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基于BIM技术的绿色建筑设计质量管理研究

论文编号:lw201709032049507369 所属栏目:质量管理论文 发布日期:2018年05月31日 论文作者:无忧论文网

本文是一篇质量管理论文,本课题研究将BIM技术的应用与绿色建筑设计相结合,发掘其蕴藏于绿色建筑实践中的价值,构建起以提高绿色建筑设计质量为目标的管理模式。为更好发挥BIM应用价值,拓宽BIM技术的使用范围,为绿色建筑更高质量更高品质的推广发展尽力所能及之事。


1 绪论


1.1 研究背景

(1)建筑的可持续发展

伴随着工业文明的发展,人类在取得丰硕财富的同时也“收获”了生态破坏、环境污染和气候恶化等来自大自然的惨痛教训。人类终于意识到,发展的同时不忘对后世与自然的尊重才是唯一的长久生存之道。可持续发展这一概念的诞生是在世界环境署发表的一篇名为《我们共同的未来》的报告中,那一年是1987年。可持续发展这一理念被广泛认可并且成为世界发展战略思想是通过世界环境署在5年之后又陆续发表的《环境与发展宣言》和《21世纪议程》。尽管不同的机构或组织对可持续发展理念有着不尽相同的表述,但万变不离其宗,即是需求与限制两大核心问题。既要做到不伤害后世人们对其需求的能力,同时还要符合现世人们的需求,这是《我们共同的未来》中对可持续发展的定义。

就拿我国来说,我国是发展中国家,国民经济从20世纪50年代开始工业化进程开始,到80年代初全面改革开放后进入飞速发展阶段,但是随之而来的挑战也摆在了我们面前,其中就包括史无前例的生态破坏与环境污染。如果我们熟视无睹任其发展,终有一天会牺牲整个中华民族生存与发展的环境及基础,使之失去长期可持续发展的条件及能力。

建筑与人类的发展交织前行已逾万年之久,更毋庸置疑的一点是这种关系还将继续存在并发展下去。建筑行业自身对环境资源和能源的消耗必不可少且耗量巨大,这一特点就意味着建筑业的发展与可持续发展密不可分且意义重大。

从土地资源方面看:“我国水资源空间分布不均,全国600多座城市,70%属于水资源短缺,尤其集中在北方地区。从1996年到2008年全国耕地面积由19.51亿亩减少到18.26亿亩,这意味着平均每年有1042万亩耕地在消失,而这其中的大多数是被转化用作工业化城镇化的建设与开发。”

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1.2 研究目的及意义

1.2.1 研究目的

近半个世纪以来,人类的建筑活动就长期存在并进行着。当人们意识到由于地域的差异性,提出要针对所在不同地域的特点进行建筑设计;当人们意识到能源危机的存在,又出现了采用被动太阳能设计为代表的节能建筑;当人们意识到要保持生态环境的平衡,经过再一次的延伸发展提出并设计出以追求自然生态系统的生态建筑。由此可见,对建筑的“绿色化”探索在世界范围内经历了一系列的探索和变革。直至目前人们提出的可持续理念的出现,使建筑师们有更广阔的思想维度去对绿色建筑的发展进行深入的研究。

在建筑业的发展过程中,绿色建筑的概念渐渐被广大群众所熟知,并逐渐趋于成熟,但在绿色建筑推广及实践过程中,无论是投资者还是设计者对于绿色建筑设计的关注都更侧重于节能措施、绿建评价体系、成本效益等相关层面,而对于绿色建筑设计质量管理方面缺乏关注且停滞不前,使绿色建筑设计质量管理面临较多的困难和瓶颈。本课题研究将BIM技术的应用与绿色建筑设计相结合,发掘其蕴藏于绿色建筑实践中的价值,构建起以提高绿色建筑设计质量为目标的管理模式。为更好发挥BIM应用价值,拓宽BIM技术的使用范围,为绿色建筑更高质量更高品质的推广发展尽力所能及之事。

1.2.2 研究意义

(1)理论意义

绿色建筑目前已受到政府及业界的重视并发展的如火如荼,但是绿色建筑作为一个由全生命周期理论体系做支撑研究对象,其设计质量的管理研究也必然是集绿色建筑技术、信息化技术、计算机技术等多学科于一体的,是相互有机结合整合模式的研究。研究过程中,BIM技术与绿色建筑的整合不仅丰富了BIM技术的应用,同时也反过来有利于绿色建筑理论体系及评价体系的完善。

(2)实践意义

随着建筑的可持续发展观念的深入,绿色建筑质量性发展的范式必然取代数量性扩张的增长,对绿色建筑的品质将会更加关注。本文的研究让BIM应用从技术层面扩展到设计管理层面,使建筑设计质量从感觉走向量化,使建筑设计的优劣逐渐走出设计者及管理者的主观感知,而越来越能够更清晰的呈现出可供比较的数据和图表。也使得绿色建筑设计的决策和评价变得更加具有说服力,从而对其设计质量有更准确更高效的把控和管理。

