基于BIM的地域性绿色建筑评价之工程管理研究

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论文字数:**** 论文编号:lw202310427 日期:2023-07-16 来源:论文网

第一章 绪论

1.1 研究背景
所谓绿色建筑就是一种与大自然和谐共生的现代建筑物,这是在建筑使用周期之内尽可能地节省资源,为广大民众提供健康舒适、高效方便的生活空间。
大力推广绿色建筑最关键的一点是使理论研究和实际工程的绿色分析结合起来,我国各地的自然资源?社会文化与生产发展水平的差异很大,而现在的绿色建筑往往采取一些相似技术手段(如屋顶绿化?导光管等),但是没有考量这种技术或设备的生产是否会对环境产生危害,或是否有很高的资源需求。因此,在设计过程中需要对建筑物和当地自然环境之间的关系给予高度重视,在以地域特征当作建筑物绿色设计的条件之下,对以往传统建筑物能源耗用大的问题加以改进,使之转变成一种新型的、可持续发展的建筑方式。

我国 2014 年实施的《绿色建筑评价标准》[1]作为一款绿色建筑评价体系,从我国社会经济技术现状出发,借鉴了国外先进的绿标体系的思路,尤其强调了建筑物的可持续发展。其总则特别指出应遵循因地制宜的原则,结合建筑所在地域的气候、环境、资源、经济及文化等相关因素,在建筑的全寿命周期之内对其进行全方位的综合评价,不过,其评价条款却偏向于各项性能指标,甚至对建筑物有无使用因地制宜的节能方法并未进行评判,以致于目前设计的绿色建筑缺乏地域性。现实工作中,已通过国家绿色建筑评价标识、取得 LEED 认证的项目在节能策略方面并无太大的差异,看不到因地制宜的差异化。

技术工具方面,以往传统的设计工具、模式都满足不了新型绿色建筑设计的需求,研究如何运用新技术?新理论于绿色建筑评价之中,大大提升绿色建筑设计水平和效率显得十分迫切且必要? BIM 技术最大的一个亮点就是具有极佳的模拟性,其配备了功能强大的数据库,可利用其实现性能模拟与分析评价,早在项目的规划、设计阶段即可将建筑信息反映出来,以此为据来对设计方案加以改进,使之更趋优化。该法对在建项目极具实际意义,对日后的一些项目也极具参考、借鉴价值。

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1.2 研究目的及意义
人类近年来在绿色建筑推动上做出很多努力:全球能源危机催生了被动式的节能建筑,而日益兴起的环境保护意识则推动人们设计现代化的、追求自然生态平衡的生态建筑;日常生活中,各地区存在巨大的地域差异,人们开始基于当地的实际地理特征来设计适合当地地理环境的建筑物。据此可知,国际上已经对建筑物的绿色化进行了多种尝试和摸索。
本文将先进的 BIM 技术与地域性绿色建筑设计理论有机融合于一体,构建起基于 BIM 技术的绿色建筑评价体系。为更好发挥 BIM 的应用价值,为地域性绿色建筑更顺利地推广贡献自己的绵薄之力。
(1)理论意义
现阶段,绿色建筑倍受各界关注和重视,呈现出蓬勃的发展态势,绿色建筑的评价研究必定是将绿色建筑、信息化、计算机等多种时下领先的技术和学科集为一体,将这些不同的学科有机融合在一起,采用整合模式进行研究。在研究过程中引进 BIM 技术并将其与绿色建筑进行科学的整合,使得 BIM 技术的运用更加丰富,这对绿色建筑理论体系及其评价体系都是大有裨益的,可使这两大体系更趋完善。
(2)实践意义
以结果为导向,极具实践意义。本论文以建筑性能表现的分析结果作为出发点进行客观评价,将 BIM 软件信息开放互用的特征充分利用起来,先是通过 Revit来建模,再将所建立的 Revit 模型导入到先进的分析软件中做进一步的分析,从而取得诸如建筑物热环境、光环境等一系列的分析结果,这些结果都是可视化的;然后对上述分析结果做好分类工作,成功构建了一个使用 BIM 技术的地域性绿色建筑评价指标体系。
极具可操作性、时效性。早在设计阶段就要对 BIM 模型展开深入分析,设计人员可基于模型的分析结果直接操作,并通过这些分析结果为设计方案提供必要的指导,用以对方案进行改进,使之更趋优化,使建筑的绿色化程度得到切实提高。充分运用 BIM 软件给出的绿色建筑分析评价对未来项目极具指导意义,对当前正在进行的项目的优化改进也极具引导价值,也就是说,其评价结果现实意义重大。
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第二章 基础理论

