1. Bâtiment vert & BIM au 21ème siècle
Le développement de l’architecture a toujours accompagné le développement de la civilisation humaine. De ‘De architectura’ à la construction digitale, du classicism au postmodernisme, les méthodes de construction et les styles architecturaux ont traversé l’évolution considérable.
Au 21ème siècle, le concept de Développement Durable et Bâtiment écologique ont apparu, associés la simulation et l’évaluation de la performance de bâtiment qui ont attiré de plus en plus de l’attention dans le monde entier. Ce n’est pas un hasard que le concept d’éco-construction et le BIM se présentent en quasiment le même temps. Tous les deux viennent avec le développement de la société et le but de trouver une harmonisation entre l’homme et la nature à la fois une équilibre entre l’écologie, la société et l’économie.
Les bâtiments écologiques n’ont jamais été un style, BIM non plus, ils sont une tendance.
“Nous avons besoin d’un bâtiment économe en énergie et respectueux de l’environnement qui offre aux utilisateurs un environnement sain et confortable.” Cette idée doit être ajoutée dès le début de l’idée de projet. Mais comment laisser les autres croire que c’est une bonne idée? La simulation de performance, elle constitue la preuve et le soutien les plus puissants pour ces idées et peut continuer à contribuer au projet.
Doctor Strange a simulé 14000605 fois pour trouver 1 moyen de vaincre Thanos. Donc, si un jour, quelqu’un me dit de simuler un environnement 100% réel, je préfère tenter ma chance avec Thanos 🙂
La ville, les bâtiments, les habitants, l’environnement et les informations qui nous entourent sont composés d’un système de réseau complexe dans le temps et dans l’espace. Chaque paramètre minuscule affecte le système entier. Dans le passé, nous étions limités par le niveau technique. Il est difficile d’avoir le temps de simuler et d’analyser diverses possibilités au stade initial du programme, et le modèle de simulation est très différent du bâtiment réel. En conséquence, la simulation des performances du bâtiment n’est pas assez précise. La demande est satisfaite au cours du processus de simulation, mais la consommation énergétique reste très large dans l’opération réelle.
Alors, que peut faire le BIM pour la simulation des performances du bâtiment?
2. Pierre de puissance de la simulation
Dès les années 1960, des simulations de la performance des bâtiments ont été proposées, allant du simple calcul du transfert de chaleur dynamique des structures de maintenance des bâtiments à la simulation de la conversion d’énergie des équipements de CVC. Cependant, avec l’avancement de la science et de la technologie, de nombreuses branches professionnelles se sont progressivement développées. Par exemple, CFD simule le mouvement des fluides, l’analyse d’énergie à l’aide d’un logiciel de simulation, l’environnement de bâtiment, l’ensoleillement, la simulation dynamique IDA, le modèle thermique humain, etc.
Alors, quelles sont les simulations de bâtiment que nous devons faire pour réaliser un bâtiment durable?
Simulation énergétique du bâtiment – C’est la partie la plus importante de la simulation de bâtiment. La structure de maintenance externe du bâtiment est associée à des équipements énergétiques tels que le système de chauffage, de ventilation et de climatisation, et la consommation énergétique du bâtiment est simulée à partir des données géométéorologiques. Selon les résultats de la simulation, la configuration du bâtiment, la forme du bâtiment, la direction de l’éclairage et l’ouverture des fenêtres, la conception du bâtiment peut être ajustée. Cette façon de concevoir peut nous permettre d’explorer plus de possibilités et un plus grand potentiel dans le projet.
Simulation des matériaux de construction et des ressources – Nous pouvons simuler la quantité de matériau utilisée. De la production de matériaux au transport, en passant par la construction, à la démolition du recyclage ou à la reconstruction. La simulation peut accompagner la consommation de ressources du cycle de vie complet du bâtiment, en référence au coût et à la pollution environnementale.
Simulation d’efficacité de l’eau dans les bâtiments – Les ressources en eau constituent également une partie très importante du bâtiment. La simulation quotidienne d’utilisation de l’eau dans le bâtiment, la simulation de données relatives à la récupération d’eau de pluie et d’eau d’irrigation paysagère extérieure sont les trois principaux sujets de la simulation d’efficacité énergétique de l’immeuble.
