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BIM在绿色建筑咨询中的运用

查看: 1650| 评论: 0| 发布者: admin |来自: 绿建之窗

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简介:【主讲人】杨涛【简介】目前就职于深圳蓝波绿建集团股份有限公司,担任绿色建筑设计咨询师职务,曾申报烟台路通精密科技联合厂房项目、陕西龙城铭园国际社区一区,郑州信息创意产业园招商中心项目的绿色建筑咨询工作 ...
【主讲人】杨涛

【简介】目前就职于深圳蓝波绿建集团股份有限公司,担任绿色建筑设计咨询师职务,曾申报烟台路通精密科技联合厂房项目、陕西龙城铭园国际社区一区,郑州信息创意产业园招商中心项目的绿色建筑咨询工作,参与深圳湾科技生态城,佛山沿海地产小区项目等项目的绿色建筑设计咨询工作。

【讲座导读】本期【绿建大讲堂】由蓝波绿建集团杨涛讲解“BIM在绿色建筑咨询中的运用”。

【讲座实录】

    科技可以改变生活,可以改变人们的生活态度,就像苹果公司改变人们的生活习惯,和科技一样,BIM也是可以改变人们工作习惯的一个软件,比如:在绿色建筑咨询行业的,BIM技术是怎么改变人们工作习惯的呢?

一、BIM技术在绿色建筑全生命周期中的应用


1、BIM在绿色建筑设计咨询阶段的应用

    当前我国的绿色建筑事业发展的非常迅速,像绿色建筑大会、各种绿色论坛,在各个地方跟雨后春笋一样爆发出来。政府是一个很注重实际效益、政令指标的单位,他们要求10亿平方米的绿色建筑,我们就要去申报10忆平方米的绿色建筑,导致出现很多滥竽充数的项目,目前现有的项目都是现有项目规划后,再找咨询来分析一些生态环境,其实这些生态模拟都是在规划设计中充分考虑完,比如说日照,有些项目日照都没有过,就拿来找绿色建筑咨询,其实这是一个很严肃的问题,日照都通过不了,绿色建筑又从何谈起。

【绿建讲堂】BIM在绿色建筑咨询中的运用(绿建之窗微信群2015年6月30号第53期)

1

 

    当前绿色建筑设计标识远远大于绿色建筑运营标识,绿色建筑的根本目的并不是说拿个标识过来展览,根本目的是在于实现建筑全生命周期的一个环保与资源节约,但是BIM(图1)恰恰在这其中就能发挥重要的作用,BIM技术能改善当前绿色建筑存在的种种问题,提升绿色建筑的整体表现有很大的表现潜力,BIM技术是一种运用于工程建设、数据化管理的工具,重在全面和直观的对于各种工程信息理解和利用。

 

 2、BIM在绿色建筑施工和运用阶段的应用


    做BIM就一定要有能源。BIM的能源架构从配置上来讲,绿色建筑在设计咨询阶段已经非常好了,有设计院和绿色建筑咨询单位来全权解决项目在规划设计阶段上的问题,但是施工和运营就差了很多,大部分物业部门都不能在运营阶段更高效更节能的管理整个大楼,他们只能是做一些很基础的工作,像是人走了之后给你走廊关灯或者是提醒你应该的时候做一些防火演习,我们的物业管理大部分都在在纠结这些,BIM团队却可以完美的解决这部分问题。

【绿建讲堂】BIM在绿色建筑咨询中的运用(绿建之窗微信群2015年6月30号第53期)


 图2


    如图2所示,历史BIM的人员大致分为如上几类。


二、绿色建筑和BIM应用的要求


    根据绿色建筑评价标准各条文与BIM应用的关联性大致可以把绿色建筑和BIM应用的要求分为两类:第一类BIM核心模型增加信息,在BIM信息搭建完成后,通过统计功能判定是否达标,达到绿色建筑评价相应条文的要求;第二类是必须借助第三方模拟,分析软件,进行相应的计算分析。


1、BIM核心模型


【绿建讲堂】BIM在绿色建筑咨询中的运用(绿建之窗微信群2015年6月30号第53期)

图3

    如图3所示,BIM的核心模型可统计生成:绿色建筑要求的窗墙比、本地建材的比例、地下空间开发使用的比例、高强度建筑结构的使用比例、可再循环利用材料的使用比例和透水铺砖的比例。


【绿建讲堂】BIM在绿色建筑咨询中的运用(绿建之窗微信群2015年6月30号第53期)

