BIM綠色建筑設計應用的研究綜述

盧宗霞，蘇瑩，黃覃海，陳敏瓊

（賀州學院建筑工程學院，廣西 賀州 542899）

BIM綠色建筑設計應用的研究綜述

盧宗霞，蘇瑩，黃覃海，陳敏瓊

（賀州學院建筑工程學院，廣西 賀州 542899）

隨著社會的發展，人類正面臨著資源緊缺、環境污染、生態破壞等問題，人們迫切需要一種新型的既節約環保又舒適的可持續發展的建筑形式，于是綠色建筑便應運而生并成為建筑行業的必然趨勢。文章通過整理國內外BIM在綠色建筑中應用情況，希望為綠色建筑提供一些參考。

BIM；綠色建筑設計；節能技術

0 前 言

綠色建筑是建筑業的可持續發展，隨著經濟發展與環境問題日益矛盾化，以往的建筑技術亟待改進以滿足可持續發展的要求；可持續綠色建筑應立足于綜合環境效益之上，日益興起的 BIM技術怎樣應用于綠色建筑設計中，提供給人們一個更經濟、舒適、具有環境感與文化感的生活場所，為越來越多研究探討。

1 綠色建筑的概念

林憲德［1］在建筑節能方面提出了建筑節能包含在建筑生命周期的各個階段中，是從土地的開發、建筑的布局、建材選擇、建筑施工、建筑使用及維護等方面總體考慮。

在建筑的全壽命周期內（物料生產、規劃、設計、施工、運行、回收再利用），最大限度地節約資源（節能、節地、節水、節材）、保護環境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑，節約環保、健康舒適和自然和諧即綠色建筑的宗旨。

2 國內外綠色建筑發展概況

2.1 國外建筑的發展概況

綠色建筑的概念是在20世紀60年代興起，真正提出和思潮的涌現是在第二次世紀大戰后。現代綠色建筑的發展可分為三個階段：喚醒和孕育期（20世紀60年代）、形成和發展期（1970～1990年）以及蓬勃興起期（2000年以來）。20世紀60年代美籍意大利建筑師鮑羅·索勒［2］里提出了“生態建筑”的新理念，使人們對建筑的本質又有了新的認識。1970～1990年，綠色建筑概念逐步形成，“可持續發展”首次提出，同時節能建筑評價體系逐步完善。進入 20世紀后綠色建筑的內涵和范圍更加豐富廣泛，其節能環保可持續理念和實踐進一步發展，越來越受人們的歡迎。日本、德國、澳大利亞、法國等國相繼擬出符合本國地域特點的綠色評估標準，有的地區甚至將綠色建筑標準作為強制性規定。Lindcrolh和hcncik.C.J［3］通過瑞典建筑公司的平臺把 BIM技術和綠色建筑相結合起來，從而達到一個有網絡系統化的設計工具。美國是首批應用BIM的國家之一，在綠色建筑的BIM應用方面，在綠色建筑設計者中他們有50%設計者運用BIM技術進行設計。英國政府部門推進于2016年實現500萬英鎊以下的項目進入BIM與綠色建筑相結合的二次發展。

2.2 國內綠色建筑的發展概況

我國20世紀80年代提出建筑節能理念，但仍沒有對綠色建筑系統的研究，許多方面還處在空白階段。之后我國在總結借鑒國際綠色評估的基礎上，2006年正式頒布了第一部《綠色建筑評價標準》（GB/750378—2006），使得我國有了一部屬于自己的評價標準。2007年8月，我國又出臺了《綠色建筑評價技術細則（試行）》和《綠色建筑評價標準管理辦法》，開始建立了適合我國國情的綠色建筑評價體系。2009年8月，我國政府頒布了《關于積極應對氣候變化的決議》提出要立足國情發展綠色經濟、低碳經濟。2009、2010年有分別啟動了《綠色工業建筑評價標準》、《綠色辦公建筑評價標準》的編制工作。2015年1月1日，新版《建筑設計評價標準》把綠色建筑理念推向另一個全新階段。

