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BIM绿色建筑环境性能评价探析

BIM绿色建筑环境性能评价探析

摘要:在对比分析目前国内外绿色建筑环境评价系统的基础上,提出了核心为室内环境、生态环境、能源利用和资源消耗的绿色建筑环境性能评价体系,并基于BIM模型提取量化指标,采用模糊层次分析法对建筑环境性能进行综合、全面和准确的评价。最后依托某绿色住宅建筑工程实例对所提出的评价体系进行了验证。结果表明,该评价体系具有较强的实用性和较广的适用性,可为BIM应用至绿色建筑评价体系领域研究提供借鉴和参考。

关键词:绿色建筑;BIM;模糊层次法;评价体系;节能

0引言

近些年,随着环境污染和能源短缺等问题越来越严峻,各国均日益重视可持续发展,在此大环境下,绿色建筑越来越受到人们的推崇[1-2]。而BIM作为建筑信息化的重要集成技术,可实现工程全寿命周期内的信息共享[3]。BIM技术可在建筑环境的能源消耗、环境节能等方面进行模拟、检查和分析[4],从而为建筑工程在全寿命周期内提供科学决策,为方案优化提供思路和依据,提高绿色建筑的环保性能[5]。本文将BIM技术引用于绿色建筑的性能评价中,构建了以能源消耗和资源利用等指标的性能评价体系,并结合某绿色建筑实际工程项目,验证了该评价方法的实用性和可行性。

1环境性能评价指标体系

目前国内外被广泛认可和相对完善的建筑评价体系有HKBEAM、EEWH、GOBAS、DGNB、SBTool、CASBEE、BREEAM、LEED等[6-9],经过对比分析可知,不同的评价体系制定的出发点和背景差异较大,其适用性相对较窄。此外,没有充分考虑性能、产品、构建等诸多信息,而这正是BIM的优势。因此,本文通过归纳整理,将绿色建筑评价体系划分为室内环境、生态环境、能源利用和资源消耗4个一级指标,而每个一级指标又被细化为3-4个二级指标,具体如图1所示。

2环境性能评价模型

Fuzzy-sets[10-11]最早由美国科学院查德教授提出,其主要用来评价不确定性。具体评价步骤如下。(1)构建评估对象的评语合集[12]。V={v1,v2,…,vn}={深绿,绿,浅绿,合格,不合格}。对各个评估等级进行赋值,K={优,良,中,合格,不合格}={90,80,70,60,0}。评估因素集为U={u1,u2,…,un},其中ui(1,2,…,n)代表被评估的事物第i个影响因素。W={w1,w2,…,wn},表示各个评估等级的权数分配,其中,0≤wi≤1,ni=1wn=1。(2)建立隶属度矩阵R[13]如式()。在进行综合评价时,专家可以对难以量化的指标进行打分。指标评价标准如表1所示。

3算例分析

3.1项目概况

某住宅楼共11层,总建筑面积为6512.66m2,住宅建筑总高度为34.12m。利用节能产品集成应用及主被动节能等方式实现节能减排的目标。本文基于Autodesk公司开发的EcotectAnalysis软件建立三维模型,具体如图2所示。

3.2信息的提取

基于EcotectAnalysis中模块可提取信息评价评判指标并用于隶属度判别。(1)日照时间分析根据建筑物所在的区域,实时计算大寒日日照的轨迹可知,11:20-16:30时间段内没有建筑区遮挡,日照时间符合规范要求。(2)室内声环境建筑材料、房间布局、周边环境等因素均会影响室内声环境,本文基于赛宾公式[15-16]求得计算混响时间为0.61s。(3)室内自然采光基于EcotectAnalysis软件中的光环境分析模块对该建筑进行室内自然采光分析,采光的模式为大寒日全阴天的最不利条件,根据计算结果可知,室内自然采光系数满足规范要求。(4)室内热环境基于EcotectAnalysis软件中的热工分析模块进行计算,对所有房间温度在19-25℃段内的时间进行统计,平均舒适温度百分比为36.1%。(5)可循环材料使用本建筑作为绿色建筑,在修建时采用了较多的可循环材料,建筑材料使用明细表如表2所示,循环材料占所有材料的比重为18.02%。

3.3环境性能评价等级的确定

(1)判断矩阵通过对该住宅建筑进行分析,邀请了各专业专家对各指标进行了打分,具体结果如表3-表7所示。(2)隶属度矩阵构建根据表1中各评价标准,可用于量化指标评价分析内容如表8所示。根据综合评估可知该住宅环境性能评价得分为82.0,处于绿色和深绿色之间,因此可知该建筑环境性能较好。

4总结

本文对比分析了目前国内外绿色建筑环境评价标准,结合BIM应用价值和绿色建筑评价标准,把BIM技术应用至绿色建筑环境性能评价体系中,构建了核心为室内环境、生态环境、能源利用和资源消耗的绿色建筑环境性能评价体系。基于BIM模型提取量化指标分析的相关数据,由于评价体系中包含诸多量化难度较高的模糊问题,本文基于多决策、多方案和多准则的测度理论,利用模糊层次分析法进行综合评价。最后依托某绿色住宅建筑,验证了本文提出的评价体系的适用性和可行性,探索了绿色建筑环境性能评价的新方法,为完善了绿色建筑环境性能评价体系提供参考和依据。

作者:赵欣欣 王群 单位:延安职业技术学院 农林与建筑工程系西安欧亚学院人居环境学院