BIM将可持续设计进行到底

过去20多年中，信息技术彻底变革了电影和音乐、飞机和烤箱、机械和娱乐设施的设计和生产方式，其中最有代表性的就是设计软件的应用让制造类产品的设计有了长足的进步。而建筑师和工程师现在也正在使用相似的工具来设计建筑，因为最完善的一些工具可以对更广泛的特性提供持续、即时的反馈，功能远远优于传统的设计工具。借助这些工具，设计人员可轻松获得材料数量和特性、能源性能、照明质量、场地干扰以及新施工项目和翻新项目之间的假设比较等各类信息。这种建筑设计方法与使用传统CAD软件存在巨大差别，因此行业为它起了一个新名称：建筑信息模型（bim）。什么是BIM 建筑信息模型是一种创新的建筑设计、施工和管理方法，由欧特克在2002年提出。其主要特点是可以持续、即时地提供高质、一致、可靠的项目设计规模、进程和成本信息。支持BIM的技术很多，但AutodeskRevit是专为BIM而开发的软件和解决方式，可为BIM提供最大的优势。因为它是基于参数化建筑模型技术的，该技术能使用关系数据库和行为模型来动态地捕捉和表现建筑信息，就像电子表格是专门用来处理数据的工具一样。可以说，基于参数化建筑建模技术的软件是一款专门用来设计建筑的工具，因为参数化建筑建模器中的任意一处变更都将即时反映到所有位置，模型将自动全面更新而无需设计人员操作，这样将大大节约设计时间，把设计人员从繁琐的修改中解放出来。可持续设计与成本对于大多人而言，建筑所造成的环境影响令人震惊：在美国，商用和住宅建筑消耗了近40%的总能源、70%的电力、40%的原材料和12%的淡水。它们排放出30%的温室气体，并产生1.36亿吨重的施工和拆毁废料（约2.8磅/人/天）。在建筑的发展中交织着环保问题和日益攀升的能耗成本问题，建筑设计出现了一个日益壮大的领域——可持续设计，即在设计、施工和运营建筑时尽可能地减少环境影响的做法，它的目标是建造“环保、可盈利、适合生活和工作”的绿色建筑|考试大|。然而可持续设计并非全新概念，例如，建造于20世纪30年代的纽约市的洛克斐勒中心，便应用了我们今天称之为“绿色”的设计元素——屋顶花园和可操控窗户。尽管今天大多数建筑项目在设计和建造过程中很少考虑环境问题，但不可否认，最近建筑行业对可持续设计的兴趣日渐浓厚。USGBC报告显示，2002年和2003年间的LEED认证项目数量翻了一番。一份2003年的建筑行业调查则显示，有近一半的受调查公司至少在一个项目中应用了绿色建筑原则。那可持续设计的成本如何呢？不同的建筑项目类型和所选“环保”设计方法将决定建筑施工和运行成本的显著减少或增加。长期生命周期评估无疑能证明建筑的完美性能，但在当今竞争激烈的经济环境中，建筑开发商和业主非常看重设计和建筑成本所带来的经济效益。设计流程将需要更多资源，因为很多在设计后期才涉及的设计和分析任务现在需要在设计早期完成，以便完成各项可持续设计评估，而且之前不曾涉及的一些任务也被添加到了流程中，例如采光分析等，那么成本分析会因此变得更加复杂。然而BIM拥有专业技术的支持，可以在标准设计流程中以副产品的形式生成可用于可持续设计、分析和认证的信息，从而显著降低设计成本。 BIM与可持续设计目前，许多数字建筑模型都不包含可持续建筑设计的建筑模块，因此不能为建筑性能分析和评估提供足够信息。而传统的物理模型和工程图根据CAD或对象CAD解决方案中的图形来评估建筑性能，则需要大量的人员干预和解释说明，导致分析时间和成本的显著增加。而AutodeskRevit参数化建筑建模器，能用一个包含关联信息的综合数据库来表示建筑。它不是以图形来描述设计，而是在项目设计推进过程中捕捉支持设计分析所需的大量数据。AutodeskRevit软件建筑信息模型已经转变了业内人士对于如何在建筑设计、施工和管理中应用技术的认识。因此，AutodeskRevit软件非常适合用来解决可持续设计专业人士日常工作中的问题，而且今后还将具备新的建筑设计功能，例如全面的能耗和生命周期成本计算功能，从而方便建筑的评估和优化。许多LEED评估机构都要求建筑公司提交申请项目的工程图，尽管大多数此类工程图可以使用传统CAD软件来创建，但AutodeskRevit软件可以在创建建筑信息模型的过程中生成工程图，因此更加高效。而且该软件采用了参数化变更技术，可以随时协调变更并确保一致性。 AutodeskRevit软件模型包含着许多其他可持续设计和LEED认证所需的信息，例如设计人员可以在模型中直接获得建筑组件明细表，从而确定材料重复使用或回收利用的比例，他们还可以在模型中分析和跟踪各种可持续性设计选项。 BIM的设计优化在任何设计流程中，建筑团队都需要跟踪各类设计选项，直到拥有|考试大|足够信息来做出选择。例如，设计人员需要用更详细的图纸来跟踪表达一个开放式办公室方案中的采光信息和视图，从而确保图档满足法规和环保要求，而这两个选项随后可用于执行更详细的日光设计分析。 AutodeskRevit建筑信息模型可以优化设计，建筑师可以利用一个模型同时开发并分析多个设计备选方案。设计选项可以根据可视化、量化和假设分析需要开启或关闭，还可以长时间保存，甚至可以持续到设计流程的后期，并在制定关键设计决策时融入、放弃或归档。这样，设计人员可以轻松检查不同级别LEED认证所对应的各种可持续设计选项的假设分析，并将这些信息完整地保存在AutodeskRevit建筑信息模型中，从而长时间保存优秀创意，随时供评估之用。下面介绍一个BIM设计优化的案例分析。 SkyscraperDigital成立于1992年，是一家专门致力于为各种客户提供三维技术和服务，从而提高客户工作效率的公司。现在Skyscraper的独特数字工具涉足各行各业，如公共机构、教育、企业、政府、休闲和娱乐等。 Skyscraper承接过一个项目是负责修缮一个位于北卡罗来纳州夏洛特市的14层大楼，该大楼是一家大型金融公司的总部。为了支持采光分析，Skyscraper为该项目开发了一系列设计选项，全都存储在建筑信息模型中。现在设计人员正在使用建筑信息模型从事各种可持续设计活动，包括设计优化、可视化、采光、能源分析、工程量计算和规范管理等等。 Skyscraper已经拥有4年的AutodeskRevit建筑信息建模解决方案使用经验，并在最近的一个建筑修缮项目中广泛使用了模型中的设计选项特性。随着设计的逐步进展，Skyscraper可以利用处于活动状态的各种设计选项，在示意图、设计开发和施工图档阶段研究多种日光方案。通过在一个文件中包含多个设计选项，他们可以随着项目的推进在这些选项中灵活选择。例如，他们可以在早期简单的体量造型和更加精确、详细的解决方案之间进行切换。中央数据库可以确保Skyscraper的团队不进行重复性工作，并在整个设计流程中做出明智决策。