BIM技術下的綠色建筑設計應用

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摘要:綠色建筑是我國建筑形式的主要發展方向，也是建筑行業的一大革新，其特點與優勢就在于節能環保與減少污染，需要以更加先進的技術予以支持。本文謹就bim技術下綠色建筑設計的應用進行分析，首先闡述了BIM技術的優勢與特點，繼而從建筑與環境之間的關系、建筑與能源之間的關系及建筑材料預加工與預拼裝三個層面來說明BIM技術在綠色建筑設計中的應用。

關鍵詞:BIM技術;綠色建筑;裝配式建筑

隨著環保理念的不斷普及，綠色建筑作為一種充分利用自然資源、圍護生態平衡、追求建筑與自然協調發展的重要概念逐漸進入人們的視野，并在短期內得以大力發展，近年來，綠色建筑項目在我國各大城市中都得以展現。而要想推動綠色建筑的進一步發展，減少以往建筑成本居高不下的問題，就需要提高建筑設計過程中的技術應用水平，對BIM技術在綠色建筑設計中的應用加以研究就十分有必要了。

1BIM技術的優勢

1．1可視化優勢

BIM技術具有可視化優勢，能夠以立體模型的方式模擬建筑物的真實情況，展現建筑設計的效果，并以數據為依托對建筑進行集成管理。同時，BIM技術的應用還可以模擬建筑工程的建設活動，模擬建筑物的日照、外部圍護結構的熱能傳遞狀態等。這不僅能夠確保建筑設計的科學性與合理性，還能夠確保一旦發生了設計變動，BIM技術所構建的模型能夠進行自動調整，大大縮短了設計人員的工作時間與勞動成本。

1．2協調性優勢

以往的建筑設計工作，是以紙質繪圖或CAD繪圖的形式，并不能夠全面而充分地顯示全部建筑參數與信息，無法依據建筑信息來準確判斷分析建筑結構上的缺陷，也不能準確判斷建筑工程的施工周期與進度，而通過BIM技術的模型構建，就能夠更加真實而詳盡地展現建筑信息。另外，利用BIM技術的協調性優勢，能夠在建筑設計階段，就建筑工程所涉及到的機電安裝、管道安裝等方面的問題進行充分協調，就安裝工程生成協調與優化數據。

1．3優化性優勢

BIM技術的應用還具有優化性優勢，能夠顯示建筑設計的真實信息與數據，包括幾何參數、物理參數與空間參數等，能夠模擬建筑設計變更之后的真實情況。當建筑設計具有一定的復雜性之后，無論是設計人員還是施工人員，都已經無法全面掌握其中海量的數據，而BIM技術的應用就彌補了這一缺陷，使得建筑設計的優化成為可能。BIM技術對于建筑設計的優化包含設計方案的優化，在于將建筑設計與運營管理的投資回報相結合，便于業主選擇更加適合的設計方案;對于特殊施工環節的優化，主要在于部分建筑項目中的異形結構，這些結構無論是設計還是施工都需要投入更高的成本，通過BIM技術就能夠對異形結構的施工方式與進度加以優化［1］。

2綠色建筑設計中BIM技術的應用

2．1加強建筑與環境的聯系

建筑設計應當在綜合環境因素的基礎上進行，因時制宜，因地制宜。在綠色建筑設計中，如何與周邊環境相互協調，建筑外立面是采用玻璃質的幕墻還是其他形式的裝飾、建筑室內采光是采用自然采光還是采用照明設備，都可以通過BIM技術來加以確定，通過BIM軟件進行建筑設計的模擬，以可視化技術展示建筑設計效果，并協調建筑與環境之間的關系。例如，上海的標志性建筑———上海中心，就是一幢節能環保的綠色建筑，在設計過程中，充分考量了建筑外部因素的基礎上，以BIM軟件系統的三維模擬，構建了建筑幕墻系統模型，將建筑現場測量獲得的數據與理論數據加以比對，以確保幕墻安裝的精確性，在BIM技術的支持下，上海中心的玻璃幕墻按照4天一層的速度迅速搭建起來。在綠色建筑設計過程中，運用BIM技術應當由建設單位提供建筑平面圖與設計水平，包括效果圖與立面圖等，在進行了采光試驗與光污染分析的基礎上提交試驗與分析報告，通過BIM軟件進行數據與信息的錄入，可以模擬日照環境，模擬建筑采光情況，并可以再次基礎上加以優化。另外，運用BIM技術可以模擬綠色建筑室內與室外的通風情況，在這個過程中還需要建筑平面圖作為基礎支撐，確保建筑物內部的空氣流動與建筑外部人行區風速能夠滿足人體的舒適性要求。