Simulation d’environnement intérieur et extérieur de bâtiment – Le confort d’un bâtiment est associé à de nombreux facteurs environnementaux naturels. Comme l’environnement intérieur d’un bâtiment, le son, la lumière, la chaleur, la qualité de l’air intérieur, l’environnement thermique d’un groupe de bâtiments, l’ensoleillement, le climat, l’environnement éolien, etc. Ces recherches peuvent également être complétées par simulation.
L’empreinte carbone des bâtiments – Les émissions de carbone associées à l’environnement bâti représentent la fraction dominante de l’empreinte carbone totale de la société. Alors que nous recherchons des moyens de réduire les émissions de carbone générées par l’homme à un coût que la société acceptera, les bâtiments apparaissent systématiquement comme la meilleure opportunité.
D’après les simulations ci-dessus, nous avons constaté que la clé de la mise en œuvre d’une simulation utile consiste à disposer d’informations détaillées sur le bâtiment. À l’ère de la CAO, un mur contient des informations spatiales tridimensionnelles pour les architectes et les ingénieurs en structure, mais il s’agit d’un paramètre thermodynamique pour les ingénieurs thermistes. Toutes les informations sont séparées par des raisons de l’industrie. Mais à l’ère du BIM, chaque élément lié à l’architecture possède ses propres propriétés, telles qu’un morceau de verre, ses propriétés thermiques (conductivité thermique, inertie thermique), ses propriétés optiques (couleur, indice de réfraction, réflectivité), ses propriétés acoustiques. (coefficient d’absorption acoustique), informations sur les prix (utilisation des matériaux, prix unitaire au mètre carré), informations sur l’ACV (analyse du cycle de vie, quantité de ressources consommée dans le processus de production, quantité de pollution émise), etc. sont inclus. Toutes ces informations détaillées sont partagées, ce qui fournit une base de données très fiable pour la mise en œuvre de la simulation. Le processus de création d’un modèle BIM est le processus de collecte de ces informations. Nous n’avons pas besoin de faire du travail répétitif pour la simulation.
Par conséquent, la simulation basée sur le flux de travail BIM a une préparation plus complète et meilleure que le flux de travail de simulation d’architecture traditionnelle.
3. Collaboration
Dans le modèle de travail linéaire traditionnel de la construction, la simulation de la performance du bâtiment a été ajoutée ultérieurement, principalement pour la sélection de l’équipement et l’évaluation de la consommation d’énergie. S’il s’avère que la consommation d’énergie est trop importante ou que l’environnement interne n’est pas conforme aux normes, il est difficile de revenir en arrière et de modifier le plan. Parce que chaque changement effectué par l’architecte entraînera la répétition de ce processus linéaire. De plus, dans le processus de transfert d’informations à sens unique, une solution à un problème peut entraîner des autres problèmes ailleurs.
Le flux de travail basé sur le BIM relie les éléments du système et il n’y a pas de différence de processus entre la conception architecturale, la conception de la construction et les différents métiers. Les participants au projet peuvent extraire le modèle à tout moment pour une analyse plus complète, tandis que le BIM Manager peut également spécifier l’autorité de chaque commandant pour éviter toute confusion. Au cours du processus, lorsque les professionnels ont examiné et analysé de manière exhaustive la relation entre les éléments de l’ensemble du système, il est souvent possible de résoudre plusieurs problèmes à la fois et d’obtenir une synergie. Par exemple, lors de la phase de conception, l’architecte peut travailler avec les ingénieurs en acoustique, en thermique et en optique sur la position d’une fenêtre, et le matériau en verre est sélectionné par simulation. La solution finale répondra aux exigences dans tous les aspects. Grâce à la simulation, les problèmes existants peuvent être résolus plus tôt et, à un stade ultérieur, à mesure que les informations s’enrichissent, le modèle devient de plus en plus précis et les résultats de la simulation deviennent de plus en plus réels.
