關于建筑綠色節能中BIM技術理念及應用研究

范曉東

[摘要]伴隨著人們對綠色建筑與BIM技術認識程度的不斷深化，對于BIM技術的研究已經引起了政府相關部門與社會各界的密切關注，越來越多的科研人員開始投入到相關課題的應用探究中。本文首先對BIM技術的相關特點進行簡單的介紹，然后對其發展趨勢進行必要分析，最后闡述了該項技術在綠色建筑中的應用，以供參考。

[關鍵詞]建筑綠色節能；BIM技術理念；應用

引言

目前，我國對于綠色建筑的定義即為在使用壽命等長的情況下，實現對土地資源、建筑材料以及各項能源的節約使用，并降低對環境、生態的破壞，為人們構建一個環保、綠色的生活環境，實現人類與自然的和諧相處。BIM技術能夠利用相關的計算機功能與數據分析，構建高度仿真的建筑模型，為綠色建筑的實際施工提供一定的保證。

一、BIM技術的特點

（一）可視化的3D模型

BIM技術可以利用相關的數據信息構建可視化的3D模型，該項技術能夠對模型的成果圖進行相關的觀察，并對各項數據進行匯總，同時以報表的形式進行展示。在該項技術下，建筑的施工可以實現各大環節的有效控制，并促進對工作人員的合理分配與協調作業。

（二）參數化的模型設計

BIM技術主要是通過具有一定科學性與可靠性的數據信息分析建筑質量的好壞與進行各項性能的判斷，并且能夠將不同類型的性能信息進行和諧、有效的匯總。因此，BIM技術可以實現對模型各項性能與設計的參數化，并能夠根據相關的規則對參數進行一定的調整與設計，從而進一步提升建筑的性能與質量等。

（三）多樣化的信息輸出形式

BIM技術可以通過對模型的分析輸出多樣化的數據，并且根據設計人員的具體需求，對模型的相關數據進行一定的改動與調整，這能夠在很大程度上提升建筑工程的施工效率與質量。由于建筑工程在不同階段的性能要求不同，因此BIM技術可以根據不同階段的性能要求不斷地對模型插入或輸出數據，從而滿足設計人員的不同需求，實現對綠色建筑的高質量施工。

二、BIM技術的發展方向

（一）工業界

目前，工業界已經逐漸意識到BIM技術的應用優勢，其已經認識到BIM技術能夠做到許多目前無法完成的工業操作，這能夠在很大程度上提升工業發展的速度，并實現綠色工程的可持續發展，從而進一步提升工業的生產能力與設計效率。但是BIM技術在工業市場的普及率還普遍較低，因此該技術在工業方面的應用還遠遠不足，現在越來越多的企業開始計劃對BIM技術的應用，相信在未來幾年里，BIM技術在工業中的應用會得到大幅度的提升。毋庸置疑，工業界將會成為BIM技術未來的主要發展方向之一。

（二）綠色建筑

不管是辦公建筑還是居住建筑，雖然性能不同，但是其都對能源的應用與環境的改變具有較大的影響作用。伴隨著人們生活水平的提升，人們開始對建筑的舒適度與健康性有了越來越高的要求，綠色建筑的發展具有無可替代的必要性，因此綠色建筑已經成為當下建筑行業的新興趨勢。BIM技術對于綠色建筑的發展而言具有不可忽視的重要作用，綠色建筑保證建筑的使用壽命以及各項性能等，而BIM技術能夠為綠色建筑性能質量的判斷提供必要的數據依據。可以說，BIM技術在一定程度上促進了綠色建筑的發展，因此目前BIM技術在綠色建筑上獲得了越來越廣泛的應用。

（三）方案設計

在近幾年建筑方案的設計中，設計人員需要在設計方案中貫徹環保、綠色以及健康等理念，只有這樣的建筑才能滿足市場的需求與發展方向。若在設計初期，設計人員就能夠對建筑的實際性能與對環境的影響具有清楚的掌握，就可以在很大程度上選擇最佳的設計方案，并在最大程度上降低建筑工程對環境的破壞，實現環保、綠色的最終目標，保護人們的生活環境，實現人與自然的和諧相處。目前，BIM技術在方案設計方面的應用還處于初期階段，但是BIM技術相較于傳統的設計工具具有不容小覷的應用優勢，能夠為設計人員提供高效、準確的分析數據，并進行精確的方案比較。近些年來，BIM技術在方案設計方面的應用越來越廣泛，這是BIM技術未來不容小覷的發展趨勢之一。

（四）綠色生態

目前，BIM技術不僅在綠色建筑中具有廣泛的應用，其在綠色生態的建設方面也得到了一定的重視，在未來，BIM技術在綠色生態的應用規模將會越來越大。例如：上海的中心大廈就很好地體現了綠色生態的理念，其主要以綠色、健康、節能以及環保等作為建設目標，實現對于綠色材料的合理利用，其室內的環境達標率更是達到了百分之百，并最大程度地提升了電、水等各項能源的利用效率，每年都會減少大量的二氧化碳排放量，實現了對于生態環境的保護，進一步促進了綠色生態的發展。

