建筑綠色節(jié)能設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用

王 軒

青科控股集團有限公司

1 BIM技術(shù)的特點

很多人提到BIM 技術(shù)就認為是一套軟件，但是其中BIM 技術(shù)的表現(xiàn)形式是一套軟件工具，但是更重要的是BIM 技術(shù)所涉及的管理范圍非常廣泛，而且還可以將建筑的所有管理信息用數(shù)字化的語言表達出來。在傳統(tǒng)建筑設(shè)計中，設(shè)計者通常使用CAD 軟件，呈現(xiàn)出來的建筑模式是2D，少數(shù)是3D 的，但是CAD呈現(xiàn)出來的建筑模型一般只有點、線、面等，這些元素與建筑實體還是存在一定的差距，尤其是一些復雜的模型，2D 視圖很難表達清楚，而設(shè)計圖之間可能也有一定的差異，這可能會給建筑施工和后期維護運營埋下隱患。BIM 技術(shù)利用數(shù)字化的3D 模型，將目標建筑呈現(xiàn)得更加清晰，而且還涉及建筑的整個生命周期，很好地彌補了傳統(tǒng)設(shè)計的不足。

1.1 BIM技術(shù)的可視化與協(xié)調(diào)性

如今建筑設(shè)計依然以平面圖紙為主，這種表達形式很容易造成的問題就是圖紙與建筑實體存在差異，可能會導致施工隊伍與建設(shè)單位存在矛盾，而BIM 技術(shù)可以很好地規(guī)避掉這一問題，因為BIM技術(shù)具有可視化的特點，其呈現(xiàn)出來的建筑模型是三維立體的，可以讓各個參與單位都能夠直觀的了解目標建筑，不管是工程預算還是施工組織設(shè)計都能夠比較準確，更加節(jié)省建設(shè)成本。眾所周知，一個建筑項目的完成需要多方力量，只有將各個參與方有機結(jié)合到一起，才能保證建筑項目順利竣工，因此保障各個部門和單位的協(xié)調(diào)交流也是非常重要的。BIM技術(shù)就具有協(xié)調(diào)作用，它可以將各個參與方和管理人員之間的溝通方式進行優(yōu)化，讓他們之間的溝通變得更加順暢，效率更高。

1.2 BIM技術(shù)的可出圖性與一體化性

BIM 技術(shù)可以將建筑目標直觀地展現(xiàn)在大家面前，具有一定的可出圖性，針對這一特性，業(yè)主方可以根據(jù)自身的需求對建筑設(shè)計提出改進意見，從而更好地保證建筑項目的綠色環(huán)保性。BIM 技術(shù)不僅在設(shè)計過程中表現(xiàn)出很好的優(yōu)勢，而且還可以應(yīng)用到建筑的工程進度、質(zhì)量以及成本管理中，具有一體化的特性。例如，目前建設(shè)工程主流預算軟件中，都需要將設(shè)計圖紙重新導入，或者進行模型胡處理，才能進行工程造價計算。但是在BIM 軟件中可以直接根據(jù)模型計算出工程造價，省去了很多時間和精力，而且計算的數(shù)值更加準確。

2 建筑綠色節(jié)能設(shè)計中BIM技術(shù)應(yīng)用的價值

2.1 有利于建筑綠色節(jié)能管理早日實現(xiàn)數(shù)字化

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字化已經(jīng)是大勢所趨，數(shù)字化不僅可以提升管理的效率，而且還可以節(jié)省企業(yè)的管理成本。對于建筑設(shè)計而言，BIM 技術(shù)的有效運用可以進一步推動建筑綠色節(jié)能管理早日實現(xiàn)數(shù)字化。首先BIM技術(shù)本身就是將建筑實體用數(shù)字模型的形式表現(xiàn)出來，而且BIM技術(shù)將設(shè)計與施工、維護等其他建筑管理階段的工作內(nèi)容有效結(jié)合起來，打破了傳統(tǒng)設(shè)計過程中各個行業(yè)之間的壁壘，可以更好地將綠化節(jié)能的設(shè)計理念運用到建筑設(shè)計中。設(shè)計過程中，BIM 軟件可以將所有的建筑信息反映出來，設(shè)計人員通過各項數(shù)據(jù)指標來調(diào)整設(shè)計方案，從而更好地保障建筑項目的綠色節(jié)能。不管是從設(shè)計方法的有效性，還是從設(shè)計人員的工作效率方面看，BIM技術(shù)都能夠表現(xiàn)出很強大的優(yōu)勢，有利于建筑綠色節(jié)能管理早日實現(xiàn)數(shù)字化。

