基于BIM技術(shù)的綠色建筑設(shè)計應(yīng)用研究

朱波潭

【摘要】：BIM系統(tǒng)可以將不同建設(shè)周期的項目信息整合到同一平臺中，方便了設(shè)計人員對方案的優(yōu)化和設(shè)計，同時有利于不同專業(yè)設(shè)計人員對建筑方案效果的及時評估。大量的應(yīng)用實例顯示，在對項目方案的設(shè)計和對建筑性能分析中，BIM系統(tǒng)表現(xiàn)出了極大的優(yōu)勢。

【關(guān)鍵詞】：BIM技術(shù)；綠色建筑；建筑設(shè)計

隨著建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，自然資源消耗和環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，發(fā)展綠色建筑已經(jīng)是建筑業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。綠色建筑設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)，可以對建筑空間幾何信息、建筑空間功能信息、建筑材料等專業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)集成與一體化管理。為建筑設(shè)計提供科學(xué)的數(shù)據(jù)，充分保證綠色建筑設(shè)計的質(zhì)量。

1、 BIM 技術(shù)

在建筑設(shè)計行業(yè)中建筑數(shù)字模型（Building Information Modeling，簡稱為BIM）是新興的一種項目數(shù)字化設(shè)計形式，經(jīng)過整體虛擬建筑信息模型完成全方位、全方面的土建設(shè)計和有關(guān)檢驗、管網(wǎng)控制等工作。使用BIM 技術(shù)，不但能完成設(shè)計階段的協(xié)同設(shè)計，施工階段的建造全過程一體化與運(yùn)營階段對建筑物的智能化維護(hù)與設(shè)施管理，同時打破從業(yè)主到設(shè)計、施工運(yùn)營中間的隔閡與界限，完成對建筑全生命周期管理，能夠讓建筑項目在其整個進(jìn)程中明顯把效率提高、項目風(fēng)險和浪費的大量減少。

2、BIM技術(shù)的特點

2.1可視化特點

BIM技術(shù)可以有效實現(xiàn)設(shè)計者的創(chuàng)意，能夠?qū)⒛Ｐ偷拿總€細(xì)節(jié)完整的體現(xiàn)出來，實現(xiàn)可視化的效果。

2.2協(xié)調(diào)性特點

BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)性在建筑行業(yè)中受到了很大的關(guān)注，建筑過程中更好的使各相關(guān)單位之間互幫互助，友好配合。

2.3模擬性特點

BIM技術(shù)的模擬性特點不但可以對與之相關(guān)的模型進(jìn)行很好的處理，能夠很好的對建筑項目的招標(biāo)工作及其他的工作做出完美的4D模擬演練，還可以實現(xiàn)5D模擬的需要，對成本投入能夠很好的把握。

2.4優(yōu)化性特點

BIM技術(shù)可以把建筑過程中比較復(fù)雜和繁瑣的工序進(jìn)行合理的簡化，進(jìn)而在規(guī)定時間內(nèi)有效的完成工程建設(shè)。

2.5可出圖性特點

BIM技術(shù)在進(jìn)行圖紙設(shè)計和構(gòu)件加工過程中，可以根據(jù)不同用戶的需求，在進(jìn)行建筑物可視化演練、模擬、協(xié)調(diào)及優(yōu)化完成后，對綜合管線圖紙、結(jié)構(gòu)漏洞圖紙、錯誤報告和有效建議進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化和創(chuàng)新。

3、BIM技術(shù)對綠色建筑管理的影響研究

3.1 有助于實現(xiàn)綠色建筑的數(shù)字化管理

綠色建筑的工程管理是一套高標(biāo)準(zhǔn)的管理模式，在建筑設(shè)計、施工控制、建筑使用等環(huán)節(jié)非常重視能源消耗和環(huán)境保護(hù)，是一項以“綠色、低碳、舒適、可用性強(qiáng)”為目的工程建筑項目，將BIM技術(shù)應(yīng)用到綠色建筑中，可以幫助管理人員及時獲取綠色建筑全生命周期的各種工程數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)綠色建筑的數(shù)字化管理。