3 綠色建筑節能技術的應用

3.1 建筑圍護結構的節能

建筑圍護結構是建筑的重要組成部分，其包括門、窗、墻和屋面等，它將建筑分成若干個獨立的建筑空間，抵御和減少不利環境的影響。同時還具有保溫、隔熱、隔聲、防水、防潮、耐火等因素的影響。

3.1.1 墻體節能技術

墻體在建筑圍護結構的保溫能耗中所占的比例較大，約占總耗能的35%。因此，提高墻體的保溫性能成為重中之重。在建筑圍護構造墻體的節能技術中，李百益［4］采用 DeST-h軟件模擬分析了相關的節能指標。他得出了“在符合相關要求和情況下，墻體的最佳、最經濟的保溫厚度為70mm；在厚度一定時，擠塑聚苯板（XPS）是材料中最佳、最經濟、性價比最好的保溫材料。

3.1.2 門窗節能技術

門窗是建筑物熱傳導最活躍、最敏感的部位，門窗作為建筑和外環境的唯一通道，它直接影響著室內的熱能量、通風、采光等，為保持建筑的舒適性、經濟性，需要有較好的節能技術。閔旬杰［5］提出門窗的結構設計，門窗的位置、門窗的輔助裝置直接影響著節能關系，具體體現在門窗的類型、門窗的設計、門窗的遮陽裝置等體現門窗的節能技術。還有通過調整門窗位置等措施，來建造一所經濟舒適的住宅。

3.1.3 屋面節能技術

屋面是氣候變化最激烈的部位，對頂層空間的居住環境影響最大。屋面裸露外界環境中，受氣候變化非常大，不同的地方，相對應的節能技術也不一樣。孫懿璘［6］研究指出用加氣混凝土作為屋面的節能措施，具有保溫隔熱、質輕、耐火阻燃、吸音隔聲以及易于加工等特點。

3.2 合理的外部環境設計

建筑的外部環境對建筑的能耗也有一定的影響，好的環境可以有效地降低建筑的能耗，如在建筑周圍多種綠色植被可以有效提高局部的空氣質量，減少熱島效應的影響。

3.3 合理的設計建筑形態

在建造建筑物時要充分將該地域的地理位置與氣候環境考慮進去，該保溫的保溫、該遮陽的遮陽，最大限度地利用自然采光、通風以減少設備在使用中的能耗。

3.4 使用新能源

開發利用新能源，能有效地緩解當前資源緊張狀況，減少對環境的污染。現在，太陽能、地熱能、風能等新能源在世界各地得到大力的推廣。雖然如今新能源的利用規模還不是很大，技術上還不是很完善，但其可再生且無污染符合綠色建筑的理念、可持續發展的思潮，得到人們的普遍認同，因此這些能源將成為未來發展的趨勢。

4 BIM技術在綠色建筑中的應用

張雷、姜立［7］運用BIM技術建立信息模型，對有關建筑的各專業相關數據信息進行數據集成分析與一體化的管理，同時對綠色建筑設計相關計算與評估起到了重要作用。他還指出了BIM在實現綠色設計、可持續設計方面的優勢：BIM技術可用于分析綠色條件的采光、室內、外的通風和可持續性材料等建筑性能；可分析、實現最低的能耗，最大限度地運用自然資源、實現節能環保等；張海洋［8］針對BIM技術和綠色建筑評價體系的運用進行探導分析，提出了綠色建筑的新思路。及用一個三維的立體模型表述處所要建造建筑的全部信息，讓他人先看到建筑的形式與用途等，然后根據需要，建造出真實的建筑；董梁［9］闡述了運用 BIM技術軟件，在設計階段從設計優化、模擬實驗等方面分析了節能、節材、節水的目的，在運營階段對室內環境的改善也有很大影響，同時大大減少了系統初始化在數據準備方面的時間及人力投入。

由此可見，運用 BIM技術建筑信息模型適用于項目建設的各階段。它為建設提供了低成本的、便捷的不同解決方案，通過數據對比和模擬分析，找出不同解決方案的優缺點，迅速分析項目中需要應對的問題。

