BIM 技術(shù)在綠色公共建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

■黃牡丹 ■江西省城建設(shè)計(jì)研究院有限公司，江西 南昌 330000

1 綠色建筑的概念

地球上的人類如今由于缺少能源以及資源的供應(yīng)，環(huán)境越來(lái)越惡化，生存的壓力越來(lái)越重，因此開(kāi)始重視可持續(xù)發(fā)展的能源與資源。而在建筑行業(yè)中貫徹可持續(xù)發(fā)展觀的便是綠色建筑，即是節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材與環(huán)境保護(hù)的四節(jié)一環(huán)保。綠色建筑在綠色建筑的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中可解釋為:建筑物在其全壽命的周期之內(nèi)，以最大的程度去節(jié)約能源、節(jié)約土地、節(jié)約水源以及節(jié)約建材、保護(hù)環(huán)境、降低污染，盡可能為人類建造一個(gè)舒適、健康又高效率的生存空間，并與自然環(huán)境和諧統(tǒng)一的建筑。由此可見(jiàn)人類對(duì)建筑的全壽命周期越來(lái)越重視了，要求也越來(lái)越高，建筑的全壽命周期也向著更節(jié)約能源、更節(jié)省資源以及更加環(huán)保的方向發(fā)展。

2 BIM 技術(shù)的概念

BIM 技術(shù)即Building Information Modeling，就是建筑信息模型，它主要是通過(guò)建筑工程的各類與之有關(guān)的數(shù)據(jù)信息模型來(lái)建立一個(gè)建筑的模型，利用數(shù)字信息建立與模擬一個(gè)仿真的建筑物能擁有的實(shí)際性能。在美國(guó)，BIM 技術(shù)有三個(gè)主要的部分組成其標(biāo)準(zhǔn)，即:BIM 技術(shù)能夠共享知識(shí)這類信息資源，是一個(gè)分享的過(guò)程，分享與之相關(guān)的設(shè)施信息以及這個(gè)設(shè)施從開(kāi)始的設(shè)計(jì)概念直到拆除的整個(gè)全壽命周期之中涉及到的全部決策提供一些科學(xué)依據(jù);BIM 還是表達(dá)一個(gè)建設(shè)工程項(xiàng)目所具有的物理以及功能特點(diǎn)的一項(xiàng)數(shù)字技術(shù);工程項(xiàng)目在不一樣的階段中將會(huì)有不一樣的利益有關(guān)方，他們會(huì)利用BIM 技術(shù)不斷的在其中插入、提取或是更新與修改數(shù)據(jù)信息，從而用來(lái)支撐以及反映出不同職責(zé)之間的協(xié)同工作。

BIM 技術(shù)還有著可視化、模擬性、可出圖性以及協(xié)調(diào)性、優(yōu)化性這五種特別的性質(zhì)，這五種優(yōu)質(zhì)的特性促使自2002 年以來(lái)應(yīng)用于建筑工程行業(yè)的BIM 技術(shù)在短短的十幾年里席卷全球，被廣大業(yè)內(nèi)人士充分認(rèn)可其作用，更是被稱為是改變建筑行業(yè)的一項(xiàng)重要變革力量。這些年來(lái)的BIM 技術(shù)逐漸被應(yīng)用與美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，其的發(fā)展程度已經(jīng)到了相當(dāng)先進(jìn)的水平，已經(jīng)是一股推動(dòng)建筑行業(yè)發(fā)展的十分有力的力量，在其發(fā)展前期就有許多軟件廠商積極呼吁應(yīng)用BIM 技術(shù)，而隨后的政府、設(shè)計(jì)單位、科研院校以及施工企業(yè)或者是各行各業(yè)的協(xié)會(huì)和專家等各界社會(huì)人士都逐漸將BIM 擺在了眼前的位置，專門建立發(fā)展BIM 技術(shù)的工作室與團(tuán)隊(duì)，促進(jìn)BIM 技術(shù)更廣泛的應(yīng)用，給人們的生活工作帶來(lái)更大的便利性。