Du point de vue ci-dessus, le point le plus critique de la simulation de la consommation d’énergie d’un bâtiment basé sur le flux de travail BIM est le transfert de données entre le modèle de bâtiment et le modèle de simulation. La norme actuelle pour le partage et l’échange de données, la norme IFC, contient presque toutes les informations telles que les attributs primitifs architecturaux, les matériaux et les relations. Mais pour certains logiciels de simulation énergétique, cette information est trop compliquée. Des informations redondantes peuvent également entraîner une durée de simulation trop longue et des résultats inexacts. En fait, il existe une norme de transfert de données gbXML spécialement conçue pour l’analyse de bâtiments. Mais, en raison de la brièveté de sa création, l’échange d’informations doit être optimisé en permanence. L’approfondissement du modèle d’origine et l’ajout d’informations doivent également être développés. Actuellement, il existe relativement peu de logiciels de support.
Ces problèmes sont des obstacles à l’efficacité de la collaboration. Par conséquent, si nous souhaitons intégrer la simulation énergétique des bâtiments au processus BIM et parvenir à une collaboration efficace à l’avenir, Nous devons techniquement obtenir une extraction et une connexion précises des informations entre les deux, établir un format standard pour la transmission des données de différents logiciels de simulation, optimiser et améliorer les données. Dans le même temps, les résultats de la simulation énergétique du bâtiment sont renvoyés à l’équipe de conception afin de fournir une référence optimisée et de participer réellement au processus de conception.
4. Du virtuel à la réalité
La simulation est utile, mais la simulation est toujours juste une simulation, et il y a toujours une différence entre elle et la réalité. Si vous commencez à fantasmer sur la manière de passer du virtuel à la réalité, vous constaterez que le BIM est la clé pour franchir cette dimension.
Si nous pouvons combiner les méthodes de gestion du BIM et réfléchir au cycle de vie à toutes les étapes du projet, la simulation de construction peut faire plus que simuler le plan d’évaluation à la phase de conception. Il est capable d’étalonner en permanence le modèle basé sur les données en temps réel en utilisant les retours d’expériences proviennent de processus opérationnel du bâtiment. Réaliser un contrôle durable du PLM (Project Lifecycle Management). Parallèlement, de la conception à la construction en passant par l’exploitation, la maintenance, la rénovation et la démolition, les informations relatives à la consommation d’énergie à chaque étape sont en constante expansion. La bibliothèque de ressources d’informations BIM. Cela fournit également un support Big Data pour le prochain projet, ce qui peut réduire efficacement l’erreur de simulation.
L’émergence du BIM a mis en place une plate-forme pour le développement de la simulation de la performance des bâtiments. Le modèle construit avec le concept BIM fournit non seulement le modèle 3D pouvant être utilisé pour la simulation, mais fournit également les informations nécessaires à l’analyse par simulation des performances du bâtiment. Et ces données font de la simulation non plus virtuelle, idéalisée, mais une simulation efficace, tendant à la simulation réelle.
On peut dire que le BIM fournit un support de données de base pour la simulation de performance de bâtiment, et que la simulation de performance de bâtiment fournit également une excellente opportunité pour le développement du BIM.
Nous finirons par faire face à une tempête de changement.
N’essayez pas de faire un parapluie.
Sentez le vent et faites une voile.|Astuces dans BIM MARS |
À propos de l’auteur
Diplômé de l’Université de Wuhan avec un diplôme en Architecture. J’ai obtenu mon diplôme d’ingénieur à l’EPF (École d’Ingénieur-e-s) en France, avec une spécialisation en Bâtiment durable & éco-cité. Pendant mes études, j’ai participé à des projets sur les matériaux de construction écologiques et la rénovation d’équipements énergétiques pour les bâtiments. J’ai participé au projet ‘Multifunctional Comfort Building’ au siège de Saint-Gobain à Paris, où j’étais responsable de l’étude méthodologique du confort de l’environnement du bâtiment au tout début du projet.
J’ai été exposé à des logiciels de simulation de bâtiment pendant mes études et mon travail, et j’ai travaillé sur la plate-forme OpenBIM. J’espère partager quelques-unes de mes pensées et opinions ici et pour en savoir plus sur les BIM. Bienvenue à parler et discuter avec moi, vous pouvez me trouver ici, et vous pouvez laisser un commentaire sous cet article aussi.