图4


    如图4所示,其实模型这一块进行面积比例和材料统计是一个BIM信息提取的过程,绿色建筑节材部分要求统计混凝土、钢结构、可再生、可再利用材料、可在循环材料各自占总量的比,做咨询最难的一件事情就是完全不知道可再生、可在利用的材料在哪里,统计的时候容易发生疏漏,但是这些材料信息在BIM系统里面实践却非常简单,因为在revit系统里面定义一面墙是需要定义外墙材质的高度、厚度等参数,定一个钢筋混凝土柱在模型细致的情况下可分类柱子的含钢量,添加单元式幕墙组可在组里面了列明此组的详细材料比,每单元铝合金含量、玻璃的重量,正因为这种的建模特点单独列出一项项目中的任何一种材料的量,并按照要求统计是一个非常容易的过程。


2、利用BIM的核心模型进行模拟分析


【绿建讲堂】BIM在绿色建筑咨询中的运用(绿建之窗微信群2015年6月30号第53期)

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    如图5所示, BIM核心模型它能共享那些软件进行分析模拟,因为新标准的要求要进行视野分析:日照、炫光、室内风声、日照采光、全年能耗分析、场地辐射、地面遮阳等数据的要求,可利用BIM的核心模型进行一些生态模拟分析。

 

    一个项目要经历设计施工运维等多个阶段,很多问题在设计阶段就存在了,因此设计考虑的再全面也是一种相对标准的过程,没有办法模拟365天具体性能的表现,因此最终落地时可能会与设计的初衷并不相符,甚至背道而驰,如果在设计阶段添加一些信息模拟工具去模拟建成后的表现,在设计阶段我们就可以预知它的实际性能是否合理,是不是符合绿色建筑三星级绿色建筑认证体系的认证要求。


【绿建讲堂】BIM在绿色建筑咨询中的运用(绿建之窗微信群2015年6月30号第53期)

图6


    如图6所示,以前CAD就是计算机辅助设计的二位时代,很难进行一个精确的而量化具有一定前瞻性的分析,自从有了BIM以后,在设计阶段不仅可以容纳更丰富的建筑相关属性信息,还可以和外部的参照物实时非常准确的量化的比对,确保施工阶段能真正的实现设计阶段的意图,在建成之后的运维阶段,BIM也可以随时监控管理建筑的各项运营数据,并及时调整以确保其在理想状态下运行,从而真正使绿色建筑环保目标落实下来。


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图7



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图8

 

    如图7、8所示,那么现在BIM的revit模型,可以简化为一些体块,比如说我们要做日照分析,我们可以把revit模型尽量简化成大概一些体量,输出成dxf、gbxml的接口,输出给天正做一些日照分析,生成CAD文件,建立建立stl模型,输入到Phoenics里面做室外风环境模拟,收敛下来的稳定值。


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    如图9所示,现阶段我们还可以通过CAD模型简化,导出dxf模型,Cadna/A进行噪声模拟,各种分析都要建立软件所需的模拟,太复杂。能耗模型也是,从CAD图纸出发,导入能耗模拟软件,通过模拟软件房间功能、维护结构的设置、模拟基本参数的设置 、空调系统的设置、计算结果后处理。


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图10


    如图10所示,现行的采光设计,是通过CAD图纸转化成3DS模型导入到Ecotect软件里面,进行模拟简化,设置维护结构的参数,比如说:透光系数、反射率等等,划分计算区域的网格,设置计算参数,最后得到类似于如上的结果。


    各种软件都需要各自的模型,但是如果各自的模型又要经过CAD的转化,如果当中有一个房间或是一个窗户,设置错误,都可能需要重新回到CAD模型中重新再走一遍,这样就无形中加大了绿色建筑咨询工作者的工作内容。


    如果项目拥有了BIM模型以后,那么一切都有跟着改变了,因为Acutest它自己有开发像生态环境分析这样一系列的软件,可以利用像revit这种直观的太阳能辐射模拟和风环境能耗模拟软件,进行一些实验的操作。


    revit其实是一个非常好的软件,因为Acutest公司已经暂停了对Ecotect的开发,Ecotect暂时只能使用单核计算,而对遇到一些非常强大的综合体,单核计算太阳辐射,已经无法满足绿色建筑大型综合体的要求,那么Ecotect公司开发了新的引擎,利用与revit同样的BIM引擎,并且集成了语音计算的分析工具,我们可以借助它,在无需打断工作流的情况下,进行云端绿色建筑设计分析,还可查看丰富的、可视化的能耗分析进行对比,也可以模拟太阳辐射、日照轨迹,进行日照分析。


    revit它主要能有什么功能,它可以实现实时在线的模拟,它的风和角度可以瞬间把室外风环境给你模拟出一个动态平衡的效果,不像菲利克斯它只是达到一个理论上的静态平衡,其实室外环境并不是理论值,而是动态平衡值。


