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

趙朋飛

中煤科工重慶設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司 重慶 400010

前言

節(jié)能、減排的可持續(xù)發(fā)展理念目前已經(jīng)深入各領(lǐng)域，特別是在建筑領(lǐng)域，發(fā)展綠色建筑更是貫徹落實(shí)能源與資源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要舉措。在綠色公共建筑的設(shè)計(jì)中，BIM（建筑信息模型）技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用，解決了其中所涉及的跨學(xué)科、綜合性及全過程設(shè)計(jì)難題。具體表現(xiàn)在借助工程建筑信息模型，在真實(shí)環(huán)境下模擬建筑的日照、朝向、遮陽等，從而評(píng)估出能量消耗、環(huán)境噪聲等影響因素，確保公共建筑從設(shè)計(jì)初期便將節(jié)能、環(huán)保、低碳的綠色概念貫穿建筑建設(shè)全程。

1 BIM技術(shù)及其設(shè)計(jì)應(yīng)用作用

（1）BIM技術(shù)概述。BIM是一種理想化的設(shè)計(jì)工具，借助數(shù)據(jù)直接關(guān)系傳遞信息，在建筑模型中，其應(yīng)用前提是構(gòu)建各單位間關(guān)系，盡量詳細(xì)地表達(dá)出建筑模型或是構(gòu)建信息。在建筑設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用，突出表現(xiàn)在充分利用數(shù)字模型進(jìn)行建筑的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、出圖等。BIM技術(shù)的應(yīng)用具有信息集成化、全程可傳遞性、設(shè)計(jì)協(xié)同性三個(gè)特點(diǎn)。該技術(shù)徹底打破了往常建筑平面設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)理念，強(qiáng)調(diào)從立體三維層面著手展開建筑設(shè)計(jì)。BIM軟件能夠真實(shí)、具體地反映出建筑信息，從而讓建筑設(shè)計(jì)師更為直觀地了解建筑物。

（2）綠色公共建筑。綠色公共建筑是指該建筑在它的全部壽命周期之內(nèi)，以節(jié)能、低碳、環(huán)保、無污染、再利用、可持續(xù)性等綠色設(shè)計(jì)為主題，能夠?yàn)槿藗兲峁┙】?、舒適的生活環(huán)境和生活空間，可以和自然一起產(chǎn)生共生效應(yīng)的建筑物。因此，通過借助BIM技術(shù)，不僅可以保證資源的運(yùn)用是否合理，還可以確定這幢建筑是否真的達(dá)到了環(huán)保建筑的標(biāo)準(zhǔn)。

（3）BIM技術(shù)優(yōu)勢。BIM是一種新型的構(gòu)筑軟件，對(duì)于一些條件具備完善的理念，并且按照可視化的特征能夠?qū)F(xiàn)階段一些缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，滿足在設(shè)計(jì)上的交流。后期的設(shè)計(jì)理念當(dāng)中有一定的可能性，對(duì)于傳統(tǒng)的特點(diǎn)有很大的促進(jìn)作用，更加保證了實(shí)施BIM技術(shù)的重要性，在后期的建設(shè)當(dāng)中，可以提供比較穩(wěn)定的條件。

1）可視化和協(xié)調(diào)性特點(diǎn)。BIM技術(shù)有很強(qiáng)的可視性，涉及工作人員可以運(yùn)用這個(gè)技術(shù)創(chuàng)建完善的建筑模型，確保建筑結(jié)構(gòu)是科學(xué)且合理的，可以有效提升實(shí)施方案的效率。我們國家的建筑結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，設(shè)計(jì)方面的困難也在逐漸提高，廣泛應(yīng)用BIM技術(shù)，可以協(xié)助工作人員全方位的了解建筑結(jié)構(gòu)，拓展可視化的思路，確保有效實(shí)施設(shè)計(jì)方案。和傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)比較，BIM有強(qiáng)大的協(xié)調(diào)性，可以確保施工單位以及設(shè)計(jì)人員緊密配合，對(duì)施工當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)的問題，制定出有效的解決辦法。在設(shè)計(jì)時(shí)，涉及工作人員之間若缺少及時(shí)溝通，就會(huì)對(duì)實(shí)施效果有直接的影響，所以，廣泛使用BIM技術(shù)可以增加工作人員之間的溝通。

