2020年5月8日 星期五

.基於 BIM 平台下的綠色建築設計

BIM Energy Management Platform

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來源:行见

基于BIM平台下的绿色建筑设计
建築物是世界上最大的能源消耗者之一,其消耗的能源和釋放的溫室氣體量,佔世界能源總消耗量的四分之一到三分之一。此外,建築還影響遠離其所在地的其他區域,包括河流水體,空氣品質和社會交通模式。

以人口最多的對岸中國來說,每年新建建築 80% 以上為高耗能建築,既有建築 95% 以上是高能耗建築。目前中國單位建築面積能耗,是先進國家的 2~3 倍以上。

在數位技術飛速發展的今天,建築領域深受影響,建築設計工具也有了長足的進步。此時,整合了大量建築資訊的模型技術 —— BIM 應運而生,透過相應的 BIM 應用軟體,創建簡單的建築資訊模型,建築師在設計的任意階段、任何時間,都可以方便地對設計方案,進行建築物理環境化的評估,對於建築的生態節能設計,和建造良好的人居環境有著很大的意義。

綠色建築的發展 20 世紀 80 年代,隨著節能建築體系逐漸完善,建築室內環境問題凸顯,以健康為中心的建築環境研究成為先進國家建築研究的新熱點。
到了 1992 年巴西的里約熱內盧「聯合國環境與發展大會」,與會者第一次明確提出了「綠色建築」的概念,綠色建築由此漸成一個兼顧環境關注,與舒適健康的研究體系,並在越來越多的國家實踐推廣,成為當今世界建築發展的重要方向。

由於綠色建築概念傳入亞洲. 時間較短,同時基礎研究起步較晚,總體建築質量較差、區域差異巨大、制度體制不完善,人們的綠色環保觀念欠缺等,多方面特殊的人文,使得亞洲在發展綠色建築的過程中,將會遇到比先進國家更多的困難。

未來五年,綠色建築的發展,將從啓蒙階段邁向快速發展階段,這場建築界的革命,既有可能助推走向綠色低碳發展之路,同時也給城市規劃和建築界,帶來巨大的挑戰與機會,貴在從規劃、法規、技術、標準、設計等方面扎實工作和扎實的行動,推動綠色建築上一個新的台階。


現在關於綠色建築的研究有很多,具體而言,它涉及建築設計和管理、原材料和建築性能、能源和資源消耗等多個問題。因此,以提高資源利用效率為目標的綠色建築,其技術的應用首先強調的是技術的綜合化整合,如果全生命週期看作是一種縱向的整合考慮的話,技術整合體統的提出,則是「整合設計」概念,在橫向技術組織方面的一種體現。

要真正實現綠色建築設計的自動化、數位化及整合設計,這就需要一個包含建築全部資訊的數位化模型,和一個能辨識這些資訊的建築性能分析工具。
建築資訊模型(Building Information Modeling,簡稱 BIM)技術在過去的 20 多年中,CAD 技術的普及和推廣使建築師、工程師們甩掉圖板,從傳統的手工繪圖、設計和計算中解放出來,可以說是工程設計領域的第一次數位革命。

而現在,建築資訊模型(BIM)的出現,將引發整個工程建設領域的第二次數位革命。BIM 不僅帶來現有技術的進步,和更新換代,它也間接影響了生產組織模式,和管理方式,並將更長遠地影響人們思維模式的轉變。

根據已有的 BIM 應用軟體及其特徵,國際標準組織設施資訊委員會給出了一個定義:BIM是利用開放的行業標準,對設施的物理和功能特性,及其相關的生命週期資訊,進項數位化形式的表現,從而為項目決策提供支持,有利於更好地實現項目的價值。

從 2D CAD 過渡到基於 BIM 技術的 3D CAD,是未來電腦輔助建築設計的發展趨勢。越來越多的世界知名建築師和事務所,開始使用 BIM 軟體進行建築設計,這就為綠色建築設計中能量分析的自動化、智慧化提供了基礎和平台。


基於 BIM 平台下的綠色建築設計
BIM 的最重要意義,在於它重新整合了建築設計的流程,其所涉及的建築生命週期管理( BLM 即建築的生命週期是指:選址、場地改造、建築設計、建造、運行、維護、翻新和拆除),又恰好是綠色建築設計的關注和影響對象。

建築資訊模型包含了幾何、物理和拓撲的資訊。幾何資訊直接反映了建築在 3D 空間中的形狀物理資訊描述了各組件的物理性質,如材料的導熱系數等而拓撲資訊則包含了各組件之間的相關性。

正如伊士曼指出的,建築資訊模型包含「各組件的形式、行為和關係」,將一個建築項目,整個生命週期內的所有資訊,整合到一個單獨的建築模型中,而且還包括施工進度,建造過程,維護管理等的過程資訊。

真實的 BIM 數據和豐富的構件資訊,給各種綠色建築分析軟體,以強大的數據支持,確保了結果的準確性。


目前包括 Revit 在內的,絕大多數 BIM 相關軟體,都具備將其模型數據導出,為各種分析軟體專用的 Gbxml 格式(Gbxml 已經成為行業內認可度最高的數據格式。

使用包括 Graphisoft 的Archi CAD,Bently 公司的 Bently Architecture,以及 Autodesk 的 Revit 系列產品,均可 BIM 模型導出為 Gbxml 文件。



這為接下來在分析模擬軟體中進行的計算,提供了非常便利的途徑。也有人認為,Gbxml 可以看做是 BIM 的 aecxml 一個綠色建築的數據子集)。

所以,當我們擁有一個資訊含量,足夠豐富的建築資訊模型的時候,我們就可以利於它作任何我們需要的分析。160190920

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