綠色建筑設計運營過程與BIM平臺配合應用★

李 璐

(山西省建筑科學研究院，山西 太原 030001)

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綠色建筑設計運營過程與BIM平臺配合應用★

李 璐

(山西省建筑科學研究院，山西 太原 030001)

介紹了綠色建筑的定義及發展現狀，針對現在綠色建筑設計中單項發展的問題，從綠色建筑設計的多專業性角度出發，研究了BIM平臺在綠色建筑里的分項功能以及集成新鏈接信息的能力，提出了綠色建筑需要借助平臺把各個專項指標多項發展滲透的觀點。

綠色建筑，信息管理，BIM模型，設計優化

1 概述

1.1 綠色建筑的定義

當今，綠色建筑已成為熱議話題，不論是對設計師還是對普通人，都是一個熟悉而陌生的話題。而綠色建筑中的綠色，不是普通概念上可以看到的立體綠化、屋頂花園等等僅是帶有的綠色，而是隨著時間及資源的利用，逐漸演變成的一種概念。

在建筑行業中，定義上的綠色建筑，是在建筑的全壽命期內，最大程度上的節約資源、保護環境、降低污染，從而為人們提供健康、高效和環保的建筑使用空間。綠色建筑是與自然達到和諧共生的建筑，是目標為發展可持續計劃的建筑。

1.2 綠色建筑的發展與國家戰略

2016年2月，國家在城市的綠色發展上進一步強調了綠色建筑的意義，發展綠色建筑是國家戰略，在這個戰略指引下，節能與綠色建筑逐漸成為建設領域的重要方向，相關工作不斷深入，行業和產業持續進步，表明各個行業領域都對綠色建筑的發展十分看重，此工作也穩步有效的向前開展。

1.3 綠色建筑與人的健康意義

2016年2月，國家有關部門明確，到2020年綠色建筑推廣比例達到50%。相關部門制定的《健康建筑評價標準》力求滿足人們日益增長的健康需求，從與建筑使用者切身相關的室內外環境、空氣品質、水、設施、建材等入手，將建筑使用者的直觀感受和健康效應作為關鍵性評價指標，著眼于令使用者真正成為綠色健康建筑的受益群體。

2 綠色建筑設計的探討及應用

2.1 綠色建筑的設計

綠色建筑設計是跨學科，跨階段，跨領域的綜合性設計過程，除了單純的建筑設計以外，也需要關注建筑物理，建筑結構，暖通設備等等，可以輻射到幾乎所有的相關專業。綠色建筑就好像一顆樹，有著旺盛的生命力，在設計師的引導下與自然相融合，與外界相適應。

綠色建筑設計與基礎的設計方法不同，是在設計過程中，將綠色建筑的概念滲透進項目的每個階段，隨時關注各項綠色建筑評價的專業專項指標，并通過相關信息，在設計過程中及時調整，從而完成讓建筑達到綠色建筑評估的預定指標的目的。綠色建筑設計需關注到各個相關專業，規劃、園林、建筑等相關專業需要相互配合，這個過程也需多個專業專項設計相輔助。在這個過程中，綠色建筑有關的評價信息需要滲透進每個階段，有關的信息應及時記錄反饋，從而在設計中不同的階段，對建筑有全面的了解。

2.2 綠色建筑設計專項與模擬

綠色建筑的設計中要考慮讓建筑最大程度上的與外界形成自然的生態，讓建筑的存在最小化，所以在這個過程中需考慮很多與自然相關的條件及外界已知的需要被解決的條件，如日照，風，河流等自然條件，場地噪聲，建筑能耗等需要被解決的問題。綠色建筑的專項模擬是通過各種單項模擬軟件來模擬建筑的一些狀態，主要包括，光環境的模擬，日照環境的模擬，風環境的模擬，聲環境的模擬，能耗測評、建筑節能模擬等等，即輔助了節能設計、能耗分析、建筑采暖，通風，給排水、自然采光、自然通風設計分析。這些專項模擬和評估可以穿插在建筑設計以及建筑完成后的各個過程中，隨時對建筑的狀態進行評估與分析，能針對建筑的節地，節水，節能，節材及室內環境質量等做針對性的專項模擬，從而通過這些數據，完成對綠色建筑的評價。

現在的工作平臺中經常用到的相關的軟件有Pkpm，Design builder，Ecotect analysis等等，但是它們大部分都是相對單純的分析軟件，在建筑的整個系統中，信息雖然得到了有效的反饋，卻仍是割裂的狀態，在綠色建筑的發展來說，將專項模擬整合成整體運行進度亟待優化。使用Ecotect分析不同形態高層住宅輻射見圖1。

2.3 BIM平臺與綠色建筑的探討

建筑設計是有序的，隨著每步設計的進行不斷修改，并且不斷向前一步反饋信息的過程，在這過程中，每個不同階段需要解決的問題都有區別，在各個階段的起始和結束時，已知和未知的條件也都不同。隨著設計的不斷向前推進，前一階段設計運行獲得的結果將轉變為后續設計階段已知的條件，來更好的解決項目的問題。

BIM(Building Information Modeling)，以建模的直觀形式，在項目進行過程中以及項目完成之后，在單平臺上由多個功能的配合來進行建筑物的實時運行狀態做一個評估，是通過具體可觀的模擬分析對建筑物物理和功能特性的一個綜合的觀感。在BIM平臺，建筑生命周期的各階段能輕易的產生層次關系，而把各個階段的建筑設計接合成一個有機生態的建筑整體，見圖2。

