BIM讓綠色建筑的全生命周期更有活力！

導語

一座建筑的全生命周期應當包括建筑原材料的獲取，建筑材料的制造、運輸和安裝，建 筑系統的建造、運行、維護以及最后的拆除等全過程。所以，要想使綠色建筑的全生命周期更有活力，就要在節地、節水、節材、節能環保及施工管理、運營及維護管理幾個方面深入拆解，不斷推進整體行業向綠色方向行進。 

1、節地與室外環境 

節地不僅僅是施工用地的合理利用，建筑設計前期的場地分析、運營管理中的空間管理 也同樣包含在內。 

場地分析

場地分析是研究影響建筑物定位的主要因素，是確定建筑物的空間方位和外觀、建立建 筑物與周圍景觀聯系的過程。BIM 結合地理信息系統（Geographic Information System， 簡稱 GIS），對現場及擬建的建筑物空間數據進行建模分析，結合場地使用條件和特點，做 出最理想的現場規劃、交通流線組織關系。利用計算機可分析出不同坡度的分布及場地坡向， 建設地域發生自然災害的可能性，區分可適宜建設與不適宜建設區域,對前期場地設計可起 到至關重要的作用。 

土方開挖

利用場地合并模型，在三維中直觀查看場地挖填方情況，對比原始地形圖與規劃地形圖得出各區塊原始平均高程、設計高程、平均開挖高程。然后計算出各區塊挖、填方量。

施工用地 

建筑施工是一個高度動態的過程，隨著建筑工程規模不斷擴大，復雜程度不斷提高，使 得施工項目管理變得極為復雜。施工用地、材料加工區、堆場也隨著工程進度的變換而調整， BIM 的 4D 施工模擬技術可以在項目建造過程中合理制定施工計劃、精確掌握施工進度，優 化使用施工資源以及科學地進行場地布置。 

空間管理

空間管理是業主為節省空間成本、有效利用空間、為最終用戶提供良好工作生活環境而 對建筑空間所做的管理。BIM 可以幫助管理團隊記錄空間的使用情況，處理最終用戶要求空 間變更的請求，分析現有空間的使用情況合理分配建筑物空間，確?？臻g資源的最大利用率 。

2、節水與水資源利用 

BIM 技術在節水方面的應用體現在協助土方量的計算，模擬土地沉降、場地排水設計。 以及分析建筑的消防作業面，設置最經濟合理的消防器材。設計規劃每層排水地漏位置雨水等非傳統水源收集，循環利用。

3、節材與材料資源利用

從綠色“材料”到 BIM 應用，當科技與現實更具創新的、更實在的結合于一體之際，綠色建筑已經不是一個夢。

管線綜合

綜合管線設計及管網綜合排查，目前功能復雜、大體量的建筑、摩天大樓等機電管網錯 綜復雜，在大量的設計面前很容易出現管網交錯、相撞及施工不合理等問題，以往人工檢查圖紙比較單一不能同時檢測平面和剖面的位置。BIM 軟件中的管網檢測功能為工程師解決這個問題。檢測功能可生成管網三維模型，并基于建筑模型中。系統可自動檢查出“碰撞”部位并標注，這樣使得大量的檢查工作變得簡單?？臻g凈高是與管線綜合相關的一部分檢測工作，基于 BIM 信息模型對建筑內不同功能區域的設計高度進行分析，查找不符合設計規劃的缺失，將情況反饋給施工人員，以此提高工作效率，避免錯、漏、碰、缺的出現。

復雜工程預加工預拼裝

BIM 技術最拿手的是復雜形體設計及建造應用，可針對復雜形體進行數據整合和驗證， 使得多維曲面的設計得以實現。應用信息技術系統及設備，現代建筑師可以充分直觀地展示 新時代的設計理念和建筑美學，可以盡情地表達大膽的創意和神奇的構思，塑造并優化創作 成果，使其創作成果達到傳統創作方式無法比擬的新境界。而工程師可利用計算機對復雜的 建筑形體如曲面幕墻及復雜鋼結構，進行拆分后利用三維信息模型進行解析，在電腦中進行 預拼裝，分成網格塊編號，進行模塊設計，然后送至工廠按模塊加工，再送到現場拼裝即可。 同時數字模型也可提供大量建筑信息，包括曲面面積統計、經濟形體設計及成本估算等。

物料跟蹤 

隨著建筑行業標準化、工廠化、數字化水平的提升，以及建筑使用設備復雜性的提高， 越來越多的建筑及設備構件通過工廠加工并運送到施工現場進行高效的組裝。根據 BIM 中得出的進度計劃，提前計算出合理的物料進場數目。BIM 結合施工計劃和工程量造價，可以實現 5D（三維模型+成本）應用，做到“零庫存”施工。

4、節能與環保

以 BIM 技術推進綠色建筑，節約能源，降低資源消耗和浪費，減少污染是建筑發展的方向和目的，是綠色建筑發展的必由之路。節能在綠色環保方面具體有兩種體現。一是幫助建筑形成資源的循環使用，這包括水能循環、風能流動、自然光能的照射，科學地根據不同功能、朝向和位置選擇最適合的構造形式。二是實現建筑自身的減排，構建時，以信息化手段減少工程建設周期，運營時，在滿足使用需求的同時，還能保證最低的資源消耗。