    我们可以拖动图像显示上的风向指针,设置风力大小、风向、以及计算面网格的高度,来达到设计想要关注的一部分风值。


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图11


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图12

 

    如图11、12所示, 这就是我们所说的实时分析,在设计的时候进行实时分环境模拟分析,实现一种“一模多算”、“变空旷”的分析,这个软件它不仅仅可以进行风环境模拟,也可以进行太阳辐射的模拟。


    作为绿建三大难题之一的能耗分析软件,像safaira的插件,是一个在线的实时模拟分析软件,它只要将BIM的模型通过BIM插件,上传至BIM云端服务器上,你就可以在服务器页面上进行实时的能耗模拟。底部的图标可以根据对材料进行分析,通过自己的选折,改变选择材料的属性,实现自身与自身的类比分析。


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图13


【绿建讲堂】BIM在绿色建筑咨询中的运用(绿建之窗微信群2015年6月30号第53期)

图14

    如图13、14所示,revit已经形成了集成设计的理念,它的模型可以在safaira中进行实时分析,在revit环境中点击safaira按钮,会弹出控制面板,让你启动实时分析或是上传至网络进行分析,实时分析基于一种特定的假设,这些假设已经在网站上列出,包括一些来下载的通用系统,通用系统都可以可以使用有限范围内进行编辑,上传到网络之后, safaira还可以将复杂模型进行比较,分析工作几乎是瞬间完成的,技术全年的冷、热能耗数据,也可以像其他软件一样,提供供热、制冷、采光、设备等四个方面的数据分类,底部的图标工具可以跟踪不同设计选项,导致能耗和单位面积能耗的变化,通过观察不同设计对性能的影响,safaira是一个很好的辅助工具,而且他的网页版本非常的强大,提供了大量选项来自定义维护结构的设置,通过不同的维护结构赋予不同的建筑表皮,借助safaira我们可以选折不同的HAVC系统,并且进行可再生能源贡献的计算。


    safaira,主要是在方便直观辅助的暖通空调系统的设计,safaira在空调系统上可以方便的调整屋顶、外墙的传热性能、玻璃的传热性能和光学性能,另一个是完善空调的功能,比如说对于不同暖通空调设计的通量,冷负荷、热负荷,也可以进行对其中一个空调设计方案,进行深入的设计,比如说地源热泵的供回水温度,冷水机组的COP等等。


    它可以对不同阶层的楼房一次分析,而且可以定点查询到该点的采光系数、舒适度以及炫光比例等等。


【绿建讲堂】BIM在绿色建筑咨询中的运用(绿建之窗微信群2015年6月30号第53期)

图15


    如图15所示,BIM其实不仅仅只是做生态模拟,像绿色建筑里面的要求——结构优化分析,BIM也是可以做的,传统的结构专业建模通常都是用盈建科、PKPM、Midas等软件进行结构模型的创建和技术分析,然后通过信息交换软件,做成(revit软件)接口导入BIM软件进行建模,也可以通过BIM软件进行建模,利于PKPM和revit软件联合开发的接口程序ardscad将梁柱导入到结构计算软件中进行计算也是可以的。


    结构专业的洞口预留优化就是在施工前充分利用BIM模型各专业协同性,将各专业的BIM模型再以结构模型为中心进行整合,主要是由水、暖、电三专业模型与结构专业模型进行整合,检查结构BIM模型与机电模型之间的碰撞,提前发现结构专业预留洞口不足导致,管线与楼板二次结构梁的碰撞,对碰撞进行分析,并进行一些预留洞口的优化,导出结构专业洞口预留图纸等等。


【绿建讲堂】BIM在绿色建筑咨询中的运用(绿建之窗微信群2015年6月30号第53期)

图16

 

    如图16所示,绿色建筑中还有一个比较疑难杂症一点的东西,就是土建装修的一体化,自从revit添加了家具族之后,越来越多的室内装修开始利用revit进行设计,正是因为navisworks强大的室内渲染功能,能让业主在房子室内装修还没有建成时,展现房间里真实的建筑场景,可把沙发做成他们要求的模式,匹配业主的个人品味,沟通协商信息完整之后再出具详细的装修设计图,这样就可以避免。