2.2 有利于減少工程的施工費用

建筑綠色節(jié)能理念不僅要運用到設(shè)計過程中，而且在施工和后期維護中也應(yīng)該去貫徹綠色節(jié)能的思想，才能真正實現(xiàn)建筑綠色節(jié)能。在項目建設(shè)中，工程變更是時常發(fā)生的事情，但是這些突發(fā)狀態(tài)可能會增加項目的建設(shè)費用，影響建筑的綠色環(huán)保性，但是在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計中設(shè)計人員很難在短時間內(nèi)完成變更，并且保障設(shè)計方案的優(yōu)越性。如果將BIM 技術(shù)應(yīng)用到設(shè)計變更中，不僅可以節(jié)省設(shè)計人員的工作時間，而且還能夠提升設(shè)計方案的可行性，保證項目順利進行，有利于減少工程項目的施工費用。

3 建筑綠色節(jié)能設(shè)計中BIM技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 綠色建筑節(jié)能設(shè)計準備階段BIM技術(shù)的應(yīng)用

在設(shè)計準備階段，設(shè)計人員需要進行實地勘察，了解設(shè)計項目周邊的情況，分析項目的通風、采光等信息，這樣可以讓設(shè)計方案更加精確，保證項目的綠色節(jié)能。在傳統(tǒng)設(shè)計中，一般設(shè)計項目都是二維設(shè)計方式，需要經(jīng)過大量的計算、驗算、模擬等，因此，設(shè)計過程中所需要耗費的資源是比較多的。如果將BIM 技術(shù)應(yīng)用到設(shè)計準備階段，BIM技術(shù)建立的三維模型，更加貼近實體。例如，建筑的通風設(shè)計中，BIM 技術(shù)可以進行通風模擬，然后根據(jù)模擬結(jié)果進行改進，相比于傳統(tǒng)進行人工驗算，BIM技術(shù)模擬的通風方案會更加環(huán)保節(jié)能。