三、BIM技術在綠色建筑中的應用

（一）節能分析

BIM技術是一項科學的技術，其主要目的是使得建筑技術與資源能夠得到最高效率的利用，并實現建筑施工決策的精確性。節能是綠色建筑的最主要特征之一，BIM技術能夠通過一個可視化的3D模型利用相關的計算軟件，對其能源與材料的損耗進行精確的預估與計算。同時，該項技術還能充分考慮當地的環境與氣候條件，在根據實際情況的條件下，對建筑的相關性能數據進行精確的計算，使其更加貼近實際的應用情況，體現數據的真實性與全面性。除此之外，BIM技術還能根據建筑周邊太陽能的實際情況與強度，設計出對太陽能進行最優化利用的方案，以達到節能的目的，實現對可再生能源的充分利用。例如：根據太陽能強度的具體情況，確定各類植物的具體分布位置，還可以根據太陽光的實際照射情況，合理設置室內的采光，最大程度地實現對自然光的高效利用，降低人工照明的消耗，從而實現對能源的節約使用。

（二）建設材料分析

綠色建筑對于各類材料的使用量具有明確的標準，例如：綠色建筑要求近距離可獲得的建筑材料占全部材料總量的60%；在性能能夠得到充分保障的前提下，可持續材料需要占全部材料總量的10%。這些精確的標準若是利用傳統的建設材料分析技術是無法進行精確計算的，尤其是部分具有較大復雜性的建筑工程，對于建設材料的計算更是復雜，而通過BIM技術則能夠精確地計算出這些數據，并在很大程度上降低了計算時間與人力資源的浪費，提升了計算結果的精確度。BIM技術具有強大的建設材料數據計算能力，能夠在最短時間內對各類建設材料的具體使用量進行精確地計算，為材料的使用提供明確的指導與決策，從而滿足綠色建筑的評價要求。另外，BIM技術還可以將水、電等眾多消耗系統進行有效的統一與結合，降低由于系統矛盾造成的能源損耗，降低對于資源的浪費，實現對建設材料的高效利用。

（三）建筑運營分析

參數化的3D模式是BIM技術的主要體現，其中利用了眾多的專業技術，例如可以將建筑的相關信息與功能用數據的形式體現出來，并保證建筑整體信息的協調，并且實時呈現與建筑相關的數據信息，對建筑的運營模式進行一定的分析，這在很大程度上體現了建筑數據的全面性與高效性。實時的數據提供能夠很好地滿足綠色建筑對數據信息的要求，例如在日常的空調系統清潔中，就要求工作人員需要對空調系統管道的具體分布信息具有清楚的掌握，并投入必要的人力、物力進行清理工作，BIM技術能夠很好地解決這些問題，并達到較好的使用效果。除此之外，建筑工程中，燈具的損壞等情況都可以利用BIM技術通過相關的模型準確得到燈具的功率、位置等具體信息，從而實現對燈具的準確安裝。

（四）環境分析

BIM技術對于環境的分析主要包括兩大方面，分別為室內環境與室外環境兩大類。對于室外環境的分析，BIM技術主要是根據當地的降雨、溫度等具體天氣信息建立必要的室外環境數據庫，為3D模型的建立提供必要的數據依據，例如BIM技術可以根據降雨的實際情況與地貌特征，分析當地的徑流數據等，并根據其相關數據對建筑的設計方案進行必要的調整與修改，使得建筑的相關性能能夠適應氣候的需求。而對于室內環境的分析，主要包括對通風、照明以及聲音三方面的分析，要想做好對室內環境因素的分析，就必須建立相關的BIM模型，并通過模型了解室內的通風、空氣質量等數據，然后根據相關數據對建筑的具體位置進行一定的調整，以在最大程度上提升室內的空氣質量與通風水平。另外，對于室內光照因素的分析，應該分析室內的顯色數據是否能夠與光照條件相協調，并在最大程度上提升室內的自然光時間，降低對人為光照的損耗。

四、結束語

BIM技術在綠色建筑的建設中得到了廣泛的應用，滿足了建筑施工整個循環周期內所有環節的具體要求，保證了建筑的相關性能，并體現了環保、健康等發展目標，順應了建筑行業未來的發展趨勢。目前，我國對于BIM技術的應用給予了足夠的重視，但是該技術在實際的應用過程中仍然存在著許多不足之處。基于此，我們要不斷的對其進行深入的研究，并結合工作實踐，將BIM技術更好的開發和利用，摸索出一條符合綠色節能建筑應用的BIM技術發展之路。