1. 绿色建筑 & 二十一世纪的 BIM
建筑的发展一直伴随着人类文明的发展，从“营造法式”到装配式建筑，从古典主义到后现代主义，建造方式，建筑风格历经各式各样的发展变化。
到了21世纪，可持续发展和绿色建筑的理念出现。与此同时，绿色建筑评价标准，建筑性能模拟慢慢开始受到全世界越来越多的关注。这不是一种巧合。这是因为随着社会发展，人们在不断追求一个人类与自然和谐相处，生态，社会与经济效益的平衡。
绿色建筑从来都不是一种风格，BIM也不是，它们是一种趋势。
“我们需要一个节能的，对环境的不造成影响的，为使用者提供健康舒适的环境的绿色建筑。” 这个想法必须从最开始的项目构思就加入进来。但是我们怎么能让别人也相信这是一个好的想发呢？建筑性能模拟，这就是最有力的证据，并且它还能不断帮助我们修正方案。
奇异博士 模拟了 14000605 为了找到 1 种战胜灭霸的方法, 但是如果有人让我模拟一个 100% 真实的物理环境, 我宁愿去灭霸哪儿试试运气 🙂
我们所身处的城市，建筑，人，环境，信息更是构成了一个跨时间和空间的复杂网络系统，每一项微小的参数都会对整个系统产生影响。以往我们受技术水平限制，很难有时间在方案初期对各种可能性方案进行模拟比较分析，并且模拟模型与真实建筑存在很大的差异。这导致建筑性能模拟越来越鸡肋，在模拟过程中达到了标准而在实际运行中建筑的能耗依然很大。
所以，到底 BIM 能为建筑能耗模拟做些什么？
2. 模拟的关键
早在60年代，关于建筑性能的模拟就被提出，从开始的简单计算建筑维护结构动态传热，到暖通空调设备能源转换模拟并后来逐步发展出CFD (Computational Fluid Dynamics) 模拟流体运动，基于Energy Plus 的Openstudio集成模拟软件分析能耗，建筑环境，日照，IDA动态仿真模拟，人体热学模型等等。
让我们先看看为了实现可持续建筑需要做的建筑模拟哪些吧。
建筑能耗模拟 – 这是建筑模拟里最为重要的一部分。建筑外维护结构与暖通空调电气等能源设备结合，根据地理气象数据对建筑年度的能源消耗进行模拟，根据其结果调整楼宇布置，建筑的形式，采光朝向，窗洞口等等。挖掘建筑最大的节能潜力。
建筑材料与资源 – 模拟材料用量，从材料制作，运输，现场施工，拆除回收或重建构筑物等全生命周期的资源消耗，造价，环境污染等进行模拟。
建筑用水效率 – 建筑中的水资源管理也是一个非常重要的话题。建筑室内每日用水模拟，室外景观灌溉用水以及雨水收集数据模拟是其主要的三部分构成。
建筑室内室外环境模拟 – 建筑空间的舒适程度和很多自然环境因素相关联。例如建筑单体内环境，声，光，热，室内空气质量；建筑群体热环境，日照，气候，风环境等等。 这些方面的研究也可以通过模拟来完善。
建筑的碳足迹 – 与建筑环境相关的碳排放占据了社会总碳足迹的主要部分。 当我们在寻找减少人为碳排放的方法时，建筑一直都是我们的最佳机会。
从上面这些模拟的内容来看，实现模拟并且是有用的模拟的关键就是拥有详细的建筑信息。在CAD时代，一堵墙对于建筑师和结构工程师是一些空间三维信息，但是对于热学工程师是一个热力学参数。所有信息因为行业的原因产生了隔阂。而在BIM时代，与建筑相关的每一个元素都有自己的属性集，比如一块玻璃，它的热工性能 (导热系数，热惰性)， 光学性能（颜色，折射率，反射率），声学性能（吸声系数），价格信息（材料用量，每平米单价），LCA信息（Life-Cycle Analyse/Life-Cycle Assessment，生产过程中消耗多少资源，排放多少污染）等等 都包括在其中。所有这些详实的信息实现了共通共享，这为后期模拟的实现提供了一个非常可靠的数据库。BIM模型创建的过程就是这些信息搜集的过程，我们不需要单独为模拟做重复工作。
所以，比起传统的建筑模拟工作流程，基于BIM工作流程的建筑模拟拥有了更全面更完善的准备工作。
3. 协同合作
在传统的线性工作模式中，建筑模拟通常在设计差不多完成之后的各专业施工图布置阶段才介入，如果这时发现因为设计导致的能耗过大或是内环境舒适度不达标的问题很难再回头对方案进行修改，只能在建筑设备的选择上做很有限的调整。但这么做产生的后果就是一个问题的解决方案可能会引起系统其他地方连带产生问题。