3.2 綠色建筑節(jié)能方案設(shè)計階段BIM技術(shù)的應(yīng)用

如今建筑設(shè)計越來越復雜，對綠色環(huán)保的要求越來越高，因此建筑設(shè)計技術(shù)也需要不斷進化。對于綠色建筑節(jié)能方案的設(shè)計，首先要保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，其次是保證建筑構(gòu)建的合理性和舒適性，最后是要實現(xiàn)綠色環(huán)保的設(shè)計理念，這些賦予了建筑設(shè)計承擔了更多的責任和目標。如果仍然使用傳統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)，那么可能需要耗費的時間和人力資源都是非常巨大的，分工合作也可能會導致技術(shù)和理念的而不同，導致各個模塊之間的配合不夠契合。因此，需要應(yīng)用BIM技術(shù)，對建筑設(shè)計實行模塊化設(shè)計，將設(shè)計目標分為若干個模塊，委派專業(yè)人士進行相應(yīng)模塊的設(shè)計，一方面可以節(jié)省項目整體的設(shè)計時間，另外一方面BIM 軟件中本身就包含了很多的功能模塊，各個模塊的合成也會非常的緊密。在BIM 軟件中有參數(shù)設(shè)計模塊，這個模塊能夠給設(shè)計目標給予一定的參考數(shù)據(jù)，設(shè)計人員可以結(jié)合這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來進行設(shè)計方案的細化和分解，其次設(shè)計人員可以根據(jù)這些參考數(shù)據(jù)來修改自身的設(shè)計方案，提高方案的合理性。BIM軟件中的可視模塊在綠色建筑節(jié)能設(shè)計階段發(fā)揮很大的優(yōu)勢。一般項目設(shè)計中，業(yè)主方通過設(shè)計圖紙很難想象出項目的實體情況，因而不能根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)計方案提出自己的參考意見，導致在建設(shè)施工過程中業(yè)主方或者施工單位會提出變更設(shè)計方案的情況，不僅會給設(shè)計工作增加負擔，同時也會影響項目的正常開展。如果將BIM 軟件中的可視模塊應(yīng)用到設(shè)計階段，通過立體的三維圖形顯示，不僅可以將建筑的外觀呈現(xiàn)在業(yè)主方面前，而且一些內(nèi)部結(jié)構(gòu)或者復制的設(shè)計內(nèi)容也可以讓業(yè)主方看得非常清楚，這樣不僅可以讓業(yè)主方更加了解建筑，而且對于設(shè)計人員自身來說，也會對設(shè)計方案有新的認識，多維度、多層次的分析設(shè)計方案，在不斷改進中提高設(shè)計方案的合理性。此外，BIM 技術(shù)通過數(shù)字來表現(xiàn)設(shè)計建筑的特性，設(shè)計人員進行通過修改相關(guān)數(shù)據(jù)來進行對比方案的優(yōu)劣勢，直觀方便，也可以進一步優(yōu)化設(shè)計方案。

3.3 綠色建筑節(jié)能施工階段BIM技術(shù)的應(yīng)用

在綠色建筑節(jié)能施工階段，涉及的參與方很多，涉及的工程類別也比較多，因此各方面的協(xié)調(diào)統(tǒng)一對于施工項目的順利開展非常重要。綠色建筑施工階段機電設(shè)備的管線施工是非常重要的組成部分，現(xiàn)代建筑中機電管線的數(shù)量是非常龐大的，施工難度比較大，如果設(shè)計人員之前未能及時預見機電管線的布置，那么會導致施工存在問題，從而影響建筑的綠色環(huán)保。通過BIM 技術(shù)，設(shè)計人員可以提前進行模擬，了解項目的能耗需求、建筑的通風采光以及空間的重疊問題，這樣就可以機電管線的布置進行反復的分析，最終得出一個比較合理的設(shè)計方案，實現(xiàn)建筑的環(huán)保設(shè)計要求。

3.4 綠色建筑運營管理階段BIM技術(shù)的應(yīng)用

綠色建筑運營管理階段是建筑發(fā)揮價值的重要階段，建筑項目的數(shù)據(jù)信息對于建筑的運營管理很有價值，可以為管理人員的工作提供數(shù)據(jù)支撐。如果項目出現(xiàn)了建筑病害，那么通過BIM技術(shù)也可以快速建模，找到解決病害的辦法，降低病害造成的損失。除了建筑的維修以外，能耗管理中也可以使用BIM 技術(shù)，管理人員可以通過BIM技術(shù)計算建筑的能耗情況，針對性提出節(jié)能降耗的措施，不僅可以降低管理人員的工作壓力，而且還可以節(jié)省能源，從而達到節(jié)能環(huán)保的效果。

4 結(jié)束語

如今綠色節(jié)能建筑深受人們的喜歡，國家也鼓勵支持實行建筑綠色節(jié)能設(shè)計，而BIM 在建筑綠色節(jié)能設(shè)計中所發(fā)揮出來的優(yōu)勢也是不可忽視的，因此，加強BIM技術(shù)的推廣與應(yīng)用是非常有必要的。在未來建筑設(shè)計中，傳統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)將會慢慢被淘汰，BIM技術(shù)將會成為了每個人設(shè)計人員都必須掌握的技能，希望設(shè)計人員能夠不斷學習，加強BIM 技術(shù)的學習與實踐，讓BIM 技術(shù)早日應(yīng)用到建筑設(shè)計的各個階段，提高我國建筑的綠色環(huán)保效果。