3.2為綠色建筑提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持

眾所周知，綠色建筑是一項系統(tǒng)化的工程，具有復(fù)雜性、多專業(yè)性和交叉性等特點，主要涉及建筑結(jié)構(gòu)、能耗分析、給排水、采暖通風(fēng)等。將BIM技術(shù)應(yīng)用到綠色建筑中可以對上述環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集和整理，從而保證綠色建筑工程建造階段獲得強(qiáng)大的數(shù)據(jù)和技術(shù)支持。

4、BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計的應(yīng)用

4.1 對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化

建筑項目的設(shè)計工作是項目建設(shè)的核心和關(guān)鍵。數(shù)據(jù)顯示建筑項目前期的設(shè)計工作對項目投資影響占到80%以上，因此對項目進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計時降低項目投資成本是關(guān)鍵。而BIM技術(shù)可以方便設(shè)計師們對建筑模型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，更好地控制了項目的建設(shè)成本。

4.2 節(jié)能及能源利用

BIM 的參數(shù)化、構(gòu)件庫等特征使得建筑設(shè)計以及后續(xù)流程針對各種分析結(jié)果，有較為及時及高效率的反饋。BIM 建筑信息系統(tǒng)可以對有關(guān)建筑質(zhì)量、進(jìn)度以及成本的信息進(jìn)行同步提供。真實有效的BIM數(shù)據(jù)及豐富的構(gòu)建信息給綠色建筑分析軟件給予強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持，確保分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。利用BIM 技術(shù)軟件可以迅速計算出各項參數(shù)，在很大程度上減少設(shè)計人員的統(tǒng)計時間，并且可以有效確保模擬輸出的數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)可靠。

4.3 節(jié)材及材料利用

建材工業(yè)是對天然資源和能源資源消耗最高、破壞土地最多、對大氣污染最為嚴(yán)重的行業(yè)之一，是對不可再生資源依存度非常高的行業(yè)。大部分建筑材料的原料來自不可再生的天然礦物原料，部分來自工業(yè)固體廢棄物。因此，綠色建筑的施工材料應(yīng)盡最大可能選取可再生、可循環(huán)再利用的材料，在保證施工材料安全、無污染性的基礎(chǔ)上，在選擇施工材料的過程中，應(yīng)確?？稍偕⒖裳h(huán)利用的材料占所有建材總比例超過百分之十以上。通過BIM 技術(shù)軟件模型，可以充分將可循環(huán)施工材料的種類進(jìn)行分析并且可以準(zhǔn)確地計算其重量，分析裁定施工材料中的可循環(huán)施工材料是否符合節(jié)能需求，有效保證綠色建筑設(shè)計所選擇的材料的節(jié)能、環(huán)保。

4.4 對建筑性能進(jìn)行分析

建筑性能分析是綠色建筑設(shè)計的重要方面，尤其是建筑能耗是綠色建筑設(shè)計的主要指標(biāo)。目前，針對建筑能耗的分析有許多軟件可以進(jìn)行，但是由于建筑項目的現(xiàn)實環(huán)境的復(fù)雜性，不同軟件的系統(tǒng)假設(shè)模型的適用性上又不盡相同，導(dǎo)致分析結(jié)果與實際情況存在較大偏差。此外，幾乎所有的軟件都存在一定的局限性，導(dǎo)致分析結(jié)果不夠準(zhǔn)確。而目前可以與BIM系統(tǒng)對接使用的分析軟件都具備將模型數(shù)據(jù)導(dǎo)出的功能。這些模型數(shù)據(jù)可以被建筑能耗分析軟件所采用，從而提高了分析的準(zhǔn)確性。

結(jié)語

建造綠色建筑是時代賦予建筑行業(yè)的責(zé)任，也是每一個建筑人的使命，怎樣建造綠色建筑和如何評判一棟建筑是否為綠色建筑，在當(dāng)前主要依據(jù)國家相關(guān)的綠色建筑評價體系來判定。總之，綠色設(shè)計在評價體系中是非常重要的一個環(huán)節(jié)，將BIM技術(shù)應(yīng)用在綠色建筑設(shè)計各個階段，利用BIM技術(shù)的諸多優(yōu)勢，通過模擬建筑的風(fēng)、光、熱、聲四大建筑環(huán)境，有效控制建筑的布局和物理環(huán)境情況，不僅有利于建筑師全面、準(zhǔn)確、有效的設(shè)計出高質(zhì)量的綠色建筑，也為國家推動綠色建筑健康快速的發(fā)展提供了有力的技術(shù)支持和保障。

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