而基于BIM技术的工作流程使得系统各元素之间有了联系，建筑设计，施工设计和各专业之间也没有了流程差异，项目参与人员可以在任何阶段提取模型进行更为全面的分析，同BIM Manager也能规定各专业的权限，避免造成混乱。在协同合作的过程中，当各专业人员对整个系统中各元素之间的相互关系有了全盘考虑和分析后，往往有可能同时解决多个问题，实现协同增效。比如，在设计阶段，建筑师就会和声学，热学，光学工程师一起对一扇窗户的位置，玻璃材料通过模拟进行选择，最终达成的方案会在各方面达成要求。通过模拟，能更早的发现存在的问题，并且在后期，随着信息的不断丰富，模型会越来越精细，模拟的结果也会越来越真实。
从以上观点来看，BIM技术的建筑能耗模拟最关键的技术点就是建筑模型与模拟模型之间的数据传递。目前用于OpenBIM数据共享和交换的通用的标准-IFC标准包含了建筑图元属性，相互关系等几乎全部信息。但对于能耗模拟来说，信息过多过于复杂，造成模拟时间过长，用户操作不友好的情况，而绿色建筑领域的数据标准gbXML又无法实现对建筑原模型的深化和信息的加入，并且在转换过程中出现数据缺失，信息错误的情况。这些问题阻碍了协同合作的效率。
因此，在未来，要将建筑能耗模拟加入BIM流程并实现高效协同合作需要在技术上实现两者之间信息的准确提取和对接，为不同模拟软件的数据传输建立标准格式，优化和完善数据，并能将建筑能耗模拟结果反馈给设计，提供修改参考，真正参与设计过程。
4. 从虚拟到现实
模拟是有用的，但模拟始终只是模拟，它与真实之间总会存在着差异。如果你开始幻想如何从虚拟跨入现实，你就会发现BIM正是打破这层维度的一记重击。
如果我们可以结合BIM的全生命周期在项目不同阶段的管理办法，建筑模拟能做的就不仅仅是在设计阶段模拟评价方案，试图寻找最优解。而是能够根据建筑在运行管理过程中实时监测的数据反馈，从而不断校准模型。实现项目真正的全生命周期PLM (Project Life-Cycle Management)的可持续控制。于此同时，每个建筑项目从设计，施工到运营，维护，翻新改造，拆除整个过程的能耗信息也在源源不断扩充BIM的信息资源库(BIM Information Resource Library)，为下一个项目提供大数据支持，减少模拟误差。
BIM的出现为建筑性能模拟的发展搭建了平台。用BIM理念建立的模型不仅提供了模拟原模型并且附带了建筑性能模拟分析所需要的信息，而这些数据使模拟不再是架空的，理想化的，而是有效的模拟，趋向于真实的模拟。
可以这么说，BIM为建筑性能模拟提供了基础数据支持，建筑性能模拟也为BIM的发展提供了一个伟大的机遇。
我们终将会面临一场风暴和变革，
不要试图去做一把伞，
感受他的去向，做一个帆。| Tips in BIM MARS |
关于作者
毕业于武汉大学，获建筑学学士学位。 研究生在法国工程师学校 EPF 的可持续建筑与生态城市专业 (Bâtiment durable & éco-cité)学习两年，于2018年毕业。在校期间参与过关于生态建材，建筑能源设备改造的项目，实习期间在圣戈班巴黎总部参与了‘多功能舒适建筑’项目，负责项目前期对建筑内环境舒适的方法论研究。
我在学习和工作期间接触过一些建筑模拟软件，也有在OpenBIM平台协同工作的经历。希望在这里分享一些我的经历和想法，也通过这个博客更加深入的了解BIM。欢迎小伙伴们来与我聊天，你可以在 这里 找到我，你也可以直接在这篇文章下发表你的评论。
1. Green building & BIM in 21st century
The development of architecture has always accompanied the development of human civilization. From “De architectura” to digital fabrication architecture, from classicism to postmodernism, construction methods and architectural styles have gone through significant changes.
