1 BIM 建筑信息模型
BIM 设计软件包含极广,统统可用于工程须要的软件都可以算为BIM 技能,不但有AutodeskRevit、CAD、Tekla、3Dmax、SketchUp、Navisworks、MAYA 等工程与三维软件,EXCEL等办公类软件也可以利用在BIM 技能中。BIM 技能是多元化平台,各取所长的供应整体建筑的信息数据。
BIM 是一种全新的工程信息化协同管理办法,它颠覆了传统的建筑设计模式、造价模式、施工管理模式。通过整体虚拟建筑信息模型实现全方位、整体化的土培植计及管网掌握、工程量预算等事情。涉及领域加倍广泛,目前大量用于设计、建造、管理等数字化管理事情,这种方法支持建筑工程的集成管理环境。通过建立虚拟的建筑工程三维模型,实现设计阶段的协同设计,施工阶段的建造全过程一体化和运营阶段对建筑物的智能化掩护和举动步伐管理,供应完全的与实际情形同等的工程信息库,使建筑工程在其全体进程中显著提高效率、大量减少工程风险及摧残浪费蹂躏。
2 BIM 技能在绿色施工中的运用
一座建筑的全生命周期应该包括建筑原材料的获取,建筑材料的制造、运输和安装,建筑系统的建造、运行、掩护以及末了的拆除等全过程。以是,要想使绿色建筑的全生命周期更富活力就要在节地、节水、节材、节能及施工管理、运营及掩护管理五个方面深入拆解这一全生命周期,不断推进整体行业向绿色方向行进。
2.1 节地与室外环境
节地不仅仅是施工用地的合理利用,建筑设计前期的园地剖析、运营管理中的空间管理也同样包含在内。
2.1.1 园地剖析
园地剖析是研究影响建筑物定位的紧张成分,是确定建筑物的空间方位和外不雅观、建立建筑物与周围景不雅观联系的过程。BIM 结合地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS),对现场及拟建的建筑物空间数据进行建模剖析,结合园地利用条件和特点,做出最空想的现场方案、交通流线组织关系。利用打算机可剖析出不同坡度的分布及园地坡向,培植地域发生自然磨难的可能性,区分可适宜培植与不适宜培植区域,对前期园地设计可起到至关主要的浸染。
2.1.2 土方开挖
利用园地合并模型,在三维中直不雅观查看园地挖填方情形,比拟原始地形图与方案地形图得出各区块原始均匀高程、设计高程、均匀开挖高程。然后打算出各区块挖、填方量(见图1)。
图1 土方开挖
2.1.3 施工用地
建筑施工是一个高度动态的过程,随着建筑工程规模不断扩大,繁芜程度不断提高,使得施工项目管理变得极为繁芜。施工用地、材料加工区、堆场也随着工程进度的变换而调度,BIM 的4D 施工仿照技能可以在项目建造过程中合理制订施工操持、精确节制施工进度,优化利用施人为本以及科学地进行园地支配。
2.1.4 空间
空间管理是业主为节省空间本钱、有效利用空间、为终极用户供应良好事情生活环境而对建筑空间所做的管理。BIM 可以帮助管理团队记录空间的利用情形,处理终极用户哀求空间变更的要求,剖析现有空间的利用情形合理分配建筑物空间,确保空间资源的最大利用率(见图2)。
图 2 房间管理
2.2 节水与水资源利用
BIM 技能在节水方面的运用表示在帮忙土方量的打算,仿照地皮沉降、园地排水设计。
以及剖析建筑的消防作业面,设置最经济合理的消防器材。设计方案每层排水地漏位置雨水等非传统水源网络,循环利用。
2.3 节材与材料资源利用
从绿色“材料”到BIM 运用,当科技与现实更具创新的、更实在的结合于一体之际,绿色建筑已经不是一个梦。
2.3.1 管线综合
综合管线设计及管网综合排查,目前功能繁芜、大体量的建筑、摩天算夜楼等机电管网错综繁芜,在大量的设计面前很随意马虎涌现管网交错、相撞及施工不合理等问题,以往人工检讨图纸比较单一不能同时检测平面和剖面的位置。BIM 软件中的管网检测功能为工程师办理这个问题。检测功能可天生管网三维模型,并基于建筑模型中。系统可自动检讨出“碰撞”部位并标注,这样使得大量的检讨事情变得大略。空间净高是与管线综合干系的一部分检测事情,基于BIM 信息模型对建筑内不同功能区域的设计高度进行剖析,查找不符合设计方案的缺失落,将情形反馈给施工职员,以此提高事情效率,避免错、漏、碰、缺的涌现(见图3、图4)。
