BIM如何帮助实现可持续建筑目标

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BIM如何帮助实现可持续建筑目标

建筑业规模庞大,从业人员高达数百万人。据专家估计,预计到 2030 年,建筑行业的价值将达到 15.5 万亿美元。这种增长对建筑公司来说是极好的,但可能对环境有害。

建筑项目占全球碳排放量的25% 至 40%。这个数字包括从现场使用化石燃料到完成项目所需的采矿或收获原材料的影响。

可持续性在建筑行业变得越来越重要,但实现这些可持续建筑目标并不总是那么容易。那么,建筑信息模型 (BIM) 如何帮助承包商实现可持续建筑目标呢?

如何让建筑变得可持续?

 

可持续性的最初定义可以追溯到 1987 年,早在世界开始关注迫在眉睫的气候危机威胁之前。一份名为“我们共同的未来”的布伦特兰报告是这样定义的:

“在不损害后代满足其自身需求的能力的情况下满足当代需求的发展。”

这个定义为以后的工作提供了一个合适的基础,但并没有回答最相关的问题。当代人应该如何满足他们自己的需求,同时为后代保护世界,并使他们能够做同样的事情?理解这一点是理解什么使建筑可持续发展以及如何在建设中设定适当目标的关键。

可持续建筑规划的具体细节会因建筑位置、预期用途和无数其他变量而变化。一般来说,可持续建筑将:

  1. 充分利用他们的建筑场所,同时保护当地的生态系统。
  2. 尽可能提高能源效率,防止能源损失或浪费。
  3. 保护当地水源,节约内外用水。
  4. 优化建筑空间,充分利用每一平方米。
  5. 选择可持续的或可回收的材料,特别是对环境有影响的材料,如钢铁。
  6. 改善和保持室内环境质量(IEQ)。
  7. 实施可持续的操作和维护实践,以保持建筑的可持续性状态。
  8. 设计建筑物要有弹性,并能在极端情况下持续运行。
  9. 设计的结构要具有适应性或模块化,以便在整个使用周期内保持使用,而不是在租户搬走时空置。

这看起来几乎是不可能的,但通过从根本上关注可持续发展,实现这些目标变得更容易。这就是BIM的切入点。

BIM和可持续性

自20世纪70年代以来,建筑和设计专业人员一直在使用BIM原理,但直到21世纪初,他们对这个概念的名称一直没有达成一致。今天,这项技术继续发展, 但其主要目标保持不变:创建一个详细的建筑 3D 模型,工程师和建筑师可以在整个设计和施工过程中使用。

将单个模型组合成一个复合模型意味着建筑师可以在设计阶段节省时间,承包商也可以在施工期间这样做。BIM 和可持续建筑在三个主要方面重叠。

设计阶段

在承包商破土动工之前,BIM在设计阶段为负责考虑材料可持续性和设计原则的各方提供了更多的透明度。BIM为建筑师提供了工具,让他们在施工开始前了解建筑的外观和功能。因此,BIM使建筑师能够做出必要的决策,以提高建筑的可持续性和准确性。

从设计阶段开始也会使新建筑更容易最终获得 能源与环境设计先锋 (LEED)认证。

LEED(Leadership in Energy and Environmental Design 能源与环境设计先锋)是一个绿色建筑评价体系。宗旨是:在设计中有效地减少环境和住户的负面影响。目的是:规范一个完整、准确的绿色建筑概念,防止建筑的滥绿色化。LEED由美国绿色建筑委员会建立并于2000年开始推行,在美国部分州和一些国家已被列为法定强制标准。

LEED对建筑物的评级分为七个类别:

  • 综合过程
  • 位置和交通
  • 可持续场地
  • 能源
  • 材料和资源
  • 室内环境质量

拥有LEED认证的建筑是地球上最可持续的结构之一。在设计时考虑到这些认证可以使最终的评估过程更直接、更省时。

建设阶段

 

一旦设计完成并引入承包商,BIM可以帮助提高施工阶段的效率。这种改进可以以各种形式出现,从BIM驱动的机器人布局系统,到引入预制施工方法,以减少完成建筑项目所需的时间。

建筑行业的可持续性不仅仅意味着选择再生木材或再生钢材。每次承包商在一台重型设备上启动发动机时,该项目都会增加其碳足迹的规模。

提高效率看起来像是对完成项目所需材料的更准确预测,从而减少了向现场交付的数量以及项目结束时可能最终进入垃圾填埋场的剩余材料的数量。

2018 年,美国的建筑和拆除工作向垃圾填埋场增加了 1.45 亿吨垃圾,超过30% 的新建筑材料最终进入垃圾处理流程,因为承包商超量预定了这些材料。

运营阶段

一旦施工完成,到了盛大开幕的时候,BIM仍然可以在运营阶段提供额外的控制层。传统上,一旦建筑完工,承包商与建筑或其运营没有太大关系,而是更愿意把它交给建筑的新租户。这些程序很容易集成到新安装的物联网 (IoT) 系统中,该系统可以监控从白天开着的灯到每个房间的温度等所有内容。

在运营阶段,新租户可以实施建筑师在设计阶段决定的可持续选择。选择自然光而不是人工照明、选择节能电器或使用智能恒温器来控制室内温度,都可以大大有助于实现这些建筑可持续性目标。

创造可持续的未来

在2022年,可持续发展可能是每个人都在谈论的流行语,但它不仅仅是一种营销策略。每个行业都需要关注可持续发展,但垃圾和排放最多的建筑行业显然负担更重。

创造可持续的未来是每个人的责任。BIM帮助简化过程,减少了对未来住宅和商业应用的可持续建筑的猜测。

对于那些还没有开始在设计或施工实践中实施BIM的承包商来说,这一信息应该起到行动号召的作用。如果人类希望为子孙后代保护地球,改变是非常必要的。

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题图来自 Unsplash,基于 CC0 协议

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