BIM技術(shù)在綠色公共建筑設(shè)計中的應(yīng)用研究

池魏楠，李艷

1陜西省現(xiàn)代建筑設(shè)計研究院；2西安經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)建設(shè)有限責(zé)任公司

伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對建筑的各個方面有了新的要求，進(jìn)而促進(jìn)了建筑行業(yè)的發(fā)展和改造。建筑是由一個復(fù)雜的綜合系統(tǒng)組成，其中包括空間設(shè)計系統(tǒng)、綠化結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、維護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)等。因此，建筑的設(shè)計也是一個極其復(fù)雜的過程，建筑工程師在設(shè)計過程中既要考慮到它的能源消耗問題又要關(guān)聯(lián)著它的結(jié)構(gòu)組成因素，BIM技術(shù)便由此應(yīng)蘊(yùn)而生。在計算機(jī)的幫助下，人們不僅能方便查找信息，也能迅速的創(chuàng)造交流信息。BIM技術(shù)是綜合建筑設(shè)計科學(xué)與計算機(jī)技術(shù)的融合產(chǎn)物，在建筑設(shè)計中可以很好地幫助工程師做出綠色建筑設(shè)計的應(yīng)用方案。

一.BIM技術(shù)的研究

（一）BIM技術(shù)的研究背景

近年來建筑行業(yè)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，公共建筑的建設(shè)量日益增多。在建筑行業(yè)發(fā)展的過程中，公共建筑能源消耗量巨大。公共建筑由于其本身的形狀特點(diǎn)和功能，使得它的生態(tài)耗能量較高，人們對建筑的多樣式化、對公共建筑的設(shè)計功能要求越來越高，建筑師的施工工藝便越加復(fù)雜。工程師不僅要考慮到建筑設(shè)計功能問題還要考慮公共建筑的占用面積問題，大型的娛樂場所如酒店、籃球場、辦公樓等，雖然它們的建筑面積不會超過民居面積的百分之五，但該部分能源的消耗量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過民用建筑的比值。面對著諸多設(shè)計功能和障礙的問題。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，使計算機(jī)信息在人們的建筑行業(yè)起著起著越來越重要的引導(dǎo)作用。建筑師在工程設(shè)計中需要通過大量的尋找網(wǎng)絡(luò)建筑信息結(jié)合各種信息優(yōu)勢的綜合來提供最好的建筑方案，BIM技術(shù)便很好的實現(xiàn)了這一點(diǎn)。它給設(shè)計師提供了一個優(yōu)秀的建筑輔助設(shè)計工具，使建筑設(shè)計的復(fù)雜程度大大降低，同時也減少了生態(tài)能源的消耗，綠化了公共設(shè)計建筑，對建筑行業(yè)的發(fā)展起到了很大的幫助作用。

（二）BIM技術(shù)的研究意義

BIM技術(shù)是兼顧環(huán)境與居住舒適健康的研究體系，受到廣泛的關(guān)注與支持，成為許多國家建筑節(jié)能的綠色建筑概念。BIM技術(shù)在整個建筑設(shè)計周期內(nèi)最大限度的減少了環(huán)境污染和能源利用總量，在節(jié)約能源的情況下為人們提供了舒適、穩(wěn)定、安全、健康的生活空間。在與自然和諧共處的建筑設(shè)計體系中，先是規(guī)劃建筑的空間設(shè)計、環(huán)境設(shè)計、舒適設(shè)計，在設(shè)計的過程中充分利用BIM技術(shù)可以有效的提高建筑設(shè)計工作效率。通過對BIM軟件的應(yīng)用，獲取大量的建筑信息資源，再把這些資源充分利用調(diào)整，便能有效地創(chuàng)造出建筑信息模型。建筑工程師可以隨時的對建筑設(shè)計方案進(jìn)行環(huán)境性能分析，得到環(huán)境分析結(jié)果以后作出合理的規(guī)劃調(diào)整。BIM技術(shù)憑借在建筑領(lǐng)域的出色表現(xiàn)已被列入建筑設(shè)計不可缺少的重要設(shè)計體系

