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

吉喆，徐飛

（同圓設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，濟(jì)南250101）

1 引言

自20世紀(jì)60年代綠色生態(tài)建筑理念提出后，公共建筑的節(jié)能減排工作也逐步開始深化，而且綠色建筑理念與我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略能夠有效契合。在綠色公共建筑設(shè)計(jì)期間，引進(jìn)多個(gè)學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行全程綜合性設(shè)計(jì)，達(dá)到節(jié)約資源、回歸自然生活環(huán)境的目標(biāo)。而BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠通過數(shù)字化模型將各種類型的建筑信息呈現(xiàn)出來，確保建筑屬性信息實(shí)現(xiàn)可計(jì)算、可預(yù)估，并利用這種模型開展綠色公共建筑設(shè)計(jì)工作，能夠最大限度滿足公共建筑節(jié)能及環(huán)保要求，促進(jìn)綠色建筑的健康發(fā)展。

2 綠色建筑概述

2.1 綠色建筑的基本定義

隨著我國建筑行業(yè)迅速發(fā)展，市場規(guī)模也不斷擴(kuò)大，但建筑單位面積資源消耗總量較高，給經(jīng)濟(jì)、社會(huì)帶來快速發(fā)展的同時(shí)也消耗了巨大的資源，產(chǎn)生一定的環(huán)境污染。因此，建筑行業(yè)不斷尋求更為積極的和諧發(fā)展理念，綠色建筑應(yīng)運(yùn)而生。綠色建筑是在建筑規(guī)劃、選址、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營、維護(hù)過程中最大限度節(jié)約資源、降低污染、保護(hù)環(huán)境的一種新型方式，同時(shí)，為人民群眾提供舒適、綠色、健康的生活空間，實(shí)現(xiàn)建筑與環(huán)境的和諧共處，在這個(gè)過程中需要建筑行業(yè)內(nèi)部進(jìn)行協(xié)調(diào)、配合，充分改變傳統(tǒng)建筑行業(yè)發(fā)展思路。積極改革、創(chuàng)新工藝技術(shù)，在提升建筑實(shí)用性、功能性的基礎(chǔ)上，保護(hù)好生態(tài)環(huán)境，為人們提供健康、舒適的生活環(huán)境【1】。

2.2 綠色公共建筑設(shè)計(jì)的主要原則

綠色公共建筑設(shè)計(jì)會(huì)涉及建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電等多個(gè)專業(yè)，必須由相關(guān)人員組成專業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)。傳統(tǒng)模式下相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等信息的交流、溝通存在一定難度，且各專業(yè)對(duì)交互信息的處理要求各不相同，需要對(duì)綠色公共建筑設(shè)計(jì)要求進(jìn)行深入、系統(tǒng)的研究，簡單來說，綠色公共建筑設(shè)計(jì)的主要原則包括以下幾個(gè)方面：

1）和諧性：公共建筑設(shè)計(jì)必須考慮與周邊自然環(huán)境、建筑環(huán)境的和諧共生，建筑的拆除與建設(shè)都不能擾動(dòng)或消耗周邊環(huán)境，需要采取有效措施將這些影響降至最低，保證促進(jìn)建筑與環(huán)境的和諧發(fā)展。

2）經(jīng)濟(jì)性：綠色公共建筑建設(shè)、運(yùn)營、維護(hù)期間的復(fù)雜度較高，在反映社會(huì)發(fā)展及科學(xué)技術(shù)水平的同時(shí)，要注意選擇適宜、經(jīng)濟(jì)的技術(shù)和材料，保持地域特點(diǎn)的同時(shí)發(fā)展綠色建筑。

3）節(jié)能性：為滿足綠色建筑設(shè)計(jì)要求，公共建筑建設(shè)必須與各類資源的節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)相聯(lián)系，通過對(duì)其進(jìn)行規(guī)劃，提升資源利用效率，充分利用可再生資源，設(shè)計(jì)過程中符合氣候特征及區(qū)域環(huán)境自然規(guī)律，確保建筑保溫、通風(fēng)效果。

4）舒適性：建筑舒適性的要求一直與資源消耗存在矛盾，特別是在公共建筑建造、使用、維護(hù)過程中，經(jīng)常需要處理舒適性與其他理念的矛盾，建筑要在滿足人們舒適要求的前提下進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，利用各類材料的蓄熱、隔熱性能，提升建筑保溫、隔熱效果。

3 BIM技術(shù)應(yīng)用于綠色建筑設(shè)計(jì)工作的優(yōu)勢

3.1 以建筑信息模型為基礎(chǔ)進(jìn)行協(xié)同工作

BIM技術(shù)的應(yīng)用可以推動(dòng)多個(gè)設(shè)計(jì)專業(yè)間的協(xié)同，設(shè)計(jì)人員在本地對(duì)同一個(gè)建筑信息模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，不同的設(shè)計(jì)內(nèi)容可以同步到同一個(gè)模型當(dāng)中，不同設(shè)計(jì)人員間能夠借助對(duì)方設(shè)計(jì)元素進(jìn)行交叉設(shè)計(jì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)成員間的數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)共享，減少后續(xù)設(shè)計(jì)調(diào)整問題，提升協(xié)調(diào)工作效益【2】。

