基于BIM技術的綠色建筑設計研究

黎建波

摘要：本文簡單介紹了BIM技術的含義及優點，重點對BIM？技術在綠色建筑設計方面的應用進行分析與研究，以供相關設計人員參考。

關鍵詞：BIM技術；綠色建筑設計；應用

前言

BIM 技術的應用與推廣已成為建筑行業發展過程中的必由之路，隨著住建部及地方政府建設部門紛紛發文明確提出重點推廣BIM 技術應用，BIM 技術應用在綠色建筑設計中也是大勢所趨。

1 BIM 技術的含義

BIM 技術是通過三維建模設計、分析和描述設計、施工、造價、監理、管理、運行、維護等全過程相關的各種信息和與設計相關的設計數據，在建筑整個生命周期中可以重復、便捷地使用，這些信息完整可靠、質量高。通過使用BIM 技術可以節省時間、減少錯誤、降低成本、提高生產效率、提供工作效率、增加收益和商業機會、減少溝通時間。

2 BIM 技術的優點

2.1 可視性

利用BIM 技術不但能夠做出類似于3DStudioVIT 以及3DMAX 的建筑效果圖以及建筑動畫，還能夠對結構進行計算，并對綠色建筑進行分析，生產相關的施工圖紙，對構件的參數進行注釋等。

2.2 模擬性

BIM 設計初期能夠有效模擬一些參數，并有效的優化相關的方案，例如其能夠對日光照射進行模擬，進行通風模擬，對室外的噪聲進行模擬，對緊急情況下疏散人口進行模擬，模擬節能環保以及對熱能的傳導進行模擬等。

2.3 協調性

利用BIM 技術能夠有效在同一模型中實現將建筑業、機電業以及結構等多種專業的協同，防止由于業務之間溝通阻礙導致設計以及施工出現問題。

3 BIM 技術在綠色建筑設計方面的應用

3.1 增強建筑與環境的適應性

建筑與環境有著密不可分的關系，它們是相互的、辯證的關系。建筑幕墻是使用玻璃幕墻還是諸如鏡面式這類反射度較高的裝飾外墻，室外景觀照射燈是否可以直接射入空中，都可以利用BIM 技術軟件進行模擬、分析和協調。由建設方提供建筑的建設總平面圖、設計說明、效果圖與立面圖等專項報告，第三方進行采光試驗和光污染分析，并且編制分析報告。在BIM 軟件中輸入上述專項信息和試驗數據以后，進行日照模擬生成建筑物采光影響報告，依據分析報告優化設計內容。國家規定建筑物周邊的人行區風速在5m/s。利用BIM 軟件也可以模擬和分析建筑物室內外的通風環境，模擬試驗時需要建筑方提供建設平面圖，室內的空氣流通和人行區的風速設計需保持在舒適的范圍內。在BIM 軟件中輸入上述信息，分析風環境模式，得出結果判斷人行區的風速是否在1.5m 范圍以內，如需改善應及時調整，確保順利完成實際施工。

3.2 節能及能源利用

BIM 的參數化、構件庫等特征使得建筑設計以及后續流程針對各種分析結果，有較為及時及高效率的反饋。BIM 建筑信息系統可以對有關建筑質量、進度以及成本的信息進行同步提供。真實有效的BIM數據及豐富的構建信息給綠色建筑分析軟件給予強大的數據支持，確保分析數據的準確性。建筑圍護結構的熱工性能應達到參照值和設計值，參照建筑與設計建筑應處在同樣環境下計算其全年能耗。如果參照建筑的能耗低于設計建筑的模擬能耗，就需要調整維護結構的熱工性能參數，最終達到規定的節能效果。利用BIM 技術軟件可以迅速計算出各項參數，在很大程度上減少設計人員的統計時間，并且可以有效確保模擬輸出的數據的精準可靠。利用BIM技術可以有效解決調整建筑布局與朝向，這樣就有利于綠色建筑設計的夏季自然通風與冬季采暖，使建筑在冬季最大限度的利用自然能采暖，多獲得熱量和減少熱損失，夏季最大限度地減少得熱和利用自然條件來降溫冷卻。建筑規劃要從建筑選址、分區、建筑和道路布局走向、建筑方位朝向、建筑體形、建筑間距、冬季主導風向、太陽輻射等多方面綜合考慮，已改善小區的微氣候環境，利于節能。由建設方提供總平面圖、施工圖設計說明等專項報告，第三方進行優化自然通風風效的試驗與優化自然采光的試驗。利用BIM 軟件進行上述專項信息的及時，轉變為室外環境分析所支持的格式，經過簡單的調整模型后就可以實施模擬試驗，確保工程項目的采光與通風效果符合節能需求。

3.3 節材及材料利用

建材工業是對天然資源和能源資源消耗最高、破壞土地最多、對大氣污染最為嚴重的行業之一，是對不可再生資源依存度非常高的行業。大部分建筑材料的原料來自不可再生的天然礦物原料，部分來自工業固體廢棄物。因此，綠色建筑的施工材料應盡最大可能選取可再生、可循環再利用的材料，在保證施工材料安全、無污染性的基礎上，在選擇施工材料的過程中，應確保可再生、可循環利用的材料占所有建材總比例超過百分之十以上。與此同時，建設單位提供能夠選擇的可循環施工材料的明細表以及其比例計算，詳細說明可循環施工材料的利用率。通過BIM 技術軟件模型，利用明細表功能，可以充分將可循環施工材料的種類進行并且可以準確地計算其重量，分析裁定施工材料明細表的可循環施工材料是否符合節能需求，有效保證綠色建筑設計所選擇的材料的節能、環保。

3.4 提高室內環境的質量

建筑物室內環境質量的好壞反映了人們對環境要求的健康程度，一般情況下，室內溫濕度、入室新風量、有害氣體的產生與排出、室內氣流與室外風速和室內物品對空氣的釋放型污染等方面是影響室內環境質量的主要因素。此外，房子空調利用頻率高、開窗通風少等同樣造成有害物質超標。同時，照明設計應盡可能做好照明的最大化節能，使照明功率密度值小于現行標準。通過利用BIM 技術軟件模型，可以實現全面分析照明、風環境、日照等，有效提高室內環境質量。綠色建筑的設計上尤其注重強調自然通風，不僅有利于縮短空調設備的運行時間，而且還有利于降低空調能耗。因此，就要求詳細了解綠色建筑所在地及相對的風向條件，進而科學、合理的設計建筑通風系統。通過BIM可視化模擬當地風向及風速，設計過程中可以通過調整門窗得方向與開窗的大小來處理通風口位置和尺寸，以及改變通風口布局等來改善室內流場的分布情況，如形成的“穿堂風”，引導室內氣流組織有效的通風換氣，使混濁氣體快速排出。

4結束語

總而言之，將BIM 技術應用在綠色建筑設計中，利用BIM 技術的諸多優勢有效控制建筑的布局和物理環境情況，不僅有利于建筑師全面、準確、有效的設計出高質量的綠色建筑，也為國家推動綠色建筑健康快速的發展提供了有力的技術支持和保障。

參考文獻：

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