GREEN BIM CONCEPT- SCANDINA VIAN INSPIRATIONS
K. ARASZKIEWICZ
This article discusses an integrated concept of sustainable building and of Building Information Modelling (BIM) by means of implementation of the Green BIM management method. Apart from presenting this innovative project management method with particular attention paid to solutions applied by Scandinavian enterprises, the article aims at analysing institutional conditions regarding application of the Green BIM within Polish construction companies. Arguments presented in the article are based on results of a scientific review and industry specific publications. Moreover, the article discusses case studies of projects completed with the implementation of the Green Bl M method
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Keywords: innovations, Building Information Modelling (BIM), sustainable building
- INTRODUCTION
Organisational innovations which are related to the Building Information Modelling (BIM) concept as well as sustainable building are the two crucial trends of global changes within the construction industry which have been observed and described in numerous publications in the last few years. Until recently, those changes occurred separately and independently of one another. For several years, integration of BIM assumptions and sustainable construction principles by means of implementing the Green BIM concept has been increasingly generating interest (McGraw- Hill Construction, 2010, p. 8). Building Information Modelling is a concept which has been known and present in the western world for more than a decade now.
In essence, it is a process involving generating and management of digital representations of physical and functional characteristics of construction works. Management demands that BIM is not only a structure model, an IT tool or a database of structural information. Apart from 3D design, BIM implementation covers the entire concept-to-occupation time-spanandintegrating management activities pertaining to project schedules and costs (Azhar, Khalfan and Maqsood, 2012, p.17). Green BIM is emerging as a new form of project design and delivery, based on convergence of sustainable building and BIM. Ghandi and Jupp (2013) define Green BIM as being based on three conceptual pillars: (1) integrated design processes and building systems supported by object – based modelling and analysis tools, (2) environmentally sustainable design principles and (3) optimization of green buildings certification credits. The author is of the opinion that the application of BIM principles and tools in order to achieve project sustainability is an important direction of changes from the perspective of the Polish construction industry. It makes it possible to take advantage of the synergy effect and of foreign experiences related to Green BIM implementation in project management. However, it requires a fundamental change of the mindset of all the participants in the investment and construction process and a profound modification of the entire market organisation principles involving all the stakeholders. The purpose of this paper is to provide an overview of Green BIM implementation with focus on Scandinavian countries. The paper presents the process of BIM implementation in those countries, followed by a discussion on Green BIM, its applications, benefits, risks and associated challenges to the construction industry. Arguments presented in the article are based on results of a review of scientific and industry specific publications. The conclusions are reached after theGreen BIM case study is elaborated and Scandinavian experience is discussed as a source of positive practices with respect to implementation of Green BIM.
- BIM IN SCANDINAVIA
Rundquist at al. (2013) indicate that integration of knowledge of all the participants in the process at the following three levels is the primary factor determining success of innovations within - projects, between projects and within industrial manufacturing organisations.. Institutional support facilitatesrsquo; knowledge integration has beenproven by the experiences of Finland, a country which is now an uncontested leader in the area of innovations; including the implementation of BIM. Kiviniemi (2006) indicates that problems regarding flow of information and management of communication throughout a projectrsquo;s lifecycle have been identified as crucial areas requiring intervention within the framework of the Finnish technology development policy developed in mid 1990s. Implemented by the Technology Agency of Finland in the years 1997-2002, the Vera programme – Information Networking in the Construction Process – covered more than 160 projects some of which were