2.3.2 繁芜工程预加工预拼装
BIM 技能最拿手的是繁芜形体设计及建造运用,可针对繁芜形体进行数据整合和验证,使得多维曲面的设计得以实现。运用信息技能系统及设备,当代建筑师可以充分直不雅观地展示新时期的设计理念和建筑美学,可以尽情地表达大胆的创意和神奇的构思,塑造并优化创作成果,使其创作成果达到传统创作办法无法比拟的新境界。而工程师可利用打算机对繁芜的建筑形体如曲面幕墙及繁芜钢构造,进行拆分后利用三维信息模型进行解析,在电脑中进行预拼装,分成网格块编号,进行模块设计,然后送至工厂按模块加工,再送到现场拼装即可。
同时数字模型也可供应大量建筑信息,包括曲面面积统计、经济形体设计及本钱估算等(见图5、表1)。
2.3.3 物料跟踪
随着建筑行业标准化、工厂化、数字化水平的提升,以及建筑利用设备繁芜性的提高,越来越多的建筑及设备构件通过工厂加工并运送到施工现场进行高效的组装。根据BIM 中得出的进度操持,提前打算出合理的物料进场数目。BIM 结合施工操持和工程量造价,可以实现5D(三维模型+本钱)运用,做到“零库存”施工(见表2)。
2.4 节能与能源利用
以BIM 技能推进绿色建筑,节约能源,降落资源花费和摧残浪费蹂躏,减少污染是建筑发展的方向和目的,是绿色建筑发展的必由之路。节能在绿色环保方面详细有两种表示。一是帮助建筑形成资源的循环利用,这包括水能循环、风能流动、自然光能的照射,科学地根据不同功能、朝向和位置选择最适宜的布局形式。二是实现建筑自身的减排,构建时,以信息化手段减少工程培植周期,运营时,在知足利用需求的同时,还能担保最低的资源花费。
2.4.1 方案论证
在方案论证阶段,项目投资方可以利用BIM 来评估设计方案的布局、视野、照明、安全、人体工程学、声学、纹理、色彩及规范的遵守情形。BIM 乃至可以做到建筑局部的细节考虑,迅速剖析设计和施工中可能须要应对的问题。BIM 可以包含建筑几何形体以为的很多专业信息,个中也包括许多用于实行生态设计剖析的信息,利用Revit 创建的BIM 模型通过gbXML这一座桥梁可以很好的将建筑设计师和生态设计紧密联系在一起,设计将不单单是体量、材质、颜色等,而也是动态的有机的。Auotdesk Ecotect Analysis;s 是市场上比较全面的观点化建筑性能剖析工具,软件供应了许多即时性剖析功能,如光照、日光阴影、太阳辐射、遮阳、热舒适度、可视度剖析等,而得到的剖析结果每每是实时的、可视化的、很适宜建筑师在设计前期把握建筑的各项性能(见图6)。
2.4.2 建筑系统剖析
建筑系统剖析是对照业主利用需求及设方案定来衡量建筑物性能的过程,包括机器系统如何操作和建筑物能耗剖析、内外部气流仿照、照明剖析、人流剖析等涉及建筑物性能的评估。BIM 结合专业的建筑物系统剖析软件避免了重复建立模型和采集系统参数。通过BIM 可以验证建筑物是否按照特定的设方案定和可持续标准建造,通过这些剖析仿照,终极确定、修正系统参数乃至系统改造操持,以提高全体建筑的性能,建立智能化的绿色建筑。
2.5 施工及运营管理
施工单位惯常的 “重修轻管”使绿色目标难实现,真正的效益是建筑节能技能和管理三七开的。
2.5.1 建筑策划
BIM 能够帮助项目团队在建筑方案阶段,通过对空间进行剖析来理解繁芜空间。特殊是在客户谈论需求、选择以及剖析最佳方案时,能借助BIM 及干系剖析数据,做出关键性的决定。在过去一座建筑的出身是由设计职员将脑中的三维的建筑构想用二维的图纸表现出来再经由施工职员读取二维的图纸来构建三维的建筑的过程。而BIM 是由三维立体模型表述,从初始便是可视化的、折衷的,直不雅观形象的表现出建筑建成后的样子,然后根据须要从模型中提取信息,将繁芜的问题大略化。