2.1地域性绿色建筑评价
2.1.1 绿色建筑的定义
国际上有三种常见绿色建筑的提法,这三种不同的提法存在三个共同点:第一,节约能源;第二,节约资源;第三与周边环境相融合? 三种提法分别如下:
(1)可持续建筑
这一概念始见于 1993 年,是由 Charles 博士率先提出的,其目的在于充分说明建筑业在实现可持续发展的过程中所承担的重要责任;明确指出了可持续发展的建筑(内容具体涉及建筑物所使用的材料、城市规模等)可实现的相关功能及其产生的经济、社会价值和其受到的各种生态因素的影响[34]。主要强调生态平衡、环境保护、物种多样性、资源回收利用以及节能等生态和可持续发展问题。
(2)生态建筑
生态建筑关键的是在当地实际自然环境的基础之上充分应用生态学、建筑技术科学原理,并将其它有关的学科知识有机结合起来考虑,合理地安排建筑和其他领域的关系[37],同时使其与环境形成一个有机结合的整体?例如,充分考虑可再生资源的应用;使用当地的原材料;利用体型和当地风环境,増强建筑的自然通风效果等。
(3)绿色建筑
美国环境保护协会认为,绿色建筑主要追求能源效率的提高和节能、资源材料的妥善利用,室内环境品质以及符合环境承载力等,在其整个生命周期内可对资源进行有效回收的新型建筑[41]。总的来说,上面所述的这三种提法虽然各有千秋,但是,三者却存在共同的内涵,那就是:在建筑物的整个生命周期之内尽可能地节省各种资源,尽量减少建筑物对周边环境造成的不利影响,将建筑物对自然环境的污染降至最低,为广大民众营造健康舒适、高效节能的使用空间。
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2.2BIM 理论概念
BIM 的英文全称是 Building Information Model,翻译成汉语就是建筑信息模型。其始见于上世纪 80 年代,是由美国人 Chuck Eastman 率先提出的,“BIM包含建筑所需的所有模型信息,功能要求和组件特征,将建筑项目从设计,施工,维护和拆除的所有信息整合到整个项目生命周期中。” 美国于 2007 年为 BIM 建立了业界公认的标准定义:充分运用数字化的方式合理诠释建筑项目的物理特征和功能特性,是建筑项目整个生命周期的可靠知识共享,奠定了坚实的决策基础,是建立虚拟建筑模型的有效手段。其目标在于:可实工程的可视化和冲突协调,检查标准规范并执行工程预算方案。
BIM 表现出来的技术特征日益清晰明朗,这与以往广为人知的 CAD 技术有所不同。传统计算机辅助技术的功能是有限的,只能通过二维输入来描述建筑物的结构特征,然而,现实生活中的建筑物结构纷繁复杂,其内部不同组件彼此间的存在复杂的关系,必需通过三维几何关系才能呈现出来。时下领先的 BIM 技术有效地结合了内部构件,类似于模拟现实的三维立体影像,具象地展现空间几何关系。它集成了一系列先进的信息技术,诸如 CAD、集成和协同技术、图形技术等要素。不将点、线、面这类最基本的几何元素视为作业对象,而是以建筑物和结构部件来代替。BIM 系统以嵌入编程建立数字对象来呈现建筑部件。采用多重参数来表示不同对象之间的相关属性。这些参数的设定必需做到科学合理,必需合乎相关规则的要求,必需遵循特定的行业标准。
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第三章 国内外主流绿色建筑评价体系概述 .................................... 15
3.1 国际绿色建筑评价体系 ....................................... 15
3.1.1 英国 BREEAM .................................... 15
3.1.2 美国 LEED ............................ 16
第四章 基于 BIM 的地域性绿色建筑若干单项指标评价分析 ........................ 22
4.1 建筑的地域特征 .................................. 22
4.1.1 自然环境地域特征因素 ...................................... 22
4.1.2 人文环境特征因素 ............................... 23
第五章、基于 BIM 技术的综合性评价指标体系构建与分析 .......................... 31
5.1 指标体系构建原则 ........................... 31
5.2 评价指标的选取 ............................ 32

第六章 基于 BIM 的绿色建筑评价研究在实践项目中的应用

6.1 实例概况
基于以上设计要求,拟定三个设计方案。
方案一:山墙面向城市干道,呈一字型布局,主朝向为南北朝向?外窗的材质为中透光 Low-E6+12+6(K=1.4);外立面上采用大量玻璃幕墙,西立面 0.56,东立面 0.50,南立面 0.42,西立面 0.17;强调建筑竖向构件,来强调部队的整齐划一和纪律感?体形系数 0.2;采用节能灯具,Leed 灯具达到 80%;通风空调系统和空调系统混合;采用水资源回用装置,回用率 12%;平屋顶和南向立面设置光电板,采用商用多联式(热泵)空调系统


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第七章 总结与展望

7.1 论文总结
繁杂性和系统性构成了绿色建筑的显著特征。作为核心内容的评价方法主要基于绿色建筑整体生产周期运行并结合施工过程各关键因素来制定。而 BIM 技术是建筑项目在其整个生命周期中可靠的信息共享和决策基石。本文重点研究了基于 BIM 技术而展开的对区域绿色建筑实施的科学评价与系统完善,其背景是中国政府对资源、环境问题的重视以及 BIM 已经成为建筑行业信息化转型的必然趋势。
本文对我国主流绿色建筑评估体系展开对比分析,明确指出:国内的绿色建筑尚未建立起地域评价体系。基于充分对比和论证,融合新版绿色建筑评价标准、区域特色和 BIM 的应用要点,构建了立足该技术的绿色建筑区域评价系统。根据EGBS 设置评价参数,分为节能、节地、节材、节水、室内环境五个层面。通过BIM 软件分析,对上述五个方面进行了分析和评价。受由于篇幅有限,本文确定了在 Revit 建模的基础上,运用模型自带信息和 Ecotect 软件对目标建筑进行评价的原则。通过专家问卷调查,结合区间数指标权重设定方法,确定了 16 项影响因子的指标权重,构成了综合性指标体系? 并选取合肥某建筑为案例,验证评价模型的合理性。
参考文献(略)

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