implemented by construction companies which alsoconsidered implementation of new information technologies constituting BIM set of instruments (Kiviniemi, 2006, p. 16). The results of BIM related implementations were so encouraging from the perspective of key construction companies, that in the following years the Confederation of Finnish Construction Industries had decided to implement a new programme referred to as ProIT (Product model data in construction projects), which continued to apply the assumptions of the Vera programme. BIM guidelines were developed in the Finish construction industry in order to introduce common practice for modelling. The implementation of BIM in Finland illustrates the importance of actions undertaken by state authorities in order to initiate and lsquo;speed uprsquo; such innovations as introduction of the BIM concept in the construction industry. Advantages resulting from BIM will depend on cooperation and knowledge integration. State institutions may undertake measures aimed at implementing BIM standards within the construction industry; they may also support research and development work undertaken by companies. This in turn may speed up the rate at which innovators g
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绿色BIM理念- SCANDINA VIAN INSPIRATIONS
K. ARASZKIEWICZ
本文通过实施绿色建筑管理方法，探讨了可持续建筑与建筑信息建模的集成概念。除了呈现 本文是一种创新的项目管理方法，特别注重斯堪达纳维亚企业应用的解决方案，本文旨在分析其应用的制度条件。波兰建筑公司内部的绿色BIM。文章中提出的论点是基于科学评论和特定行业出版物的结果。此外本文还讨论了实施绿色Bl M法的项目案例研究。
关键词：创新，建筑信息建模（BIM），可持续建筑
1引言
与建筑信息建模(BIM)概念相关的组织创新和可持续建筑是建筑内部全球变化的两个重要趋势。 在过去的几年里，在许多出版物中都有观察和描述的杜撰。直到最近，这些变化都是分别发生的，而且是相互独立的。几年来， 通过实施绿色BIM概念，对BIM假设和可持续建设原则的研究越来越引起人们的兴趣(McGrow-Hill Construction，2010，p.8)。建筑信息建模是西方世界十多年来所熟知和提出的一个概念。
从本质上讲，它是一个涉及建筑工程物理特性和功能特征的数字化表征的生成和管理过程。管理层要求BIM不仅仅是a。 结构模型、IT工具或结构信息数据库。除了3d设计之外，bim实现还涵盖了整个概念到占用时间跨度，以及集成管理活动perta。 关于项目时间表和费用(Azhar、Khalfan和Maqsood，2012年，第17页)。绿色BIM是在可持续建筑与BIM融合的基础上发展起来的一种新的项目设计和交付形式。 Ghandi和木星(2013年)将绿色BIM定义为基于三个概念支柱：(1)在基于对象的建模和分析工具支持下的综合设计过程和建筑系统，(2) 环境可持续设计原则和(3)绿色建筑认证信贷的优化。笔者认为，BIM原则和工具的应用是为了 从波兰建筑业的角度来看，基弗项目的可持续性是一个重要的变革方向。它使得利用协同效应和国外的优势成为可能。 项目管理中与绿色BIM实施相关的经验。
然而，它要求对投资和建造过程中所有参与者的心态进行根本性的改变，并对整个市场组织原则的深刻修改，涉及所有利益相关者。本文的目的是概述绿色BIM的实施，重点介绍scand。 伊纳维亚国家。本文介绍了BIM在这些国家的实施过程，然后讨论了绿色BIM的应用、效益、风险和相关挑战。 建筑业。文章中提出的论点是基于对科学和行业特定出版物的审查结果。在绿色BIM案例研究之后得出的结论是 详细阐述并讨论了斯堪的纳维亚的经验，以此作为实施绿色BIM的积极做法的来源。
2斯堪达纳维亚半岛的BIM
