要說近期什么社會話題最火,那垃圾分類絕對能排進三。然而對于環(huán)境保護來說,綠色建筑的作用不亞于垃圾分類,但是很多人卻不知道綠色建筑是什么。
什么是綠色建筑?
綠色與高效能建筑的發(fā)展源自1970年代的美國,在石油危機后,社會意識到不能依賴單一能源,而建筑能耗在整個社會總能耗的比重超過40%,受其影響的建筑學(xué)家開始從建筑角度尋找節(jié)能方法,最初的綠色建筑概念由此應(yīng)運而生。
如今,綠色建筑是指通過有效運用再生資源和智能生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計,以減少制造廢物、消耗水資源與能源的建筑。它具有可持續(xù)性、高效能、用戶舒適度高,以及室內(nèi)環(huán)境健康等優(yōu)勢,并為整個建筑生命周期帶來積極影響。
我們可以理解為節(jié)約資源、污染物排放少、對環(huán)境友好的建筑最符合綠色建筑的定義。
為何綠色建筑在我國越來越受重視?
為了讓小伙伴更全面的了解我國建筑行業(yè)的現(xiàn)狀,接下來小筑教育將引用一些具體的數(shù)據(jù):
據(jù)統(tǒng)計,全球有50%的能源用于建筑,同時人類從自然界所獲得的50%以上的物質(zhì)原料也是用來建造各類建筑及其附屬設(shè)施。盡管諸如道路、橋梁、隧道等不能以綠色建筑去衡量,但是居住區(qū),辦公大廈、公寓等對資源的利用是周而復(fù)始的。另外,建筑引起的空氣污染、光污染、電磁污染占據(jù)了環(huán)境總污染的1/3還多,人類活動產(chǎn)生的垃圾,其中40%為建筑垃圾。
對于發(fā)展中國家而言,由于大量人口涌入城市,對住宅、道路、地下工程、公共設(shè)施的需求越來越高,所耗費的能源也越來越多,這與日益匱乏的石油資源、煤資源產(chǎn)生了不可調(diào)和的矛盾。
再結(jié)合下我國的情況:
1、 我國住宅建設(shè)用鋼量平均每平方米約55公斤,比發(fā)達國家高出10%~25%,每1立方米混凝土比發(fā)達國家要多消耗約80公斤水泥。
2、 我國衛(wèi)生潔具耗水量比發(fā)達國家高出約30%以上。
3、我國的建筑垃圾問題也相當嚴重。據(jù)不完全統(tǒng)計,施工1萬平方米的建筑,垃圾達500噸至600噸。
4、我國建筑業(yè)鋪張浪費現(xiàn)象嚴重,并往往伴隨著長期的高額運營維持費用。一些建筑壽命超短,不到20年就拆除重建,我國成為“建筑資源浪費大國”。
所以我國在建筑方面必須做出新的技術(shù)革命,保證在使用最少能源和制造最少污染的基礎(chǔ)上達到建筑的基本使用功能和新型技術(shù)開發(fā)利用。因此綠色建筑在我國越來越受到重視。
什么是BIM?
1973年,全球爆發(fā)了第一次石油危機,西方經(jīng)濟遭受了很大打擊,由于石油資源的短缺和提價,美國全行業(yè)均在考慮節(jié)能增效的問題。
1975年,"BIM之父"-美國喬治亞理工大學(xué)的Chuck Eastman教授提出了"Building Description System"(建筑描述系統(tǒng)),以便于實現(xiàn)建筑工程的可視化和量化分析,提高工程建設(shè)效率。(第一次提出BIM理念)
而業(yè)內(nèi)較為公認的BIM定義是:“建筑信息模型(BIM)是指在建設(shè)工程及設(shè)施的規(guī)劃、設(shè)計、施工以及運營維護階段全壽命周期創(chuàng)建和管理建筑信息的過程,全過程應(yīng)用三維?實時?動態(tài)的模型涵蓋了幾何信息?空間信息?地理信息?各種建筑組件的性質(zhì)信息及工料信息。”
由此可見,綠色建筑與BIM產(chǎn)生的時代背景是一樣,核心目的都是為了讓建筑建造過程節(jié)能增效。
BIM對于綠色建筑的意義
小筑教育認為,BIM為綠色建筑的可持續(xù)發(fā)展提供分析與管理,是實現(xiàn)綠色建筑不可或缺的技術(shù)手段。
1.時間維度的一致性
BIM技術(shù)致力于實現(xiàn)全生命周期內(nèi)不同階段的集成管理;而綠色建筑的開發(fā)、管理涵蓋建造、使用、拆除、維修等建筑全生命周期。時間維度對應(yīng)為兩者的結(jié)合提供了便利。
2.核心功能的互補性
綠色建筑可持續(xù)目標的達成需要全面系統(tǒng)地掌握不同材料、設(shè)備的完整信息,在項目全生命周期內(nèi)協(xié)同、優(yōu)化,從而節(jié)約能源,降低排放,BIM技術(shù)為其提供了整體解決方案。
3.應(yīng)用平臺的開放性
綠色建筑需借助不同軟件來實現(xiàn)建筑物的能耗、采光、通風等分析,并要求與其相關(guān)的應(yīng)用平臺具備開放性。BIM平臺具備開放性的特點,允許導(dǎo)入相關(guān)軟件數(shù)據(jù)進行一系列可視化操作,為其在綠色建筑中的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。
BIM在綠色建筑中有哪些應(yīng)用?