（三）傳統(tǒng)建筑體系與BIM技術(shù)相比較

對于大多人而言，傳統(tǒng)的建筑體系不但耗資巨大，且所造成的環(huán)境影響也令人震驚不已。在外國，商用和住宅建筑行業(yè)消耗的生態(tài)能源為百分之四十，而我國的能源消耗量能達(dá)到百分之八十至百分之九十。這個令人發(fā)指的數(shù)字消耗浪費(fèi)的不僅是人得生產(chǎn)力，更是對社會能源的一種破壞和浪費(fèi)。因此BIM技術(shù)自開發(fā)以來廣泛受到大家的好評。在減少了大量的能源消耗的同時，減少了對環(huán)境的破壞，而且還能提高人們的居住質(zhì)量和品質(zhì)。傳統(tǒng)的建筑體系很難達(dá)成目標(biāo)，這要求BIM技術(shù)要突破傳統(tǒng)建筑體系的種種制約，通過科學(xué)合理的設(shè)計整改，集成自然舒適、綠色環(huán)保、低能耗維護(hù)結(jié)構(gòu)、資源充分利用等新技術(shù)、新方案，有效地提高資源利用效率、構(gòu)劃出了綜合舒適、健康環(huán)保的建筑功能體系。

二.BIM技術(shù)與能耗分析相結(jié)合的研究

利用BIM技術(shù)，建筑工程師在設(shè)計中可以搜索大量的設(shè)計信息，包含空間組合信息、能耗信息、材料信息等等，利用這些信息可以創(chuàng)建出一個建筑虛擬模型，將創(chuàng)造的模型填入相關(guān)的數(shù)據(jù)加以分析就能夠得到相應(yīng)的能力消耗數(shù)據(jù)。原來的這些數(shù)據(jù)需要專業(yè)的工作人員花費(fèi)額外的精力去研究，運(yùn)用BIM技術(shù)可以比較簡單的得到能量消耗數(shù)據(jù)，不斷的優(yōu)化建筑中的設(shè)計、施工、運(yùn)營的設(shè)計流程。BIM以及相配套的優(yōu)化工具對建筑復(fù)雜項目進(jìn)行了有效的優(yōu)化。

三.BIM技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用

（一）專業(yè)技能協(xié)調(diào)合作施工

協(xié)調(diào)施工就是在建筑設(shè)計、改造、施工的平臺下各個專業(yè)協(xié)調(diào)進(jìn)行。建筑改造的中心文體由建筑工程師們共同享用。不同專業(yè)的工程師用各自采用獨(dú)特的BIM核心技能制作出屬于自己專業(yè)的軟件技術(shù)模型。該模型與建筑的中心文件相鏈接并同步在設(shè)計后，將各專業(yè)創(chuàng)建的信息大量添加到中心文件里，這個專業(yè)的建筑中心文件就是建筑設(shè)計的信息模型。

（二）參數(shù)化施工

在整個建筑體系設(shè)計中，整套建筑圖紙的和模型的設(shè)計是在同一個規(guī)劃下進(jìn)行的，規(guī)劃的項目內(nèi)容都是參數(shù)化的，這些參數(shù)相互關(guān)聯(lián)、協(xié)調(diào)應(yīng)用。這種建筑的相關(guān)性和聯(lián)系性全面的實現(xiàn)了高質(zhì)量、高水平、可靠地建筑信息輸出，這是BIM技術(shù)的優(yōu)勢所在，它有助于構(gòu)劃出全面的改造、分析、設(shè)計的數(shù)字化工作流程。

（三）監(jiān)督化施工

建筑信息的構(gòu)造模型是表示真實有效地建筑物空間構(gòu)件，相對于傳統(tǒng)的計算機(jī)模型繪制軟件用物理信息中的幾何圖形來顯示建筑空間構(gòu)造的設(shè)計擁有很大的改進(jìn)。在設(shè)計施工過程中，設(shè)計整套的三維構(gòu)造模型，可以簡單易懂的推算出建筑體量，解析建筑造型和空間布局。

結(jié)語：

BIM技術(shù)作為數(shù)字化信息與建筑模型集成的載體，貫穿在整個建筑體系壽命周期中，指導(dǎo)著整個建筑體系的設(shè)計、施工、運(yùn)營和管理，給建筑工程提供了有效地技術(shù)型保障。BIM系統(tǒng)不僅是一個高效準(zhǔn)確的建筑設(shè)計工具，更是一種建筑施工的全新理念概論。在增強(qiáng)建筑專業(yè)能力，提高建筑施工質(zhì)量方面起著越來越大的作用。BIM技術(shù)注重的是合理性和有效性的解決建筑設(shè)計和施工方面的問題，在節(jié)約資源。