In the 21st century, the concept of Sustainable Development and Green Building emerged. At the same time, the evaluation criteria of Green buildings and the simulation of building performance gradually began to receive more and more attention around the world. And it is not a coincidence. With the development of society, people pursue a harmonious relationship between human beings and nature, as well as a balance of ecological, social and economic benefits.
Green buildings have never been a style, BIM neither, they are a trend.
“We need an energy-efficient, environmentally friendly building that provides users with a healthy and comfortable environment.” This idea must be added from the very beginning of the project idea. But how do you let others believe that this is a good idea? Building performance simulation, it is the most powerful evidence and support for these ideas and can continue to contribute to the program.
Doctor Strange has simulated 14000605 times to find 1 way to defeat Thanos. So, if someday, someone tells me to simulate a 100% real environment, I prefer to take a chance with Thanos 🙂
The city, buildings, people, environment and information around us is composed of a complex network system across time and space. Every tiny parameter affects the entire system. In the past, we were limited by the technical level. It is difficult to have time to simulate and analyze various possibilities in the initial stage of the program, and the simulation model is very different from the real building. As a result, the building performance simulation is not accurate enough. The demand is met during the simulation process, but the energy consumption of the building is still very large in the actual operation.
So, what can BIM do for building performance simulation?
2. Power Stone of the simulation
As early as the 1960s, simulations of building performance were proposed, from the simple calculation of the dynamic heat transfer of building maintenance structures to the energy conversion simulation of HVAC equipment. However, with the advancement of science and technology, many professional branches have gradually developed. For example, CFD simulates fluid motion, energy analysis using simulation software, building environment, sunshine, IDA dynamic simulation, human thermal model, and more.
So what are the building simulations we need to make to achieve a sustainable building?
Building Energy Simulation – This is the most important part of building simulation. The external maintenance structure of the building is combined with energy equipment such as HVAC electrical, and the energy consumption of the building is simulated based on the geo-meteorological data. According to the results of the simulation, the layout of the building, the form of the building, the direction of the lighting and the window opening, the design of the building can be adjusted. This way to design can let us explore more possibilities and greater potential in the project.
Building Materials and Resources Simulation – We can simulate the amount of material used. From the production of materials, transportation, construction, to the demolition of recycling or reconstruction. Simulation can accompany the resource consumption of the building’s entire life cycle, as a reference to the cost and environmental pollution.
Building Water Efficiency Simulation – Water resources are also a very important part of the building. Daily water use simulation in the building, outdoor landscape irrigation water and rainwater harvesting data simulation are the three main subjects of building water efficiency simulation.
Building Indoor & Outdoor Environment Simulation – The comfort of a building is associated with many natural environmental factors. Like building interior environment, sound, light, heat, indoor air quality, building group thermal environment, sunshine, climate, wind environment and so on. These researches can also be completed by simulation.
The Carbon Footprint of Building – The carbon emissions associated with the built environment represents the dominant fraction of the total carbon footprint of society. As we seek ways to reduce human-generated carbon emissions at a cost that society will accept, buildings consistently emerge as the best opportunity.
From the above simulations, we found that the key to implementing simulations and useful simulations is to have detailed building information. In the CAD era, a wall is some spatial three-dimensional information for architects and structural engineers, but it is a thermodynamic parameter for thermal engineers. All information is separated by industry reasons. But in the BIM era, every element related to architecture has its own set of properties, such as a piece of glass, its thermal properties (thermal conductivity, thermal inertia), optical properties (colour, refractive index, reflectivity), acoustic properties. (acoustic absorption coefficient), price information (material usage, the unit price per square meter), LCA information (Life-Cycle Analyse/Life-Cycle Assessment, how much resources are consumed in the production process, how much pollution is emitted), etc. are included. All of this detailed information is shared, which provides a very reliable database for the implementation of simulation. The process of creating a BIM model is the process of collecting this information. We don’t need to do the repetitive work for the simulation.