綠色建筑為BIM提供了一個發(fā)揮其優(yōu)勢的舞臺,BIM為綠色建筑提供了數(shù)據(jù)和技術(shù)上的支持。
1.節(jié)地與室外環(huán)境
合理利用BIM技術(shù),對建筑周圍環(huán)境及建筑物空間進行模擬分析,得出最合理的場地規(guī)劃、交通物流組織、建筑物及大型設(shè)備布局等方案。通過日照、通風、噪聲等分析與仿真工具,可有效優(yōu)化與控制光、噪聲、水等污染源。
2.節(jié)能與能源利用
將專業(yè)建筑性能分析軟件導(dǎo)入BIM模型,進行能耗、熱工等分析,根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整設(shè)計參數(shù),達到節(jié)能效果。通過BIM模型優(yōu)化設(shè)計建筑的形體、朝向、樓距、墻窗比等,提高能源利用率,減小能耗。
3.節(jié)水與水資源利用
利用虛擬施工,在室外埋地下管道時,避免碰撞或沖突導(dǎo)致的管網(wǎng)漏損;在動態(tài)數(shù)據(jù)庫中,清晰了解建筑日用水量,及時找出用水損失原因;利用BIM模型統(tǒng)計雨水采集數(shù)據(jù),確定不同地貌和材質(zhì)對徑流系數(shù)的影響,充分利用非傳統(tǒng)水源。
4.節(jié)材與材料資源利用
在模型中輸入材料信息,對材料從制作、出庫到使用的全過程進行動態(tài)跟蹤,避免浪費。利用數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析功能,預(yù)估材料用量,優(yōu)化材料分配。借助BIM模型分析并控制材料的性能,使其更接近綠色目標。進行沖突和碰撞檢測,避免因遇到?jīng)_突而返工造成材料浪費。
5.室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量
在BIM模型中,通過改變門窗的位置、大小、方向等,檢測室內(nèi)的空氣流通狀況,并判斷是否對空氣質(zhì)量產(chǎn)生影響;通過噪聲和采光分析,判斷室內(nèi)隔音效果和光線是否達到要求;通過調(diào)整樓間距或者朝向,改善室內(nèi)的戶外視野。
6.施工管理
沖突檢測:避免不必要的返工,并在一定程度上控制設(shè)計文件的變更;模擬施工:優(yōu)化設(shè)備、材料、人員的分配等施工現(xiàn)場的管理,減少因施工流程不當造成的損失;計算工程量:通過結(jié)構(gòu)構(gòu)件和材料信息,既可快速計算工程量,也可對構(gòu)件進行精確加工;造價管理:在BIM進度模型的基礎(chǔ)上導(dǎo)入造價軟件,可控制成本和施工進度,統(tǒng)籌安排資源。
7.運營管理
BIM模型整合了建筑的所有信息,并在信息傳遞上具有一致性,滿足運(BIM工程師)營管理階段對信息的需求。通過BIM模型可迅速定位建筑出問題的部位,實現(xiàn)快速維修;再次,利用BIM對建筑相關(guān)設(shè)備設(shè)施的使用情況及性能進行實時跟蹤和監(jiān)測,做到全方位、無盲區(qū)管理;基于BIM進行能耗分析,記錄并控制能耗。
綠色建筑的相關(guān)政策
就在今年年初,住建部發(fā)布了《綠色建筑評價標準》這個國家標準,該標準已于2019年8月1日正式實施。
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