伦德奎斯特在艾尔。(2013年)指出，在以下三个层面整合所有参与这一进程的参与者的知识，是决定项目内部、项目之间和工业制造组织内部创新成功的主要因素。芬兰的经验证明了机构支持促进了知识的融合，芬兰现在是创新领域中无可争议的领导者，包括实施BIM。Kiviniemi(2006年)指出，在项目整个生命周期中，信息流动和通信管理方面的问题已被确定为需要在1990年代中期制定的芬兰技术发展政策框架内进行干预的关键领域。芬兰技术局在1997-2002年期间实施的VERA方案-建设过程中的信息网络-覆盖了160多个项目，其中一些项目是由建筑公司实施的，这些项目也考虑到实施构成BIM成套工具的新信息技术(Kiviniemi，2006年，p.16)。从关键建筑公司的角度来看，与BIM有关的实施结果是如此令人鼓舞，因此在随后几年中，芬兰建筑业联合会决定实施一项称为Proit(建筑项目中的产品模型数据)的新方案，该方案继续适用VERA方案的假设。BIM准则是在完成建筑业中制定的，目的是介绍建模的一般做法。芬兰实施BIM说明了国家当局为启动和“加快”诸如在建筑业引入BIM概念等创新而采取的行动的重要性。BIM带来的优势将取决于合作和知识集成。国家机构可以采取措施，在建筑行业内执行BIM标准；它们还可以支持公司进行的研究和开发工作。这反过来又可以加快创新者获得优势的速度。在随后的阶段，鉴于实施BIM的观察和经验优势，企业家和私人投资者将成为创新的积极推动力。BIM的想法也被应用于其他斯堪的纳维亚国家的许多投资，主要是公共投资。自2012年以来，挪威一直要求对铁路和公路投资适用BIM假设；国家机构将这一要求适用于与基础设施建设和扩建有关的公共采购程序。建筑工程的施工，按照BIM的概念越来越广泛。
3绿化BIM
长期以来，在符合可持续性原则的建筑中，全球的利益不断增长。这种可持续性被解释为限制了公民结构对整个生命周期的自然环境的影响，“从摇篮到坟墓”。在波兰也可以观察到这一趋势，这一趋势由市场调查和调查关于可持续建筑的感知的当前结果（希利茨那，2011年，第380页）表示。满足可持续性标准的建筑的主要特点包括节能和良好的内部环境（建筑营销小组2014，第14页）。然而，可持续的建设应满足进一步的需求，主要是在平衡投资支出和运营成本（能源和用水）方面，确保使用的舒适性并尽量减少对环境的影响。Soboka和Wyatt（1998年）指出，可持续发展的规则必须将建筑部门称为其生命周期中的建筑对象，类似于产品生命周期链：从建筑材料采购到建筑的建造及其对建筑物拆除的评价。与常规土木工程结构有关的数据相比，满足可持续性标准的结构的设计、生产和运行需要新的信息集。在传统的过程中，一旦设计被开发，数据就被输入到软件中，该软件能够在其操作的每个阶段进行能量效率分析。用于该目的的模拟方案基于与绝热、气候响应、玻璃窗、阴影、太阳能增益、太阳能渗透、气密性、自然通风、机械通风HVAC系统、建筑物动态和热质量有关的结构数据。能量效率分析目的所需的信息集是广泛的。此外，分析建筑可持续性的其他方面需要大量的全面信息。这导致需要采用信息技术提供的有效解决方案。绿色BIM理念将结构模型与反映其对环境的影响的模拟进行了集成，改进了数据分析并消除了数据处理的错误（Mosaka和Carter，2013，第421页）。可持续建设的最重要方面之一是对建设项目采取综合办法，在整个生命周期内考虑到对环境和社区的影响。这需要投资者、设计师和承包商之间的密切合作和良好的沟通。“当前工程思维强化了这一理念，以实现跨学科思维和技能是可持续性的关键要素”（Hyatt，2011，第2页）。绿色BIM是一个概念，根据这一概念，与可持续标准有关的信息，包括与可持续性标准有关的信息，包括与可持续性标准有关的信息，是投资和建设进程的核心(麦肯齐、罗德里格斯和麦卡锡，2013年)。在主题文献中分析的案例研究表明，绿色BIM概念的应用特别有利于受认证的结构，确保它们符合可持续的建筑标准（LEED，BCAAM）以及有效的能源管理，主要在运营阶段（AZAR，2010）。然而，吴和伊莎（2013年）指出，当前绿色BIM做法是不系统的，个别项目的成功通常依赖于一个有能力的项目团队，而不是基于深思熟虑的BIM集成流程进行审议。绿色BIM的广泛和实际应用仍然没有实现（SIDDIQI等）。2009）。鉴于斯堪的纳维亚国家在实施BIM发展的国家方案方面的丰富经验，来自这些国家的详细案例研究可能会为建设项目管理理论和实际应用提供重要的信息。对投资者，特别是公共投资者和企业家。根据BIM理念和可持续性标准，目前在瑞典进行的旗舰投资之一是斯堪的纳维亚斯堪的纳维亚国家最大的购物中心购物中心的建设。该项目正在瑞典斯德哥尔摩实施，投资（2012开始）已计划于2015下半年完成。购物中心的总建筑面积超过100平方米000平方米。该项目正在作为一个“交钥匙”投资在总承包商PeAB，鲁基，交付钢结构，斯特兰贝顿和兰博，提供预制混凝土结构，以及其他几家公司的合作。BIM假设的应用是由投资规模和需要在各个阶段有效地协调承包商和投资过程中所有参与者之间的信息流动所决定的。BIM出现在整个项目中。它被应用到结构可视化中的投资中，通过基于IFC的集成，开发了各种IT工具的应用和使用数据集作为项目内的通信平台的大约200种模型。建筑师的Accigad模型和设计师Grontmij的TekLA基金会模型创建了进一步建模过程的核心。在建筑工地上，PEAB使用TekLaBimValk将各种软件解决方案创建的所有模型组合在一起。这使得打开BIM和选择文件格式非常重要。IFC被选择用于组合模型信息，作为整合模型和将信息从一个软件传送到另一个的介质，以及DWG用于顾问之间的信息交换。