    可以避免业务因室内装修不满意而返工重复施工的困扰,而且重复施工也不符合绿色建筑的理念要求。


【绿建讲堂】BIM在绿色建筑咨询中的运用(绿建之窗微信群2015年6月30号第53期)

图17

 

    如图17所示,作为新标准的疑难杂症之一,光污染是其中非常受关注的内容,如今市场上对环境光污染的分析还处于迷茫的阶段,那么光污染的概念是什么呢?我们可以用简化的BIM模型对幕墙进行反光分析,新标准的要求对太阳光污染有一定的限定,建筑幕墙、玻璃产生的光污染,即建筑玻璃幕墙在对自然太阳光反射的一种弊端,尤其是对道路车辆流向的光反射困扰。


【绿建讲堂】BIM在绿色建筑咨询中的运用(绿建之窗微信群2015年6月30号第53期)

图18

 

    如图18所示,利用Ecotect的利用BIM的简化模型,对幕墙的反光分析,这个反光计算是很简单的计算, 只需要有建筑模型就可以,并不需要多高端的水平。


    反光的技术是一个很简单的计算,但是大部分不清楚的人都认为Ecotect有这样的功能,反光对道路的影响是非常巨大的。

  

    本次讲座分享与绿色建筑咨询有关的内容,主要的意义在与我们一定要在规划设计阶段进行一些集成分析、集成数据生态模拟,为以后我们绿色建筑咨询工作开展打好良好的基础。


Q:这款软件目前可以进行空调能耗计算吗?

A:赛美瑞,这两个软件都可以进行空调的能耗计算,比如说麦色瑞它也可以进行空调能耗计算,只不过它需要不同的体量模型,做室外风的技术或是室外日照的模拟,他需要的是室外体量;如果做室内空调的计算,它需要的是 RIBIT另一种模型,需要从 RIBIT里面导出另外一种体量模型拿到麦色瑞里面进行计算。


【绿建讲堂】BIM在绿色建筑咨询中的运用(绿建之窗微信群2015年6月30号第53期)

图19


【绿建讲堂】BIM在绿色建筑咨询中的运用(绿建之窗微信群2015年6月30号第53期)

图20

(图片说明)图片19、20里面显示被红色框选的部分,其中show mass FORM是指整个模型建筑外皮,而show mass zones,显示的是建筑内表面,内表面的构造它都是显示出来。其中vasari是个免费的软件,如果不牵扯到能耗计算的话,它是一个纯免费的软件,但是你需要做使用能耗计算的话,可能需要向AU公司提出购买服务。


Q:软件免费吗,如果收费,价格如何呢?Se软件与ies软件哪个更有优势,如何证明您的模拟计算是可靠的?

A:这个问题问得好!Sefairi软件其实是一个可以试用的软件,它的开发公司在澳大利亚,这个软件其实是收费的;如果说Se软件与ies软件哪个更有优势?其实如果论你有BIM模型来说,Sefairi是一种在线模拟的工具,他是更有优势的;如何证明模拟计算是可靠的,这个需要我们自己对模型分析进行对比,因为无论是Sefairi还是ies,这两个模型软件都是“黑箱”操作,你并不知道它里面产生了哪些计算,它的计算那些可靠,所有需要我们自己去甄别。


Q:是否经过国际检测?比如:dest.e+.doe22都是经过检测的

A:Sefairi软件是一个新的BIM插件,它是否经过检测认证,我不是很清楚;毕竟我不是厂家人员,我只是觉得这个软件的集成设计,他们在设计部分把生态模拟的内容已经做到了一种极致,它可以改变我们的设计过程。


Q:请问老师,从设计施工到运营管理,有一个全过程都达标的项目吗?如果有,请问设计数据和运营数据相差在什么专业方面?

A:从设计施工到运营管理,全过程都达到绿色建筑标准的每一条要求的项目那绝对是在天方夜谭。


总结:


    其实BIM并不是只是说我能哪些软件就厉害了,能用多少插件就厉害了,只要是说能找到方便便捷帮助我们做项目的一种辅助工具,工具只是一种手段,正在影响整个工作效率的还是我们个人本身。


    包括像所生态模拟,比如说室外风,其实他只是一个相对准确的数据;比如说在建筑前栽种一棵树,周围的风场都可能会受到影响,但是哪个项目室外不栽种树呢,我们哪个项目在进行室外模拟的时候有考虑过乔木的影响。

                                                   整理:王强:1882744930

                                                         陈健:17771647603  

                                                         刘冰瑶:13871497429

                                                   校对:崔建柱


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