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2 相关基础理论


2.1 建筑设计质量管理理论

2.1.1 质量及质量管理

对于质量的定义最具代表性的概念从不同的角度出发有大致如下几种解释:

(1)从顾客角度出发的。由美国质量管理专家朱兰(J·M·Juran)提出的产品质量就是产品能够满足用户需要的使用功能的程度。

(2)从生产者的角度出发的。由另一位美国质量管理专家菲利浦·克劳士比(Philip B·Crosby)概括为产品符合规定要求的程度。

(3)从全方面综合的角度出发的。由全面质量控制之父阿曼德·费根堡姆(Armand·Vallin·Feigenbaum)提出的“产品或服务质量是指营销、设计、制造、维修中各种特性的综合体”。

(4)国际标准化组织(ISO)颁布的 ISO9000 标准 2005 版《质量管理体系基础和术语》中将质量释义为一组固有特性满足要求的程度。对此定义,下面会做不同方面的解说:

① 质量的载体不仅只针对产品本身,还包括过程、工作流程的工作质量以及工作管理体系运转的有效性。

② 特性一般是指一系列可区分的特征,有定性的也有是定量的,有原始具备的也有后期赋予的。特性方面,是经过产品及其设计过程,或者整个体系开发及为了展现其过程所必须具备的属性。

③ 定义中要满足的要求具有明示性的(如明确规定)、隐含性的(如行业惯例)、强制性的(如法律规范)三大特点。质量的好坏正是通过满足这些要求的程度来体现和评定的。当然,要求本身也具备多样性、持续可变性。这就导致随着科技进步社会发展,从产品性能、加工环节以及成本控制等方面对质量有更高的期望。

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2.2 绿色建筑设计相关理论及研究

2.2.1 绿色建筑的概念与原则

截至目前,“绿色建筑”这一概念在国内外均没有统一明确的定义。最早在上世纪60 年代,一位名叫保罗·索勒瑞的建筑师将生态学的概念引入建筑学邻域,合并生态与建筑形成一个全新概念—“生态建筑”(Ecologucal Building)。他认为:“生态建筑就是将建筑所在环境的特点及环境元素尽可能最大化的调用起来,比如地理条件、气候自然条件、环境情况、水文等条件,以提高使用者生理和心理状态的所有环境因素作用。同时要保证原始生态系统的可持续发展和健康运作,从而构成了绿色建筑理念”。

随着生态意识的逐步深化和拓展,引起了越来越多建筑业内人士的思考并参与其中,逐渐在上世纪80年代中期的绿色建筑运动风潮中形成了内涵更为丰富的绿色建筑概念。“绿色”与“建筑”这两个词的结合,意在以简洁明了、生动形象的借喻手法象征性的表达了建筑应该如同绿色植物一般,具有生态保护的价值体现。

1992年,联合国环境与发展大会赋予绿色建筑一个新兴宏观的概念:该新型建筑不仅节能、节地、节材,更能够为人类提供一个健康的居住环境。“绿色”的含义更多的聚焦在了减少负面影响这一层面上。2006年,住房和城乡建设部正式颁布了《绿色建筑评价标准》,明确定义:“绿色建筑 (green building) 是在全寿命期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境、减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑”。

由此可见,虽然世界范围内对绿色建筑的定义表达存在一定的差别,但大体上公认的要具备三个基本原则,即与气候、环境相适应原则;减少能源环境负荷及影响原则;创建健康舒适、功能适宜的使用空间的原则。这三个原则下,目标逐层递进,引领着不同层次的绿色建筑设计与实施,绿色建筑的特点也在此基础上得到清晰的展现。

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3 绿色建筑设计质量影响因素分析.................................. 28

3.1 设计目标...................... 28

3.1.1 基本目标............................ 29

3.1.2 绿色设计目标............................ 29

4 基于BIM技术的绿色建筑设计质量管理改进措施 ......................... 41

4.1 基于BIM技术的设计分析手段改进措施 ................... 41

4.1.1 绿色建筑设计中应用BIM技术的适宜性 ............ 41

4.1.2 绿色建筑评价下的BIM应用点分析 ...................... 42

5 基于BIM技术的绿色建筑设计质量管控评价模型 ........................... 53

5.1 绿色建筑设计质量评价体系.................................... 53

5.1.1 综合评价指标体系的建立........................... 53

5.1.2 综合评价指标权重的确定.............................. 57


6 基于 BIM 的绿色建筑设计质量管理在实践项目中的应用


6.1 项目概况及设计质量管理基本策略

该案例工程是某企业办公综合体以下简称JQ项目,位于北京,占地面积2242.09㎡,总建筑面积8410.19 ㎡,建筑总体积 29783.19m3,建筑表面积8711.4