绿色建筑与BIM技术的应用

建筑科技作为房产品不可缺少的一部分，在增强专业能力、提升产品的创新升级及多元化方面发挥越来越大的作用。绿城集团住宅科技部，作为绿城建筑科技的组织实施者，在绿色建筑及BIM技术应用方面不断加强探索。

　　 一、绿色建筑工作
　　绿城一直重视绿色建筑工作，鼓励引导项目参评绿色建筑与LEED认证。2010年绿城大连深蓝中心获评绿色建筑三星级公共建筑（设计标识），2011年杭州西溪诚园获评绿色建筑三星级居住建筑（设计标识）。在LEED认证方面，主要有一些公共建筑参评，如上海天山路项目、北京霄云路项目、大连深蓝中心等项目，均为LEED金级认证。此外，2012年绿城还加强了保障房、安置房等业态的绿色建筑开展工作。

　　对于绿色建筑来说，注重技术的合理性和有效应用是首要的问题。比如围护结构与节能效果、可再生能源的投资与效益、水处理的经济效益，建筑自动化及运营管理的经济性等问题都值得研究。我国虽然对绿色建筑、可再生能源利用项目已有一定的补贴和激励制度，但与发达国家相比，还存在改善和发展的空间。因此在进行绿色建筑设计的同时，不应追求各种技术的堆砌，而应因地制宜对各技术进行可行性分析后，选用经济且有效的适用技术体系，将绿色建筑设计与成本有机结合，使绿色理念真正落到实处。在设计时，需采用成熟的绿色建筑技术方案进行基础理念设计，体现绿色建筑的“共性”；采用独特的绿色建筑技术方案进行特色理念设计，体现绿色建筑“个性”。由于绿色建筑技术类别较多，绿城集团在应用绿色建筑技术和产品时，注重先对标学习，而后再选择性应用。绿城现阶段重点引导推广的技术，主要包括：围护结构保温、能耗模拟优化、隔声设计、智能化系统、透水地面、雨水回用、CFD模拟优化等。


　　在建设过程中，绿城坚持以提高环境质量，降低建设成本为目标，以低投高效、本土化、精细化为技术选用原则。在原有的技术基础上，结合项目所在的区域特点及建筑功能，分析不同的技术组合方案的实施难度和经济性特点，确定经济技术最优化的实施策略。


　　 二、BIM的应用
　　BIM全称为Building Information Modeling，即建筑信息模型，是指通过建立一个虚拟的建筑，对实际项目的任何动作，首先在虚拟建筑上进行分析模拟，得到最优方案，从而提高工作效率，避免现场问题。


　　BIM技术的应用符合建筑科技的发展方向以及国家政策导向。将BIM应用到工程营造当中，能加强工程预控管理，增强专业服务能力，提高产品品质与开发效率，这一特点正契合绿城“精细化”的管理思路。现阶段，绿城已经将BIM应用到了工程深化设计及施工模拟阶段，实现了碰撞检查、管线综合、工程量统计、施工进度模拟控制等BIM应用管理。


　　 （一）BIM应用的四个阶段
　　1、方案阶段。建立BIM模型，根据提供的方案信息建立BIM模型，将BIM模型应用到方案设计的可视化交流探讨中。三维的直观表现，比传统二维图纸更加准确、信息更丰富，易于观察理解、便于交流，有效提高沟通效率。BIM模型还可以导入到相关性能化分析软件，避免重新建模，为业主优化方案提供合理的参考和判断依据。


　　2、初步设计阶段。根据初步设计的各专业图纸，建立扩初模型。协助项目公司进一步确认设计的建筑空间和各系统关系，对设计进行初步检验，进行各专业间的碰撞检查，把检查报告和相应优化建议碰撞提交给项目公司及相关设计单位，再拿到设计方修改的图纸后，更新复合模型，帮助优化项目设计，规避一些错误从而减少之后更改带来的浪费。


　　3、施工图阶段（建立施工图模型、碰撞检查及设计优化）。基于施工图的BIM模型是工程在设计阶段的信息集成，为后续深化设计调整提供准确的各专业汇总信息，更新模型为重大工程调整和中小工程调整提供信息整合的数据平台和工作节点，有助于工程各相关方在准确的项目信息的基础上进行深化调整、施工研讨、成本预估，作出准确的决策。


　　根据最终版施工图，建立包含建筑、结构、机电等完整的BIM模型，模型深度要满足施工图深度规范要求，进行碰撞检查、提出优化建议给项目公司，根据设计院提交的更新后图纸复核更新模型。这样就可在施工前提前将相关问题发现并解决，有效提高设计质量，有利于项目成本和工期的控制。


　　4、设计协调。协助项目公司协调包括土建、幕墙、钢构、公共区域精装（如大堂、电梯厅、卫生间等公共区域、会所、标准层、标准户型等）等相关设计方，根据递交相关的图纸，代入到模型中，在模型中进行设计校核，将发现的问题提交项目公司和相关顾问单位更新，从而提升项目所获设计服务的质量。

　　相对于一个单位的施工图设计，多个设计单位的设计协调将是工程在实际施工前对业主的考验，在这一阶段通过BIM模型对各参与方信息的整合和验证，将有助于加强工程项目在施工过程中可预见的风险控制和协调能力，有效保障施工进度和成本控制，减少同类工程中常见的纠纷。

　　 （二）基于BIM的建筑性能化分析
　　建设项目的景观可视度、日照、风环境、热环境、声环境等性能指标在开发前期就已经基本确定，但是由于缺少合适的技术手段，一般项目很难有时间和费用对上述各种性能指标进行多方案分析模拟，BIM技术为建筑性能分析的普及应用提供了可能性。绿城住宅科技部下一步将为推动建筑性能化分析，开展以下工作：

　　1、室外风环境模拟：改善住区建筑周边人行区域的舒适性，通过调整规划方案建筑布局、景观绿化布置，改善住区流场分布、减小涡流和滞风现象，提高住区环境质量；分析大风情况下，哪些区域可能因狭管效应引发安全隐患等。

　　2、自然采光模拟：分析相关设计方案的室内自然采光效果，通过调整建筑布局、饰面材料、围护结构的可见光透射比等，改善室内自然采光效果，并根据采光效果调整室内布局布置等。

　　3、室内自然通风模拟：分析相关设计方案，通过调整通风口位置、尺寸、建筑布局等改善室内流场分布情况，并引导室内气流组织有效的通风换气，改善室内舒适情况。

　　4、小区热环境模拟分析：模拟分析住宅区的热岛效应，采用合理优化建筑单体设计、群体布局和加强绿化等方式消弱热岛效应。

　　5、建筑环境噪声模拟分析：计算机声环境模拟的优势在于，建立几何模型之后，能够在短时间内通过材质的变化，房间内部装修的变化，来预测建筑的声学质量，以及对建筑声学改造方案进行可行性预测。

　　绿色建筑技术及产品的应用将大大提升房产品的舒适性和环保性能，为业主提供更高品质的绿色生活。而在建筑科技的实践过程中，通过BIM技术应用的不断完善和调整，对设计、工程管理要求的“取法极致”，也正是绿城“为社会营造更多的精致产品，为城市创造更多的美丽”的理念体现。