3 BIM 技術(shù)在綠色公共建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

作為一種科學(xué)的技術(shù)理念，BIM 技術(shù)呼吁建筑知識(shí)與資源能夠得到全方位的共享，并提供建筑全壽命周期中需要做出決策的科學(xué)依據(jù)的一個(gè)過(guò)程。不論是綠色建筑還是BIM 技術(shù)都是把建筑全壽命周期放在十分重要的地位，兩者以不同的方式為同一個(gè)目的而努力著，綠色建筑是BIM 技術(shù)的基礎(chǔ)，而BIM 技術(shù)是綠色建筑判斷的可靠依據(jù)與技術(shù)?？蓮南旅鎺讉€(gè)栗子來(lái)看BIM 技術(shù)在藍(lán)白色公共建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

3.1 分析節(jié)約能源及利用能源

在評(píng)價(jià)綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)中十分重要的一項(xiàng)內(nèi)容便是節(jié)約能源以及利用能源，把通過(guò)BIM 建立的一個(gè)可視建筑三維模型引入能夠分析能耗的軟件或是轉(zhuǎn)換格式引入能分析能耗的軟件，并以與之有關(guān)的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，與當(dāng)?shù)氐臍夂驓庀髷?shù)據(jù)實(shí)際結(jié)合起來(lái)，在模擬的計(jì)算結(jié)果之上盡可能科學(xué)合理的調(diào)整或是優(yōu)化建筑的維護(hù)結(jié)構(gòu)與設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，控制好控啊們自己在設(shè)計(jì)時(shí)就預(yù)期好的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。另外，通過(guò)BIM 技術(shù)可以分析室外的太陽(yáng)輻射的強(qiáng)度與太陽(yáng)輻射的分布區(qū)域，從而利用起來(lái)優(yōu)化與改善太陽(yáng)能設(shè)備方案的設(shè)計(jì)，在最大程度上科學(xué)合理的利用可再生資源，并將室外植被配置優(yōu)化起來(lái)，可以合理的將不同類型的植物種植的位置確定下來(lái)。另外，還能分析室內(nèi)的自然采光，將自然采光充分的利用起來(lái)，使人工照明消耗的能源得到有效的降低。

3.2 分析節(jié)約水資源及利用水資源

BIM 技術(shù)建立的三維建筑信息模型可以根據(jù)實(shí)際的當(dāng)?shù)貧夂蚪涤陻?shù)據(jù)與暴雨的強(qiáng)度系數(shù)與計(jì)算的公式提供一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)的里完整信息是采集雨水與計(jì)算的一種可靠依據(jù)，接著便可以以采集雨水的方法內(nèi)不一樣的地貌與材質(zhì)為基礎(chǔ)，對(duì)徑流系數(shù)影響與建筑、綠地與道路等信息的確定，從而使集雨量的計(jì)算更加精確并使設(shè)計(jì)方案得到及時(shí)的調(diào)整與優(yōu)化。

3.3 節(jié)約材料與利用材料與資源

在評(píng)價(jià);綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)中有詳細(xì)要求建筑的材料以及使用的比率。例如:在施工現(xiàn)場(chǎng)的五百千米之中所生產(chǎn)出來(lái)的建材重量需要占據(jù)整體建材重量的百分之六十;若是安全以及環(huán)境能得到保證的情況便要求可持續(xù)利用的建材重量要占整體使用建材重量的百分之十。以上的這些要求若是利用以前的傳統(tǒng)技術(shù)與手段便很難計(jì)算德快速又準(zhǔn)確，更別說(shuō)一些更復(fù)雜的工程項(xiàng)目了。而若是通過(guò)BIM 技術(shù)，這些類別的問(wèn)題都將迎刃而解，因?yàn)锽IM 技術(shù)有著十分有力的數(shù)據(jù)信息以及統(tǒng)計(jì)材料的功能，能在較短的時(shí)間內(nèi)將每種建材的用量計(jì)算出來(lái)，給與配置工程建材的工作一個(gè)可靠的指導(dǎo)，滿足綠色建筑的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。另外，BIM 還是將建筑、水、暖、電等等不同的專業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)合在一起，擁有著檢查碰撞、解決設(shè)計(jì)階段的不同專業(yè)沖突等功能，能使在施工的階段才發(fā)現(xiàn)這些沖突問(wèn)題帶來(lái)的浪費(fèi)問(wèn)題得到有效的避免，并在節(jié)約建材方面有著十分有力的貢獻(xiàn)。