2．2能源的優化配置

BIM技術具有參數化特征，能夠確保綠色建筑設計之中及設計之后，能夠在技術分析之后及時有效地進行信息反饋，實時反映建筑質量、建筑效果、施工進度、建筑成本投入等信息，并以其數據的真實性與有效性為科學、合理、節能、環保的綠色建筑設計提供數據支撐。在綠色建筑設計中，運用BIM技術可以分析建筑圍護結構的熱工性能，對圍護結構設計加以優化，以確保其能夠達到設計規范與標準的要求，而對于建筑物能源消耗情況，還需要以BIM技術在充分考量同類建筑的能耗與周邊環境的基礎上加以計算，如果經過計算之后，確定設計建筑的模擬能耗高于同類建筑的能耗，則應當對建筑設計中的圍護結構加以優化，以確保其熱工性能參數能夠達到綠色建筑節約能源的需要。通過BIM軟件來計算建筑設計的參數可以減少設計人員的勞動時間，并確保數據的真實精確［2］。BIM技術在綠色建筑設計中還能夠對建筑的布局與朝向加以調整，充分計算日照時間、日照系數、空氣流速等，確定合理的建筑朝向，以確保夏季自然通風、冬季自然取暖，這樣就能夠保證綠色建筑最大限度地利用自然資源滿足人體的舒適性要求，減少不必要的熱能轉換，減少常規能源的消耗。另外，建筑規劃過程中，要全面考量建筑物的區位因素、交通因素、采光與朝向、建筑形態、樓間距、冬季主導風向、日照系數等因素，運用BIM技術的綠色建筑設計，能夠有效改善建筑物所在區域的區位環境，對于改善城市環境也有所貢獻。

2．3預加工與預拼裝

BIM技術能應用能夠對建筑的復雜形體設計加以模擬，對建筑形態進行數據整合與數據驗證，實現多維曲面設計。在綠色建筑設計工作中，運用信息技術與BIM軟件，可以更加直觀而立體地展示現代化的設計理念與建筑美學，更加充分地體現設計者的設計創意，設計者可以在BIM技術的支持下盡可能地展現設計創意的張揚與大膽，可以運用BIM技術來對設計成果進行優化。同時，設計人員運用BIM技術的預拼裝功能，對復雜的建筑形態與建筑結構進行模擬，構建三維模型，在預拼裝之后對其進行拆分，并進行模塊設計，由材料生產單位進行建筑模塊的生產與加工，運輸至施工現場進行拼裝，可見基于BIM技術下的綠色建筑，是可以通過裝配式建筑形式完成施工的。例如，上海萬科地杰國際B街坊項目，就是三星級的綠色居住項目，其技術亮點就在于，采用PC結構的裝配整體式住宅，有效減少了資源與能源的消耗。通過BIM技術的應用，能夠提高建筑材料生產的精確性，減少施工過程中不必要的材料損耗，在保證建筑質量的同時，提高建筑效率，減少人工成本與材料成本的投入。另外，基于BIM技術將綠色建筑與裝配式建筑結合起來，還能夠減少施工過程中的粉塵與噪聲污染，切實體現環保降耗的效果［3］。

3結語

BIM技術是一種將幾何學、空間關系與信息技術相結合的建筑信息模型，在綠色建筑設計工作中，能夠有效提高建筑設計的合理性與科學性，對建筑結構加以優化，提高建筑節能降耗的水平與效果，進一步推動建筑與環境的協調發展。

參考文獻

［1］羅光亮．BIM技術在暖通綠色設計中的應用分析［J］．綠色環保建材，2017(06):52．

［2］潘海清．對基于BIM技術的綠色建筑設計應用的幾點探討［J］．江西建材，2017(02):85，87．

［3］哈維•伯恩斯坦，斯蒂芬•瓊斯，米歇爾•羅素．綠色BIM如何助力綠色設計和建造［J］．土木建筑工程信息技術，2015，7(02):20－36．

作者:汪海濱 單位:淮安市現代建筑設計研究院有限公司