3.2 可視化及參數(shù)化設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)生成的建筑信息模型由軟件根據(jù)綠色公共建筑設(shè)計(jì)生成，在設(shè)計(jì)全過程中可以形成精準(zhǔn)的立體視圖，相關(guān)設(shè)計(jì)人員能夠在設(shè)計(jì)期間隨時(shí)對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)模型結(jié)構(gòu)、參數(shù)的改善。

3.3 建筑全生命周期提供信息管理服務(wù)

建筑信息模型當(dāng)中集成了綠色公共建筑不同階段、不同專業(yè)的所有工作信息，通過整合將其融合到同一個(gè)信息模型當(dāng)中，各類信息形成關(guān)聯(lián)，既能夠避免傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中信息丟失問題，也能夠避免專業(yè)割裂造成的資源浪費(fèi)，所形成的工作信息可以為建筑全生命周期提供必要的信息管理服務(wù)。

4 BIM技術(shù)在綠色公共建筑設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

4.1 節(jié)能體系的設(shè)計(jì)

通過BIM技術(shù)確保綠色公共建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)工作性能，若設(shè)計(jì)期間建筑未滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，需要進(jìn)行相應(yīng)的能耗計(jì)算，參照綠色公共建筑在一定環(huán)境下的能耗，結(jié)合綠色公共建筑設(shè)計(jì)時(shí)在同一環(huán)境下能耗進(jìn)行對(duì)比，若后者大于前者，則需要針對(duì)性地進(jìn)行調(diào)整、計(jì)算。建筑方提供總平面圖、圍護(hù)結(jié)構(gòu)做法等圖紙，在BIM系統(tǒng)中輸入相應(yīng)信息，以便獲取圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)，對(duì)比國家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，判斷綠色公共建筑熱功性能【3】。

4.2 建筑室外設(shè)計(jì)

一般公共建筑會(huì)使用玻璃幕墻或鏡面裝飾外墻，反射度較高，整體室外若不能合理設(shè)計(jì)會(huì)影響周邊建筑采光。綠色公共建筑室外設(shè)計(jì)利用BIM技術(shù)能夠提升建筑采光率，并減少光污染問題。針對(duì)日照時(shí)間、模擬計(jì)算等，輸入到BIM軟件當(dāng)中可以進(jìn)行采光實(shí)驗(yàn)，形成光照分析報(bào)告，根據(jù)報(bào)告對(duì)模型進(jìn)行調(diào)整，避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)失誤。對(duì)于綠色公共建筑周邊風(fēng)環(huán)境，可以利用BIM軟件中風(fēng)環(huán)境分析軟件獲取風(fēng)環(huán)境模型，并根據(jù)模擬情況調(diào)整建筑設(shè)計(jì)。

4.3 建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)

綠色公共建筑室內(nèi)環(huán)境需要考慮照明、顯色、眩光值等內(nèi)容，室內(nèi)照明又包含自然采光、節(jié)能燈具2部分，室內(nèi)設(shè)計(jì)人員考慮綠色公共建筑相應(yīng)的色溫標(biāo)準(zhǔn)來選擇燈具類型，然后通過BIM技術(shù)對(duì)節(jié)能燈具產(chǎn)品進(jìn)行深入分析，同時(shí)，采取風(fēng)環(huán)境和日照試驗(yàn)來保證節(jié)能燈具選擇成效，提高自然采光效果。對(duì)于直射室內(nèi)的陽光，要在保證通風(fēng)、采光的基礎(chǔ)上，采取有效措施進(jìn)行遮陽，通過BIM技術(shù)利用遮陽系統(tǒng)說明和設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行遮陽分析，合理選擇遮陽方式，確保與日照、風(fēng)環(huán)境分析保持一致。

4.4 建筑細(xì)節(jié)相關(guān)設(shè)計(jì)

綠色公共建筑的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)可以通過BIM分析軟件進(jìn)行，同時(shí)借助其他專業(yè)知識(shí)，經(jīng)實(shí)踐分析建筑設(shè)計(jì)的具體情況。這種方式可以通過軟件將大量實(shí)踐問題進(jìn)行篩查，確保后續(xù)建筑施工順利開展。而且通過BIM技術(shù)避免重復(fù)建模，利用不同接口轉(zhuǎn)換出建筑參數(shù)，對(duì)綠色公共建筑整體進(jìn)行分析，獲取綠色公共建筑屬性的特殊性，滿足建筑屬性專業(yè)度要求，對(duì)綠色公共建筑細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)進(jìn)行合理深化【4】。

5 結(jié)語

城市建設(shè)水平的提升，充分改善了人們的生產(chǎn)生活環(huán)境，同時(shí)也給環(huán)境造成了極大的負(fù)擔(dān)和破壞，若不加控制會(huì)嚴(yán)重影響社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。將BIM技術(shù)應(yīng)用到綠色公共建筑設(shè)計(jì)工作中，能顛覆傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)的局限性，因此，BIM技術(shù)必將成為公共建筑綠色設(shè)計(jì)的新常態(tài)，促進(jìn)綠色建筑設(shè)計(jì)的快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)社會(huì)資源的優(yōu)化配置，提升公共建筑的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。