基于BIM的綠色住宅建筑設計

孫曉麗，喇海霞

(河北工程技術學院，河北 石家莊 050000)

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基于BIM的綠色住宅建筑設計

孫曉麗，喇海霞

(河北工程技術學院，河北 石家莊 050000)

在城市化和工業化進程深入推進的時代背景下，城市中土地使用壓力、能源使用壓力逐漸增大，建筑工程作為消耗能源、土地最主要的部分，也越來越受到人們的關注，綠色、節能理念成為設計住宅建筑過程的共識，也催生了多種綠色建筑設計技術，其中以BIM為代表，該技術不僅豐富了住宅設計表現手段，還可有效提升建筑設計的效率與質量，基于此，本文以BIM技術的特征為基礎，重點探討其應用于綠色住宅建筑設計過程的方式和效果。

綠色；住宅建筑；BIM技術；設計特征

“節能、環保”已經成為評估現代化住宅建筑設計質量的標準，設計人員應綜合考慮建筑用途、工程規模、預算投資等多方面的因素，合理應用綠色設計理念，優化住宅建筑的內部結構[1]，通過引進BIM等先進設計技術，科學創新住宅節能方式，在保障建筑質量的前提下，節省建筑能源消耗，延長其使用年限，將生態效益與經濟效益相統一。

1 BIM技術的概念與特點

隨著我國建筑行業的飛速發展，建筑設計要求越來越高，不僅要求設計師創新建筑外觀，還要求建筑具備節能價值、安全價值和舒適價值，基于此種背景下，建筑信息模型(BIM)產生[2]，為深入分析該模型應用于綠色住宅建筑的途徑，應先了解BIM本身的概念與特別，具體分為以下兩部分：

1.1 BIM技術。BIM技術分為三個模塊，即構件功能設計、建筑功能要求設計和集合模型。以BIM為基礎，設計綠色住宅建筑時，應合理整合建筑工程信息，尋找恰當的建筑模型，科學制定工程運營方式、施工安排、施工工藝和質量標準。

1.2 BIM設計的特征。BIM作為現代化建筑設計表現方式與新型繪圖工具，具有以下特征：(1)可視化特征，BIM設計建筑的過程中，能夠直接看到建筑的外觀與內部結構，與傳統設計方式相比，工作人員可觀察建筑構造形式，通過立體化的技術，將圖形以三維空間的方式展示出來，可更加生動、全面地說明設計理念，使得建筑設計變得更具吸引力；(2)可進行模擬實驗，BIM以建筑模型為基礎，可在建筑施工前進行模擬實驗，如熱能傳導、節能性能、室內采光、緊急疏散等，同時，在招投標階段、建設階段，都可完成4D、5D模擬操作，達到科學控制建筑工程成本的目的；(3)實現資源共享，協調建筑各個設計環節[3]，BIM技術為設計人員提供統一的操作平臺，其在相同的設計標準下操作，避免出現設計理念相沖突的問題。此外，BIM技術可借助專業鏈，創建建筑工程的模型系統，及時更新建筑的數據信息，以確保建筑設計工作的順利進行。

2 基于BIM技術設計綠色住宅建筑的途徑

為全面分析BIM技術應用于綠色住宅建筑的途徑，本研究以某住宅為例，該建筑位于某市中心，總面積達2142m2，通過BIM技術中的Revit軟件設計該建筑工程的三維模型，具體分為以下三部分：

2.1 確定日照間距。首先，把BIM三維模型完整導入分析軟件中，可使用Ecotect軟件，為達到綠色節能、簡單有效的目的，使用替代法確定建筑的日照間距；其次，通過分析軟件，建立與住宅面積、高度相符的框架，其窗戶設計位置也應跟三維模型相符，并假設正南方的建筑高度與住宅相同[4]，按照建筑的日照標準，合理計算日照間距，如果結果顯示辦公樓會受到其他建筑的遮擋，則應合理調節間距。

與傳統的計算方式相比，BIM技術在確定日照間距時具備以下優點：以建筑區域的地勢高差為基礎，合理規劃住宅區的布局，在保障建筑充足日光的前提下，科學縮短住宅之間的間距，最大程度上利用土地資源；同時，住宅區通常都占地面積較大，可使用錯位布局的方式，通過屋面山墻的空隙滿足建筑日照要求。

2.2 設計采光。BIM技術通過在住宅內部窗戶處設置合理的陽光反射板，陽光可通過該反射板進入到其他房間中，以改善建筑采光條件，同時，BIM技術中的軟件系統可根據建筑實際情況，確定反射板具體長度和寬度，即可有效節省原材料，也有利于達到節能環保的目的。對于沒有陽光直射的住宅，需使用人工照明的方式，在BIM技術的支持下，可模擬建筑不同燈具的布置方式，形成對應的照度，確保燈具設置達到最優效果。

2.3 綠色建筑節能設計。BIM技術以3D軟件為基礎，工作人員能夠通過對應的軟件，模擬分析住宅建筑的能源消耗方式，并將結果直接輸入到建筑模型中，有利于最大程度上優化節能設計方案，不僅可幫助施工人員選擇恰當的保溫材料，還可合理設置中央空調系統，達到節約能耗的目的。

3 基于BIM技術設計綠色住宅建筑的可行性與效果

BIM技術是當前建筑行業中應用得較為廣泛的信息技術，與傳統輔助工具相比，BIM可準確為設計師提供建筑數據信息，進行建筑模擬實驗，實現建筑工程的模擬反饋，以此選擇最優的建筑方案。綠色住宅建筑中應用BIM技術，有利于提升建筑方案的可行性，協調好建筑經濟效益和生態效益之間的關系。

4 結束語

綜上所述，綠色住宅建筑已經成為當前建筑領域的發展潮流，其具備節能、環保等多方面的特征，通過BIM技術設計綠色住宅建筑，與傳統方式相比，更具優勢，不僅能夠有效節省建筑用材，還有利于優化建筑內部結構，實現建筑的低能耗。同時，BIM技術可在施工前完成模擬實驗，一次性成功完成建筑建模環節，借助精準的能耗、數據分析，以達到改善建筑內部環境質量的目的。

[1] 王文萱.基于SWOT模型的長沙綠色住宅發展戰略研究[J].建筑經濟,2016,37(4):111-115.

[2] 張莉,蔡詩瑤,鄭思齊等.誰更愿意購買綠色住宅——居民特征對綠色住宅支付意愿的影響[J].中國房地產(學術版),2015,(6):23-31.

[3] 程灝,王琛,胡志明等.廣義Shapley區間直覺不確定語言Choquet積分在綠色住宅投資群決策中的應用[J].土木工程與管理學報,2016,33(5):82-90.

課題編號ZC2016080

孫曉麗(1963.3-)，女，滿族，河北平泉人，大學本科，正高級工程師、教授，研究方向:BIM技術及綠色建筑設計的應用研究。 喇海霞(1978.09-)，女，漢族，河北張家口人，碩士，講師，研究方向:BIM技術在綠色建筑中的應用。

TU201.5

A

1671-1602(2016)22-0049-01