基于BIM技術的綠色建筑設計應用探討

陳瑩

摘要：綠色建筑是建筑業(yè)的發(fā)展追求和發(fā)展理念，它強調的是保護環(huán)境和減少污染，與自然和諧共生。綠色建筑設計過程對建筑信息的處理要求較大，要滿足這種需求，只有依靠現(xiàn)代高科技的信息技術的發(fā)展。建筑信息模型BIM正是誕生于這樣一個信息時代，它是一種技術理念，可以為綠色建筑的實現(xiàn)提供強大的技術支撐。本文通過介紹BIM技術概念和特點，進而探討了BIM技術在綠色建筑設計中的應用。

關鍵詞：BIM技術；綠色建筑；應用

1BIM概念及特點

1.1BIM技術

BIM是Building Information Modeling的簡稱，即建筑信息模型，最早提出于1975年，是一種應用于工程設計建筑管理的數(shù)字化技術手段?；贐IM的設計過程中通過參數(shù)模型整合各種項目的相關信息，在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中進行共享和傳遞，為設計團隊以及包括建筑運營單位在內的各方建設主體提供協(xié)同工作的基礎，為建筑物從建設到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)，以能夠實現(xiàn)建筑工程的可視化和量化受到廣泛關注。在工程項目建設的不同階段中，不同利益相關方均可通過在BIM中更新、提取、插入、修改信息來支持或反映其各自職責和作業(yè)情況，促進協(xié)調作業(yè)，保障工程的順利開展。BIM技術以各種數(shù)字技術為依托，以數(shù)字信息模型為工程建設的基礎，建筑信息儲存在BIM中。這些信息數(shù)據(jù)可用于建筑設計、建造、管理，實現(xiàn)了建筑信息集成化管理，為人們提供了一種便捷的工作方式?；贐IM技術的建筑模型利用仿真模擬技術，通過模擬建筑物模型來真實反映建筑信息，具有可視化、可出圖性、模擬性、協(xié)調性等特點，尤其是在復雜建筑中的應用能夠有效提高建筑工程質量，避免了反復更改。綠色建筑設計中應積極推廣和應用BIM技術。

1.2特點

基于BIM工作環(huán)境是一個透明的、可持續(xù)環(huán)境，該設計方法在具體應用中具有很多特點：（1）可視化，BIM能夠實現(xiàn)可視化處理，為人們提供更加直觀、形象的空間情況，完成3DMAX 類似的建筑效果圖和建筑動畫，可以進行結構計算、綠色建筑分析、構件參數(shù)注釋和建筑施工圖紙生成等功能；（2）協(xié)同性，BIM模型作為建筑各專業(yè)協(xié)調下的產物，利用該技術不僅能夠進行獨立設計，還能夠進行多專業(yè)設計，且能夠配合專業(yè)知識更新，確保設計信息傳遞準確性；（3）關聯(lián)性，BIM關聯(lián)性一般體現(xiàn)在專業(yè)信息變化后，在共同模型基礎上對數(shù)據(jù)進行相應修改，提高修改關聯(lián)性的同時，避免設計信息量發(fā)生變化引發(fā)的各類問題，比如，在設計中，需要針對某一樓層橋架位置進行調整，設計師僅需要調整期參數(shù)信息，相應的模型便會發(fā)生變化，提高設計合理性。

2BIM技術在綠色建筑設計中的應用

2.1在室內環(huán)境質量方面

（1）分析室內聲環(huán)境、進行隔聲控制。綠色建筑設計中，利用BIM技術可以建立起非常詳細的建筑模型信息，模型中所輸入的構件信息可以反映到每個房間、每道隔墻、樓板、門窗及每一層構造材料，經(jīng)過BIM自帶程序的信息統(tǒng)計、外部信息條件的輸入及內部運算可以計算出主要功能房間的室內噪聲級和主要構件的隔聲性能。建筑師通過與國家標準《民用建筑隔聲設計規(guī)范》中相對應的高要求限值和低要求限值進行比較，判定室內是否有噪聲干擾和進一步采取相應的方案調整措施來滿足規(guī)范相應要求，并同時滿足《綠色建筑評價標準》中室內噪聲控制方面的評價標準。（2）室內光環(huán)境和熱濕環(huán)境的控制。建筑師通過BIM技術把對周圍感性的認知轉化為理性的運算分析，可以準確得出主要功能房間的采光系數(shù)、外窗的遮陽系數(shù)和傳熱系數(shù)，并通過調整窗的尺寸來滿足國家標準《建筑采光設計標準》的要求。通過調整外窗材料性能、分隔方式或可控的遮陽調節(jié)措施，提高建筑室內熱濕環(huán)境。