2）模擬性和優(yōu)化性的特點(diǎn)。BIM技術(shù)具有模擬性，并不是模擬建筑模型，而是涉及工作人員在設(shè)計(jì)的時(shí)候，運(yùn)用BIM技術(shù)能進(jìn)行節(jié)能和日照的模擬。招投標(biāo)時(shí)期，設(shè)計(jì)人員運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行施工，可以將方案的合理性進(jìn)行提高。此外，BIM技術(shù)還具備優(yōu)化性，可以對(duì)施工的方案進(jìn)行優(yōu)化，可以提高建筑工程中信息的準(zhǔn)確。設(shè)計(jì)工作人員在工作過程中，必須要與建筑的復(fù)雜程度進(jìn)行有效結(jié)合，適當(dāng)使用BIM技術(shù)，并且對(duì)之前的方案及時(shí)進(jìn)行優(yōu)化，保證工程可以按時(shí)完工。

3）參與性和完備性。BIM技術(shù)能為設(shè)計(jì)工作人員提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，確保方案具有合理性，可以提高方案實(shí)施的整體效果。BIM技術(shù)的完備性基本展現(xiàn)在對(duì)工程幾何信息能夠詳細(xì)描述，確保建筑的每一項(xiàng)信息都具有準(zhǔn)確性，提高了方案的實(shí)施效果[1]。

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

（1）設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用。在設(shè)計(jì)的過程中，對(duì)提醒的設(shè)計(jì)要重返戰(zhàn)線環(huán)保的理念。BIM技術(shù)要從設(shè)計(jì)方面著手，再進(jìn)行模型的建造，運(yùn)用軟件中的功能模塊，對(duì)工程的形體詳細(xì)分析，建立健全工程的形體建模。BIM對(duì)每項(xiàng)參數(shù)都分別進(jìn)行了細(xì)化與調(diào)整，將工程的形體變得逐漸協(xié)調(diào)和始終，使方案質(zhì)量和效率有效實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而設(shè)計(jì)方案更符合用戶的需要，更加科學(xué)合理。BIM的可視化能夠把多方面的部件展現(xiàn)出來，方便設(shè)計(jì)工作人員確定方案的實(shí)用性，將方案的效果有效優(yōu)化。所以，在設(shè)計(jì)方案的時(shí)候，BIM技術(shù)可以對(duì)工程的整體和局部分別進(jìn)行詳細(xì)分析，將設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整，對(duì)比一些方案并調(diào)整細(xì)節(jié)，優(yōu)化工作效率。

（2）BIM技術(shù)在綠色建筑施工階段的應(yīng)用。在施工期間，應(yīng)用BIM技術(shù)能夠及時(shí)對(duì)比成效，經(jīng)過調(diào)查和對(duì)比等方式，能夠牢牢掌握施工的具體情況，并且對(duì)于一些問題提出了有針對(duì)性的解決對(duì)策。在施工的過程中，BIM技術(shù)可以有效對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全方位的檢查，建筑的特征一般都是通過BIM呈現(xiàn)的，比如能耗的具體狀況等，呈現(xiàn)的也會(huì)更加直觀。綠色建筑是根據(jù)多種部件所組成的，所以在施工中，對(duì)構(gòu)件有很高的要求，每個(gè)系統(tǒng)都要實(shí)行節(jié)能環(huán)保。比如機(jī)電管線是非常重要的，設(shè)備類型和數(shù)量增多，施工也就會(huì)變得越來越嚴(yán)重，為了確保工程效率，BIM要對(duì)機(jī)電管線進(jìn)行詳細(xì)分析，構(gòu)建適合施工情況的方案，并且，施工時(shí)要及時(shí)監(jiān)督和檢查，準(zhǔn)確掌握進(jìn)程，高效完成綠色建筑。BIM可以將建筑中的時(shí)間和空間有效結(jié)合，這樣可以更加方便的管理工作人員，設(shè)計(jì)管理方案，對(duì)綠色工程有很大的積極作用。

（3）統(tǒng)籌環(huán)境。BIM技術(shù)有很好的控制環(huán)境的作用，可以在一些環(huán)境中演算實(shí)施條件，并且能為后期的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。所以，在設(shè)計(jì)當(dāng)中，BIM可以按照立體模型進(jìn)行分析，從墻體導(dǎo)熱以及室內(nèi)采光等多種數(shù)據(jù)報(bào)告，把一些設(shè)計(jì)工作進(jìn)行良好優(yōu)化。其次對(duì)于使用建筑空間的條件要有分析的意識(shí)，可以保證設(shè)計(jì)的時(shí)候，能夠?qū)Χ喾N數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，以免在交流等方面出現(xiàn)問題，對(duì)綠色建筑的效率進(jìn)行提升，滿足公共體系設(shè)備以及功能宣傳，為環(huán)境和建筑統(tǒng)籌提供高效平臺(tái)?？梢园凑誃IM中獨(dú)特的共享平臺(tái)，滿足設(shè)計(jì)中無法協(xié)調(diào)的審核優(yōu)勢，為之后的細(xì)節(jié)圖紙等方面提供更高效率的工作前提，對(duì)于一些并沒有完全發(fā)展的體系來說，通過一些途徑滿足現(xiàn)在城市的需要，保證建筑環(huán)境能夠可是續(xù)發(fā)展。