以下為BIM的特點：

1)信息鏈接與流通。BIM模型是包含大量的真實有效建筑相關信息的虛擬模型，該模型不僅集成了關于建筑材料，結構，工藝等等信息，也包含有設計、規劃、節能等設計信息，更可以把施工進度，物業管理信息記錄在其中，將信息集成，讓所有的信息不再是單個的，而是如齒輪一樣緊密配合相互鏈接的。BIM模型的建立，能把建筑空間的構造，功能，材料，設備，裝修等各參與進來的專業相關數據進行數據信息一體化的集成，這些信息在設計，施工以及綠色建筑的評估中都可以綜合各項指標且作為依據。

2)信息管理。BIM模型完成后，可作為建筑的信息數據庫來看待，數據庫的信息可以綜合且應用于與建筑相關的建筑設計，結構設計，設備管理，施工統計，物業管理等，可以綜合管理建筑整個生命周期的全部信息。在這個信息庫中我們可以將所有的信息數據進行集成，并將數據可視化，同時可以優化建筑方案，分析在方案進行中的各個階段的運行狀態，從而更好的解決能源消耗問題，降低各類污染。

3)設計優化。BIM包含建筑的所有有效信息，可以給建筑專項分析提供強大的數據信息，就可以把建筑的各項摸不著的物理信息變成可觸的，把后期的分析穿插在設計的階段內，從而更好的對方案進行調整與優化，隨時評估上一步的方案的問題，在方案階段甚至設計概念提出時都能滲透進行綠色建筑相關決策。BIM策略便可以概括為，通過計算實現建筑的最優化。

4)施工管理。BIM可以將3D的建筑模型和成本、時間相鏈接，由于BIM系統匯總了建筑物所有的信息數據，就可以在模擬基礎上“建造”項目，進而進行施工管理。從BIM模型獲得準確的工程量，鏈接時間，成本的數據，能夠較為準確預測施工工序，并論證其合理性，同時也可以自動將施工模型與工程量工程進度對接。在這個模擬過程中，在施工的任意階段，設計，成本，時間進度三部分是相互關聯的，每個部分的微小動作都會直接的反映在另兩個因素上，有助于提高工程進度的準確性，提升整個施工過程的可預見性，降低施工中可能存在的隱患發生概率(見圖3)。

2.4 BIM軟件平臺與綠色建筑的應用

現在常用且較為完備的BIM軟件有Autodesk公司的Revit和Graphisoft公司ArchiCAD，這些軟件不僅可以建模，更是一個平臺，可以把各個專項的信息數據置于這個平臺上，讓這些數據和模

擬再不是一個簡單的圖像和報告，而是一個綜合的信息數據庫，可以觀察整個建筑物運行的狀態平臺。

在Revit等的大多數BIM軟件中，可以實時的將數據變成信息轉入模型中，從而將各專業的專項模擬整合在一個平臺上，類似單專業的工程師組合一個團隊，更綜合整體的處理數據和信息，又再將模型導出為各個分析軟件通用的GBXML格式，進一步轉移到各平臺上繼續優化數據，實時在一個可視化的信息表上監控建筑的整個生長過程。整個建筑生命變成一個協作的集成化工具，將已經割裂開的任務匯總成一個待處理的整體。這個平臺不僅是像設計軟件類似于CAD，Sketch up等建模軟件，在BIM模型中，各個不同階段的設計和管理運行，都可以在一個信息模型中運行，所有與建筑相關的人員都能夠在同一個可視的虛擬平臺上工作，乃至在建筑物開始運行之后，管理施工人員仍可在平臺上跟蹤管理建筑的設備資產以及運行。

和傳統的基于圖形圖像的單純建模系統相比，BIM建模是靈活協調的可穿插數據運算三維系統，應用BIM平臺，也就意味著在每個設計軟件的設計工具階段，都要將三維的信息數據滲透到模型中，才可以使BIM模型在每一步都發揮最大的作用。

3 結語

對綠色建筑，使用BIM系統的優點是，不僅可以在建筑生命周期的任意階段查看綠色建筑的相應專項單項指標，也可以通過綜合信息系統，評估建筑物運行的整體指標。BIM平臺可有效并靈活的管理數據信息，優化設計方案，使信息在專項平臺和BIM平臺中都能進行處理，可以根據規劃目標，合理的調整方案，考慮到綠色建筑發展的多項條件，并在將綠色的節水、節地、節能等指標均控制在整個階段，還可以在施工竣工中及時調整出現的問題，從而完成綠色建筑的整個階段的設計與評估。

[1] 張 雷,姜 立，葉敏青，等.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，2001,3(1)：31-36.

[2] 程斯茉.基于BIM技術的綠色建筑設計應用研究[D].長沙：湖南大學，2013.

[3] 趙志安,邱相武，姜 立，等.BIM技術在綠色建筑設計系列軟件中的應用探討[J].土木建筑工程信息技術，2012(4)：115-118.

On operation of green architectural design and BIM platform★

Li Lu

(ShanxiAcademyofBuildingResearch,Taiyuan030001,China)

The paper introduces the definition of the green building and its development, researches the functions of the BIM platform in green buildings and integrated new link from the multiple profession of the green building design according to the problems in the single development of the green building design, and points out the multiple development of the green buildings with the platforms of various indexes.

green building, information management, BIM model, design optimization

1009-6825(2017)17-0167-02

2017-03-03★：山西省農村建筑節能關鍵技術合作研究(中歐合作項目)(項目編號：2013DFE63170)

李 璐(1991- )，女

TU201.5

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