2.2在節(jié)地和熱工性能方面

（1）通過日照分析達到節(jié)地目的。根據(jù)建設單位提供的規(guī)劃用地平面圖，在滿足道路退讓間距、樓宇之間視覺衛(wèi)生間距、建筑物之間消防間距等規(guī)劃相關規(guī)范和標準的前提下，建筑師利用BIM技術建立場地各單體模型來模擬建筑物單體的日照情況，保證每棟建筑物的日照都滿足國家現(xiàn)行規(guī)范對相關建筑日照時數(shù)標準的要求，實現(xiàn)地塊合理布局和建設容積率的最大化，達到充分利用土地的目的。（2）在圍護結構熱工性能方面。建筑方案在創(chuàng)作過程中，建筑師利用BIM技術可以同時建立起二維與三維模型，并在模型中賦予外圍護結構如屋面、墻體和門窗的材質、保溫材料、構造層次及對應的材料熱工性能參數(shù)，通過軟件中相應計算功能輸出圍護結構熱工參數(shù)值，并與國家現(xiàn)行相關的建筑節(jié)能標準相比較，判斷所設計建筑的圍護結構熱工性能和供暖空調全年計算負荷是否符合節(jié)能要求。在得到準確參數(shù)信息的情況下，建筑師便可以通過修改構造層次、材料熱工性能參數(shù)或方案設計來實現(xiàn)圍護結構的熱工性能指標和供暖空調全年計算負荷優(yōu)于國家現(xiàn)行相關建筑節(jié)能設計標準5%或10%的目的，以此達到《綠色建筑評價標準》中相應綠色設計評價標準。

2.3節(jié)約材料與利用材料

在綠色建筑的評價標準中有建筑材料和使用比例的詳細要求。如果施工是安全的，施工環(huán)境的情況也能得到保證，可保證總體建材重量的10%以上可持續(xù)利用的要求。如果使用以前傳統(tǒng)的技術和手段，進行如此迅速的精確計算是難以實現(xiàn)的，更不用說應用在一些比較復雜的工程項目中。如果運用BIM技術，這些類型的問題將非常容易地得以解決。因為BIM技術具有非常強大的數(shù)據(jù)信息和對資料進行統(tǒng)計的功能，在一段相對較短的時間內就可以計算出各建材的用量，給配置工程建材工作提供了一種可靠的指導，符合綠色建筑評價標準的需求。此外，BIM是建筑，結構、給排水、電氣、暖通等不同專業(yè)的設計相結合在一起的，它擁有檢查管線碰撞和解決設計階段不同專業(yè)的方案沖突等功能，因此可以在施工階段有效地避免因此類沖突所帶來的浪費及返工等問題。

2.4運營與管理分析

BIM技術的核心是參數(shù)化的三維可視化模型，這是各個相關專業(yè)信息的結合，可以把建筑物涉及到的不同專業(yè)中的各種參數(shù)加以可視化，并可以與整個建設過程中的信息保持一致，同時能實時提供相關的各種項目的資料。提供的這些數(shù)據(jù)具有極高的完整性而且可靠性，并能進行實時協(xié)作、長時間持續(xù)提供經(jīng)營管理現(xiàn)階段綠色建筑對工程信息的要求。例如項目運行一段時間后需要清洗空調通風系統(tǒng)，此時就要熟悉和掌握所有的空調系統(tǒng)規(guī)模、空調管道的位置、以及圍繞該系統(tǒng)的其他功能管線位置都要熟知，之后才能決定投入的相應的人力物力和必要的工具。通過BIM模型就可以實現(xiàn)它并且能夠高品質地滿足這些要求。BIM技術可以通過建立的模型快速準確的了解出現(xiàn)問題的燈具的具體位置并且了解相關燈具的功率、高度以及接線等情況。

3結語

建筑設計不僅影響著建筑質量和功能，更影響著周邊環(huán)境和建筑能耗，傳統(tǒng)設計方式下，難以反映建筑能耗。而基于BIM技術下的建筑設計，通過模擬建筑信息便能夠反映建筑能耗等相關信息，對于優(yōu)化建筑設計有著很大幫助，現(xiàn)代建筑設計中積極推廣和應用BIM技術，利用BIM技術的諸多優(yōu)勢，通過模擬建筑的風、光、熱、聲四大建筑環(huán)境，有效控制建筑的布局和物理環(huán)境情況，不僅有利于建筑師全面、準確、有效的設計出高質量的綠色建筑，也為國家推動綠色建筑健康快速的發(fā)展提供了有力的技術支持和保障。

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