3.4 分析室內(nèi)環(huán)境

風(fēng)、光與聲音這三種環(huán)境組成了室內(nèi)環(huán)境，要想準(zhǔn)確的分析好這三個(gè)方面的內(nèi)容，就需要準(zhǔn)確的BIM 三維建筑模型。通過(guò)模型分析室內(nèi)的自然通風(fēng)情況，對(duì)室內(nèi)的空氣年齡、污染物的分布等情況明確之后來(lái)隨所需開(kāi)創(chuàng)的數(shù)量、位置以及大小等進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，改善室內(nèi)的通風(fēng)質(zhì)量水平。同時(shí)，分析光環(huán)境，對(duì)建筑的室內(nèi)光照程度、統(tǒng)一眩光的數(shù)值以及一般的顯色指數(shù)等是否能與有光要求相適應(yīng)。還有要分析室內(nèi)的噪聲，隨室內(nèi)的噪聲值進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)判斷。室外環(huán)境一樣可以通過(guò)BIM 技術(shù)模擬出來(lái)得模型導(dǎo)入分析軟件，并將上述內(nèi)容完整分析下來(lái)。

3.5 分析運(yùn)營(yíng)與管理

參數(shù)化的三維可視化模型就是BIM 技術(shù)的核心，其中結(jié)合了很多與之有關(guān)的專業(yè)信，可以把建筑工程的試題功能與特性數(shù)字、參數(shù)以及可視化，并能與整個(gè)建設(shè)過(guò)程中的信息相一致，并能夠?qū)崟r(shí)地將工程項(xiàng)目有關(guān)的各類數(shù)據(jù)提供出來(lái)，提供的這些數(shù)據(jù)還是十分完整與可靠的，并能進(jìn)行實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)，長(zhǎng)時(shí)間、持續(xù)的提供能夠?qū)⑦\(yùn)營(yíng)與管理階段的綠色建筑對(duì)工程信息的要求很好的滿足。如工程項(xiàng)目在運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間之后要清洗空調(diào)的通風(fēng)系統(tǒng)，這種時(shí)候就要熟悉與掌握全部空調(diào)系統(tǒng)規(guī)模。對(duì)空調(diào)管路的位置、系統(tǒng)的周邊其他功能的管線位置都要熟知，并在此之后才能決策出要投入相應(yīng)的人力、物力以及工具，BIM 模型就能做到這些要求并且還是高質(zhì)量的滿足。像哪個(gè)燈具壞了都能通過(guò)BIM 技術(shù)建立的模型快速準(zhǔn)確的了解安裝燈具的高度、安裝功率以及接線的情況等。

4 結(jié)束語(yǔ)

BIM 技術(shù)在綠色公共建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，滿足了綠色建筑從開(kāi)始建造直到需要拆除的整個(gè)壽命周期之內(nèi)的更進(jìn)一步環(huán)保的各種性能的要求，在建筑行業(yè)中充分的貫徹了可持續(xù)發(fā)展觀，是建筑行業(yè)在未來(lái)發(fā)展中的主要方向。我國(guó)也將綠色建筑與BIM 技術(shù)擺在顯眼的位置，促進(jìn)其互相結(jié)合與發(fā)展。

［1］張敏.國(guó)內(nèi)外綠色建筑的發(fā)展及其評(píng)價(jià)體系的研究［A］.既有建筑綜合改造關(guān)鍵技術(shù)研究與示范項(xiàng)目交流會(huì)，2010∶87 -90.

［2］張雷.基于BIM 技術(shù)的綠色建筑預(yù)評(píng)估系統(tǒng)研究［J］.土木建筑工程信息技術(shù)，2011(01):31 -36.