2.5.2 施工进度仿照
当前建筑工程项目管理中常常用于表示进度操持的甘特图,由于专业性强,可视化程度低,无法清晰描述施工进度以及各种繁芜关系,难以准确表达工程施工的动态变革过程。通过将BIM与施工进度操持相链接,将空间信息与韶光信息整合在一个可视的4D(3D+Time)模型中,可以直不雅观、精确地反响全体建筑的施工过程(见图7)。对全体工程的施工进度、资源和质量进行统一管理和掌握,以缩短工期、降落本钱、提高质量。此外借助4D 模型,施工企业在工程项目投标中将得到竞标上风,BIM 可以帮忙评标专家从4D 模型中很快理解投标单位对投标项目紧张施工的掌握方法、施工安排是否均衡、总体操持是否基本合理等,
从而对投标单位的施工履历和实力作出有效评估。BIM360 使BIM 模型可以是网页上调用,合营施工现场的实时监控,可以使工程师在办公室就可以办公。
2.5.3 运营掩护
BIM 技能的运用不仅仅表示在建筑的设计、方案、施工等阶段,而且还表示在绿色建筑运营阶段。在建筑物利用寿命期间,建筑物构造举动步伐(如墙、楼板、屋顶等)和设备举动步伐(如设备、管道等)都须要不断得到掩护。一个成功的掩护方案将提高建筑物性能,降落能耗和修理用度,进而降落总体掩护本钱。BIM 模型结合运营掩护管理系统可以充分发挥空间定位和数据记录的上风,合理制订掩护操持,分配专人专项掩护事情,以降落建筑物在利用过程中涌现突发状况的概率。对一些主要设备还可以跟踪掩护事情的历史记录,以便对设备的适用状态提前作出判断。
2.5.4 磨难应急仿照
利用BIM 及相应磨难剖析仿照软件,可以在磨难发生前,仿照磨难发生的过程,剖析磨难发生的缘故原由,制订避免磨难发生的方法,以及发生磨难后职员疏散、接济支持的应急预案。当磨难发生后,BIM 模型可以供应接济职员紧急状况点的完全信息,合营温感探头和监控系统创造温度非常区,获取建筑物及设备的状态信息,通过BIM 和楼宇自动化系统的结合,使得BIM 模型能清晰地呈现出建筑物内部紧急状况的位置,乃至到紧急状况点最得当的路线,接济职员可以由此做出精确的现场处置,提高应急行动的成效。随着建筑设计的日月牙异,规范已经无法知足超高型、超大型或异型建筑空间的消防设计。BIM 数字仿照职员疏散韶光、疏散间隔、有毒气体扩散韶光、建筑材料耐燃烧极限、消防作业面等,使实际运用前就研究好最安全的职员疏散方案,为发生意外时减少丢失并赢得宝贵韶光。
综合上述运用,总结来说可以在建筑建造前做到可持续设计剖析,使得掌握材料本钱,节水,节电,掌握建筑能耗减少碳排量等,到后期的雨水网络量打算、太阳能采集量,建筑材料老化更新等事情做到最合理化。在倡导绿色环保的本日,建筑建造须要转向实用更清洁更有效的技能,尽可能减少能源和其他自然资源的花费,建立极少产生废物和污染物的工艺和技能系统。可以看出BIM 的仿照性并不是只能仿照设计出的建筑物模型,还可以仿照不能够在真实天下中进行操作的事物。BIM 进行仿照实验,例如:节能仿照、紧急疏散仿照、日照仿照、热能传导仿照等。在招投标和施工阶段可以进行4D 仿照(三维模型加项目的发展韶光),也便是根据施工的组织设计仿照实际施工,从而来确定合理的施工方案来辅导施工。
同时还可以进行5D 仿照(基于3D 模型的造价掌握),从而来实现本钱掌握;后期运营阶段可以仿照日常紧急情形的处理办法的仿照,例如地震职员逃生仿照及上面提到的消防职员疏散仿照等。
3 结语
建筑技能和信息技能相结合,建筑是主体。BIM 是信息技能在建筑中的运用,授予建筑“绿色生命”。应该以绿色为目的、以BIM 技能为手段,用绿色的不雅观念和办法进行建筑的方案、设计,采取BIM 技能在施工和运营阶段促进绿色指标的落实,促进全体行业的进一步资源优化整合。我们可以相信传统制图办法会被逐渐淘汰,以BIM 为开端的协同绿色设计革命已经悄然开始。
来源于互联网,作者:孔琳。