室外風環(huán)境模擬：改善住區(qū)建筑周邊人行區(qū)域的舒適性，通過調(diào)整規(guī)劃方案建筑布局、景觀綠化布置，改善住區(qū)流場分布、減小渦流和滯風現(xiàn)象，提高住區(qū)環(huán)境質(zhì)量；分析大風情況下，哪些區(qū)域可能因狹管效應引發(fā)安全隱患等。

  2、自然采光模擬：分析相關(guān)設計方案的室內(nèi)自然采光效果，通過調(diào)整建筑布局、飾面材料、圍護結(jié)構(gòu)的可見光透射比等，改善室內(nèi)自然采光效果，并根據(jù)采光效果調(diào)整室內(nèi)布局布置等。

  3、室內(nèi)自然通風模擬：分析相關(guān)設計方案，通過調(diào)整通風口位置、尺寸、建筑布局等改善室內(nèi)流場分布情況，并引導室內(nèi)氣流組織有效的通風換氣，改善室內(nèi)舒適情況。

  4、小區(qū)熱環(huán)境模擬分析：模擬分析住宅區(qū)的熱島效應，采用合理優(yōu)化建筑單體設計、群體布局和加強綠化等方式消弱熱島效應。

  5、建筑環(huán)境噪聲模擬分析：計算機聲環(huán)境模擬的優(yōu)勢在于，建立幾何模型之后，能夠在短時間內(nèi)通過材質(zhì)的變化，房間內(nèi)部裝修的變化，來預測建筑的聲學質(zhì)量，以及對建筑聲學改造方案進行可行性預測。

  綠色建筑技術(shù)及產(chǎn)品的應用將大大提升房產(chǎn)品的舒適性和環(huán)保性能，為業(yè)主提供更高品質(zhì)的綠色生活。而在建筑科技的實踐過程中，通過BIM技術(shù)應用的不斷完善和調(diào)整，對設計、工程管理要求的“取法極致”，也正是綠城“為社會營造更多的精致產(chǎn)品，為城市創(chuàng)造更多的美麗”的理念體現(xiàn)。