5 綠色建筑的評價

綠色建筑不僅僅是一次建筑業觀念上的變革，而且是一個復雜的系統工程。要想在實踐過程中將“綠色建筑”從理論空想運用到實際中，就必須有一套完整的、可操作性的綠色建筑評價體系。要完成這一評價體系不僅需要建筑工程師運用可持續發展的設計方法和技術，同時需要有關管理部門、社會實踐者和用戶等全員參與營建才能形成，在人群中形成共識使其貫徹在心中。陳敬偉［10］將美國LEED綠色建筑評價體系與我國《綠色建筑評價標準》研究對比，指出我國綠色建筑評價存在的問題，并根據全壽命周期理論對綠色建筑的全壽命周期進行劃分并確定了時間段，確定了綠色建筑經濟評價參數的內容，對人們進一步了解綠色建筑評價體系起到了重要作用。目前較著名的評價體系有：英國的 BREEM評價體系、美國的LEED綠色建筑評價體系、日本的CASEBEE評價體系和澳大利亞的NABERS建筑環境評價體系［11］，而我國也于 2006年制定了《綠色建筑評價體系》（GB/T 50378-2006）。

6 發展綠色建筑的意義

建筑就如人類的第三層皮膚（第一層皮膚“人類真正的皮膚”、第二層皮膚“著衣量”），要使其達到舒適之工作環境就必須消耗空調等采暖系統的能耗。因此發展綠色建筑是非常有必要的，同時發展綠色建筑是可持續發展的科學發展觀的重要舉措；是建設節約型社會、發展循環經濟的必然選擇；亦是保障國家資源安全的關鍵環節。

7 結 語

綜上所述，綠色建筑對資源節約型、經濟環保型社會的發展具有十分重要的意義，作為新時期背景下的建筑企業，必須緊跟社會發展的步伐，堅持可持續發展的基本原則，這樣企業才能搶占市場先機，獲得更大的效益。同時，要學會運用 BIM技術作為建筑設計提供分析數據的工具，為綠色建筑設計在材料、能耗、環境等方面提供更加詳細的信息。在綠色、節能減排浪潮的席卷下，綠色建筑設計將會成為建筑設計發展的方向，而 BIM為此提供必要的技術平臺。在社會發展中，基于可持續發展的觀點，設計師需要把建筑和環境、設施等相關聯起來。BIM技術和綠色建筑設計相結合，體現科學合理的設計理念。給人們帶來更大的便利，更有利于推進綠色建筑的發展。

［1］林憲德.綠色建筑［M］.北京：中國工業出版社，2011.

［2］宋曄皓，鮑羅.索勒里的城市建筑生態學［J］.1999（02）：62-67.

［3］Linderoth H C J .Understanding adoption and use of BIM as the creation of actor networks ［J］.Automation in construction，2010（19）：66-72.

［4］李百益.建筑圍護結構墻體保溫節能技術的研究［D］.西安：西安科技大學，2009.

［5］閔旬杰.建筑節能門窗及技術現狀分析［J］.門窗，2015（9）.

［6］孫懿璘.加氣混凝土隔熱屋面熱工性能的實驗研究［D］.廣州：華南理工大學，2013.

［7］張雷，姜立.基于BIM技術的綠色建筑預評估系統研究［J］.土木建筑工程信息技術，2011（1）：31-36.

［8］張海波.BIM在綠色建筑中的應用探討［J］.居業，2015，10（41）：262-265.

［9］董梁，陳紅軍.基于BIM技術的綠色建筑設計研究［J］.建筑設計管理，2015（9）：85-87.

［10］陳敬莉.綠色建筑的全壽命周期經濟評估體系研究［D］.西安：西安建筑科技大學，2011.

［11］宗敏.綠色建筑設計原理［M］.北京：中國建筑工業出版社，2012.

［12］白潤波，孫勇.綠色建筑節能技術與實例［M］.北京：化學工業出版社，2012.

TU201.5

A

1007-7359（2016）02-0238-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.02.084