考虑到结构是分阶段执行的，当第一层完成时，设计工作正在进行进一步的层级，设计者、承包商、总承包商和投资者之间的良好沟通是决定性的因素之一。投资的成功（KSTELL，2014）。许多利益相关者之间的强有力的合作也需要通过整个建筑过程唤起环境意识的文化。因此，斯堪的纳维亚商城被公认为是在可持续建筑标准NYRAMAM下评估的最好的建筑之一，它最近获得了出色的FRAIAM评级。根据BIM假设和可持续性原则执行的投资实例也被SknSka描述，该公司是在国际建筑市场上运行的另一个领先的斯堪的纳维亚承包商。位于芬兰西南部的Pube别墅购物和服务中心是绿色BIM应用成功实施投资的又一个例子。该项目获得了LEED金牌证书和享有盛誉的“最佳BIM项目”奖，在2013举行的TEKLA全球BIM奖。Puuvilla曾是一家大型棉纺厂。愿景是把它变成一个新的居住和工作社区，为零售、办公空间、教育活动、文化活动和政府职能提供高质量的设施。斯坎斯卡是该项目的总承包商，并在与投资者的密切合作中使用BIM开发了该项目。 BIM规则在开发的整个设计和施工过程中被应用，以整合现有的结构，管理施工进度，并随着时间的推移开发复杂的设计。激光 扫描用于对现有结构进行精确建模，为设计奠定基础。BIM工具用于不同学科的设计阶段：
-建筑：ArchiCAD，
-结构：Tekla结构，
-MEP：MagiCAD，
-IDA室内气候与能源（IDA冰
在生产阶段，承包商还在施工现场使用了BIM工具，这些工具包括：Solibri、Tekla结构、Field 3D(用于iPad)。承包商认为，这些工具对各个项目伙伴之间的沟通非常有帮助，首先是使项目可视化。购物中心的BIM模型包含了大量关于建筑物内安装的特定材料、系统和配件的信息。因此，它也成为重要的设施管理工具。承包商还采用BIM模型，通过准确采购建筑材料尽量减少建筑废物。该项目旨在满足LEED黄金认证标准。该设计假定年能耗约为123千瓦时/平方米。与典型的芬兰购物和服务建筑不同，普尤维拉的特点是水和能源消耗减少了大约一半。这些节省的资源直接与公用事业账单储蓄相对应。利用BIM技术为能量模拟提供了依据。使用BIM工具对项目的能源性能进行建模有助于确定在早期设计阶段优化建筑物生命周期能效的选择，从而可以在不引起高成本的情况下进行更改。并将别墅的BIM模型应用于设施管理中，验证了建筑物的能耗。为移交工作提供在建的信息可改善设施管理，并可验证和提高建筑物的环境性能。斯堪斯卡公司还指出了绿色BIM的其他好处，例如由于更好的项目定义、降低了施工成本和对环境的影响，减少了材料损耗，改善了施工过程中的运输。通过建造和运营阶段，建筑的寿命周期成本和环境影响降低，资产价值得到提高。Siddiqui等人(2009年)认为，绿色综合管理有可能在多个层面上促成更可持续的项目，支持对设施的可持续性评估。尽管如此，绿色BIM应用的主要障碍被认为是BIM应用程序的有限分析能力。因此，需要了解绿色BIM、不断研究、制定方法和政府立法，以促进采用绿色BIM(Rahman、Suwal和J v j j，2013年)。
4.绿色BIM在波兰的应用
从波兰建筑服务市场的角度来看，尽管BIM已成为西欧的一种标准，但它仍然是一种创新的做法。然而，越来越多的出版物描述了BIM(Zima，2013年)，并分析了在波兰实施BIM的益处和风险(Mackiewicz，2014年)。很长一段时间以来，这也是科学和工业专题会议上讨论的一个问题。另一方面，没有对公司和投资者实施这一概念的条件和意愿进行全面的研究或分析。在有关土木工程投资的公共采购程序以及欧洲议会和理事会2014年2月26日关于公共采购的指示(2014/24/UE)执行的法律条例修正案的讨论中，也讨论了BIM问题。然而，在实践中，BIM尚未在波兰得到广泛应用。造成这种情况的可能原因包括：
-代表公共部门的企业家和订约当局没有关于BIM的全面知识和实际经验
-软件价格高
-有限的建筑建模经验
BIM项目中最重要的要素之一是协作。参加者应在项目的早期阶段建立一个综合小组(Zima，2013年，第81页)。合作能力可能是困难之一，需要改变投资者、企业家、建筑商、建筑师和所有其他利益相关者的组织文化。LeśNiak和Zima(2012年)讨论了使用BIM估算成本的问题，他们指出，设计者在BIM模型中适当设计元素是最大的挑战，因为波兰没有任何关于设计文件所要求的方法和详细程度的准则。结合可持续建筑理念实施BIM似乎是波兰建筑业的一个合理方向。这与BIM作为一种方法、一套技术、工具和诀窍已经在欧洲市场上得到了很好的发展有关。此外，可持续建筑和绿色公共采购是西方市场上可采用的良好做法的主题。因此，公司和国家机构都可以利用这种经验，并根据波兰的情况加以调整。鉴于这两个概念的成熟，两者的联合实施可能会产生显著的效益，因为协同效应。西欧国家的经验表明，国家的支持对于广泛实施“BIM”概念具有重要意义。根据波兰公共采购办公室2011年进行的一项分析，波兰绿色公共采购的年平均水平约为12%。遗憾的是，分析结果没有表明与土木工程有关的投资所占百分比(波兰公共采购办公室，2013年，p。24)。“国家行动计划”中提到的2013-2016年可持续公共采购工具，其用途是增加绿色公共采购的数量，但没有提及绿色BIM概念提供的可能性，而西欧建筑市场的经验表明，这一概念使公共采购程序有可能纳入环境标准。涵盖整个建设项目的生命周期。然而，涉及这些可能性的条款载于一份界定国家智能专门化(KIS)的文件中，
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