（4）日照分析的應(yīng)用。建筑物中的玻璃幕墻有很大的影響，特別是能對(duì)保溫隔熱有所影響，但是綠色建筑的設(shè)計(jì)目的是降低建筑物的耗能，降低排放的氣體，進(jìn)而運(yùn)用建筑物本身來有效實(shí)現(xiàn)保溫的作用。所以，在設(shè)計(jì)階段必須要對(duì)日照有詳細(xì)的分析，再選擇最適合的方案，以此實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。使用BIM技術(shù)可以在設(shè)計(jì)的過程中對(duì)日照進(jìn)行分析，還可以用一些軟件分析輻射狀況，按照分析的結(jié)果來設(shè)計(jì)活動(dòng)的區(qū)域以及建筑的材料，與此同時(shí)還可以按照植物特點(diǎn)來選擇合適的位置，植物有降低噪音并且提供好環(huán)境的積極作用，可以運(yùn)用BIM技術(shù)對(duì)植被的作用進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，對(duì)采光進(jìn)行分析的時(shí)候，盡量將采光的全過程進(jìn)行模擬，并真實(shí)展現(xiàn)出來，之后再對(duì)采光的百分比進(jìn)行計(jì)算，設(shè)計(jì)出合適的窗戶大小和位置，與此同時(shí)還要考慮到窗外的景色。可以運(yùn)用模擬技術(shù)對(duì)噪音進(jìn)行模擬，設(shè)計(jì)出合適的降噪方法，還要通過模擬技術(shù)對(duì)房間進(jìn)行模擬，將房間中受到的噪音進(jìn)行模擬，這樣就可以有效地將房間內(nèi)的功能進(jìn)行完善，比如可以把需要安靜的會(huì)議室建在噪音較小的位置，一些娛樂場所可以安置在噪音較大的位置。

（5）節(jié)約能源，利用資源。當(dāng)我們?cè)u(píng)價(jià)一幢建筑是否屬于綠色建筑時(shí)，可以通過BIM建造一個(gè)模型，引入一個(gè)測量能耗的軟件來分析能耗是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能水平，并且與建筑所在地的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，讓兩者結(jié)合起來控制好節(jié)能的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。然后通過BIM分析室外陽光的強(qiáng)度，建立和優(yōu)化太陽能設(shè)施，還可以分析室外的自然采光效果，減少人工照明所消耗的能源。

（6）節(jié)約材料。BIM技術(shù)內(nèi)置有十分強(qiáng)勁的計(jì)算系統(tǒng)，這代表它可以通過統(tǒng)計(jì)材料的數(shù)據(jù)信息，在分析過材料的功能之后，短時(shí)間就可以計(jì)算出整個(gè)項(xiàng)目所有的材料用量，根據(jù)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)對(duì)用量合理分配，給予工作人員指導(dǎo)，達(dá)到綠色公共建筑的用料標(biāo)準(zhǔn)。其次，BIM技術(shù)還可以將水電暖這些因素結(jié)合進(jìn)建筑本身，對(duì)線路的碰撞和一些沖突性問題進(jìn)行檢查，避免這些問題帶來浪費(fèi)材料的情況，對(duì)于資源的節(jié)約很有幫助[2]。

3 結(jié)束語

在綠色建筑方面最重要的特點(diǎn)就是要保證可持續(xù)性，把BIM技術(shù)廣泛應(yīng)用到綠色建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中有助于全面貫徹節(jié)能環(huán)保的良好理念，這兩方面的整合，也可以有效將建筑項(xiàng)目的質(zhì)量進(jìn)行提升。BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)階段發(fā)展的核心技術(shù)，使用BIM技術(shù)可以獲得更多的數(shù)據(jù)信息，創(chuàng)建立體模型可以對(duì)建筑內(nèi)部、外部以及建筑的使用情況進(jìn)行詳細(xì)分析，方便人們對(duì)其進(jìn)行監(jiān)督，并且要全方位將技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，推進(jìn)建筑行業(yè)快速發(fā)展。