方案論證

在方案論證階段，項目投資方可以使用 BIM 來評估設計方案的布局、視野、照明、安全、人體工程學、聲學、紋理、色彩及規范的遵守情況。BIM 甚至可以做到建筑局部的細節推敲，迅速分析設計和施工中可能需要應對的問題。BIM 可以包含建筑幾何形體以為的很多專業信息，其中也包括許多用于執行生態設計分析的信息，利用 Revit 創建的 BIM 模型通過 gbXML 這一座橋梁可以很好的將建筑設計師和生態設計緊密聯系在一起，設計將不單單是體量、材質、顏色等，而也是動態的有機的。Auotdesk Ecotect Analysis;s 是市場上比較全面的概念化建筑性能分析工具，軟件提供了許多即時性分析功能，如光照、日光陰影、太陽輻射、遮陽、熱舒適度、可視度分析等，而得到的分析結果往往是實時的、可視化的、很適合建筑師在設計前期把握建筑的各項性能。

建筑系統分析 

建筑系統分析是對照業主使用需求及設計規定來衡量建筑物性能的過程，包括機械系統如何操作和建筑物能耗分析、內外部氣流模擬、照明分析、人流分析等涉及建筑物性能的評 估。BIM 結合專業的建筑物系統分析軟件避免了重復建立模型和采集系統參數。通過 BIM 可以驗證建筑物是否按照特定的設計規定和可持續標準建造，通過這些分析模擬，最終確定、修改系統參數甚至系統改造計劃，以提高整個建筑的性能,建立智能化的綠色建筑。 

5、施工及運營管理 

施工單位慣常的 “重建輕管”使綠色目標難實現，真正的效益是建筑節能技術和管理 三七開的。

建筑策劃

BIM 能夠幫助項目團隊在建筑規劃階段，通過對空間進行分析來理解復雜空間。特別是在客戶討論需求、選擇以及分析最佳方案時，能借助 BIM 及相關分析數據，做出關鍵性的決定。在過去一座建筑的誕生是由設計人員將腦中的三維的建筑構想用二維的圖紙表現出來再經由施工人員讀取二維的圖紙來構建三維的建筑的過程。而 BIM 是由三維立體模型表述，從初始就是可視化的、協調的，直觀形象的表現出建筑建成后的樣子，然后根據需要從模型中提取信息，將復雜的問題簡單化。 

施工進度模擬 

當前建筑工程項目管理中經常用于表示進度計劃的甘特圖，由于專業性強，可視化程度低，無法清晰描述施工進度以及各種復雜關系，難以準確表達工程施工的動態變化過程。通過將 BIM 與施工進度計劃相鏈接，將空間信息與時間信息整合在一個可視的 4D（3D+Time）模型中，可以直觀、精確地反映整個建筑的施工過程。對整個工程的施工進度、資源和質量進行統一管理和控制，以縮短工期、降低成本、提高質量。此外借助 4D 模型，施工企業在工程項目投標中將獲得競標優勢，BIM 可以協助評標專家從 4D 模型中很快了解投標單位對投標項目主要施工的控制方法、施工安排是否均衡、總體計劃是否基本合理等，從而對投標單位的施工經驗和實力作出有效評估。BIM360 使 BIM 模型可以是網頁上調用，配合施工現場的實時監控，可以使工程師在辦公室就可以辦公。 

運營維護

BIM 技術的應用不僅僅體現在建筑的設計、規劃、施工等階段，而且還體現在綠色建筑運營階段。在建筑物使用壽命期間，建筑物結構設施（如墻、樓板、屋頂等）和設備設施（如設備、管道等）都需要不斷得到維護。一個成功的維護方案將提高建筑物性能，降低能耗和修理費用，進而降低總體維護成本。BIM 模型結合運營維護管理系統可以充分發揮空間定位和數據記錄的優勢，合理制定維護計劃，分配專人專項維護工作，以降低建筑物在使用過程中出現突發狀況的概率。對一些重要設備還可以跟蹤維護工作的歷史記錄，以便對設備的適用狀態提前作出判斷。 

災害應急模擬

利用 BIM 及相應災害分析模擬軟件，可以在災害發生前，模擬災害發生的過程，分析災害發生的原因，制定避免災害發生的措施，以及發生災害后人員疏散、救援支持的應急預案。當災害發生后，BIM 模型可以提供救援人員緊急狀況點的完整信息，配合溫感探頭和監控系統發現溫度異常區，獲取建筑物及設備的狀態信息，通過 BIM 和樓宇自動化系統的結合，使得 BIM 模型能清晰地呈現出建筑物內部緊急狀況的位置，甚至到緊急狀況點最合適的路線，救援人員可以由此做出正確的現場處置，提高應急行動的成效。隨著建筑設計的日新月異，規范已經無法滿足超高型、超大型或異型建筑空間的消防設計。BIM 數字模擬人員疏散時間、疏散距離、有毒氣體擴散時間、建筑材料耐燃燒極限、消防作業面等，使實際應用前就研究好最安全的人員疏散方案，為發生意外時減少損失并贏得寶貴時間。 

6、總結

建筑技術和信息技術相結合，建筑是主體。BIM 是信息技術在建筑中的應用，賦予建筑 “綠色生命”。應當以綠色為目的、以 BIM 技術為手段，用綠色的觀念和方式進行建筑的規劃、設計，采用 BIM 技術在施工和運營階段促進綠色指標的落實，促進整個行業的進一步資源優化整合。我們可以相信傳統制圖方式會被逐漸淘汰，以 BIM 為開端的協同綠色設計革命已經悄然開始。