Therefore, the simulation based on BIM workflow has more comprehensive and better preparation than traditional architectural simulation workflow.
3. Collaboration
In the traditional linear working model of the construction, the building performance simulation was added later, mainly for equipment selection and energy consumption assessment. If it is found that the energy consumption is too large or the internal environment is not up to standard, it is difficult to go back and modify the plan. Because every change made by the architect will lead to the repetition of this linear process. Moreover, in the one-way information transfer process, a solution to a problem may cause joint problems in other places.
The BIM-based workflow makes the elements of the system connected, and there is no process difference between the architectural design, the construction design and the various professions. The project participants can extract the model at any stage for a more comprehensive analysis, while the BIM Manager can also stipulate the authority of each major to avoid confusion. In the process, when the professionals have comprehensively considered and analyzed the relationship between the elements in the whole system, it is often possible to solve multiple problems at the same time and achieve synergy. For example, in the design phase, the architect can work with the acoustics, thermal, and optical engineers on the position of a window, and the glass material is selected through simulation. The final solution will meet the requirements in all aspects. Through simulation, the existing problems can be found earlier, and in the later stage, as the information is enriched, the model will become more and more refined, and the simulation results will become more and more real.
From the above point of view, the most critical point of building energy consumption simulation based on BIM workflow is the data transfer between the building model and the simulation model. The current standard for data sharing and exchange, the IFC standard, contains almost all information such as architectural primitive attributes, materials and relationships. But for some energy simulation software, this information is too complicated. Redundant information may also cause the simulation time to be too long and the simulation results to be inaccurate. In fact, there is a data transfer standard gbXML specifically for building analysis. However, due to the short time of its creation, the information exchange needs to be continuously optimized. The deepening of the original model and the addition of information also need to be developed. Currently, there is relatively few supporting software.
These issues are obstacles to the efficiency of collaboration. Therefore, in the future, if we want to incorporate building energy simulation into the BIM process and achieve efficient collaboration. We need to technically achieve accurate extraction and docking of information between the two, establish a standard format for data transmission of different simulation software, optimize and improve the data. At the same time, the building energy simulation results are fed back to the design team to provide an optimized reference and truly participate in the design process.
4. From virtual to reality
Simulation is useful, but simulation is always just a simulation, and there is always a difference between it and reality. If you start to fantasize about how to move virtual to reality, you will find that BIM is the key to crossing this dimension.
If we can combine the management methods of BIM and think about the life cycle in all stages of the project, building simulation can do more than just simulate the evaluation plan at the design stage. It is able to continually calibrate the model based on the real-time data by using the feedback come from the building’s operational process. Achieve sustainable control of PLM (Project Lifecycle Management). At the same time, from design, construction to operation, maintenance, renovation to demolition, energy consumption information at each stage is constantly expanding BIM Information Resource Library. This also provides big data support for the next project, which can effectively reduce the simulation error.
The emergence of BIM has established a platform for the development of building performance simulation. The model built with the BIM concept not only provides the 3D model that can be used for simulation but also provides the information needed for simulation analysis of building performance. And these data make the simulation no longer virtual, idealized, but an effective simulation, tending to the real simulation.
It can be said that BIM provides basic data support for building performance simulation, and building performance simulation also provides a great opportunity for the development of BIM.
We will eventually face a storm of change.
Don’t try to make an umbrella.
Feel the wind and make a sail.| Tips in BIM MARS |
About Auteur
Graduated from Wuhan University with a degree in Architecture. I got my master’s degree at the EPF Engineers School in France, majoring in Sustainable & eco-city building. During school, I have participated in some projects on ecological building materials and building energy equipment renovation. I participated in the ‘Multifunctional Comfort Building’ project at the headquarters of Saint-Gobain Paris, where I was responsible for the methodological study of the comfort of the building environment in the early stage of the project.
I have been exposed to some building simulation software during my studies and work, and I have worked on the OpenBIM platform. I hope to share some of my thoughts and opinions here and to learn more about BIM. Welcome to talk and discuss with me, you can find me here, or you can leave a comment under this article.