芻議綠色建筑設計中BIM技術的實踐

劉曼華

廣東呈斯意特建筑設計有限公司，廣東惠州 516000

如今，全球人口越來越多，在經濟規模在不斷的擴大的基礎上也增加了高碳能源的使用總量，自然資源消耗巨大，不可再生能源消耗的程度越來越嚴重，更多的溫室氣體排放影響到了全球氣候，威脅到了人類賴以生存的生態環境。而建筑設計活動中，將在很大程度上影響到自然資源和環境，根據相關的統計研究表明，在人類使用的自然資源過程中，有大約40%是用于建筑活動，建筑垃圾也可占總垃圾的40%左右，我國的建筑市場十分巨大，建筑排放了大量的碳，消耗掉大量的能源，并且以后每年也會新增大量的建筑面積。

1 BIM技術

BIM技術是一種在設計、管理、施工中利用信息數字化的數字化方法，這些技術的特點和優勢，支持建設項目的綜合管理，可以使建設項目在整個施工過程中顯著提高效率，降低風險。實踐研究表明，IBM技術在綠色建筑設計中的應用具有一系列優勢，BIM技術在綠色建筑設計中的應用主要通過數字化建筑模型、綜合協調處理、滲透環保理念來實現綠色建筑的環保和資源節約的原始目標，對整個綠色建筑的設計具有很大的輔助作用。

2 綠色建筑設計

綠色建筑指的是在建筑全壽命周期內，對資源最大限度的節約，對可再生能源推廣和使用，促使環境得到保護，污染得到減少，給人們提供更加舒適健康的環境。要想促使建筑的綠色得到實現，就需要在建設的全過程中加以應用，不能夠僅著重于某一個環節，要想實現綠色建筑，建筑規劃設計是必須要重視的。

2.1 節能和能源利用

綠色建筑非常重要的一個方面就是節約能源、降低建筑能耗，但是現如今建筑特點尤為復雜，如果建筑師僅憑主觀判斷或者經驗，或者手工計算的方法是無法有效把握的，在這種情況下，可以考慮采用先進的BIM技術去創建建筑信息模型，建筑師可以利用所得結果隨時分析建筑的物理性能，有利于資源的高效利用。新經濟材料的出現，節約了住宅建筑中的資源使用，也促進了各種資源的回收利用，以便合理調整方案，有利于高效率的利用資源，例如，建筑師可以充分利用當地的氣候條件，來考慮建筑設計過程中存在的低耗能因素問題；在節省運輸費用成本時可以考慮到“就地取材”的原則；想要降低建筑成本，可以考慮將舊建筑材料回收利用；想要節省生活資源成本，可以考慮將生活用水和太陽能進行循壞利用；想要節能保溫，可以考慮使用節能墻體材料來得以實現；許多建筑設施利用BIM技術讓節能得到了最好的發揮，BIM技術的出現，節約了住宅建筑中的資源使用，也促進了各種資源的回收利用，以便合理調整方案，有利于高效率的利用資源，綠色建筑在未來迎來了綠色可持續性時代。

2.2 節水和水資源利用

我國地區眾多，造成淡水資源分布不均，導致人均淡水占有量遠低于世界平均水平，為了促進社會經濟的可持續發展，就需要對節水和水資源利用給予足夠的重視。因此，在綠色建筑設計中，要充分考慮水資源的利用、節約用水，采用BIM技術，可以對各種水系統規劃方案進行模擬，進行虛擬水循環論證，進而選擇最佳方案，促使水資源循環利用率得到增加，減少城市供水和排放污水量。在節水方面，不可缺少的一個措施就是雨水回收，而在諸多軟件中，已經在設計流程中加入了雨水分析環節，如在現有住宅設計中考慮雨水資源的利用和污水處理系統的設計等；其次，要重點保護水資源，進行資源的循環利用，就是說在盡量保證節約用水的基礎上，運用新技術建設水資源循環系統，比如，街道、公廁和工廠的用水可以用進行生化處理完的生活生產污水和生活排水。此外，將有限的水資源進行循環處理，不僅是保護環境的體現，也減輕了城市污水處理的負擔，使其成為生態循環系統的重要組成部分，發揮其生態功能。

2.3 節材與材料資源利用

在這個方面，可以劃分為兩個部分，首先是在設計方面，需要對裝飾構件的設計進行減少，利用那些可循環利用的綠色環保建材；在結構材料方面，需要應用那些高性能材料。其次，就是在建設施工運營過程中，需要減少浪費問題，將可利用材料大力回收再利用。在這一方面，BIM技術就具有獨特的一系列優勢，比如，借助BIM軟件，工程師可以更準確地預測建筑材料的使用量，以便更好地估計分層填土的開挖量，可以有效減少生產和運輸剩余材料產生的廢物和溫室氣體的排放。

3 基于BIM技術的綠色建筑設計應用

3.1 數字化建筑模型

一般來說，建筑施工時都是按照設計好的平面圖紙逐步建造，但是相對于一些建筑和內部結構比較復雜的建筑，如果只是僅僅的按照圖紙來建造，根本無法完成任務，因為現在大多數的建筑越來越復雜，加大了施工難度，所以，對施工的速度和質量造成了很大的挑戰，在施工前借助BIM技術建造的數字化建筑模型就可以解決這些問題。BIM技術具有可視性和模擬性的優勢，同時數字化模型建立的數字都是經過精確和確定的，這樣就減少了施工中的誤差，即使是管線的施工布置也可以布置成具有強三維感的數字模型，提高了施工的質量，保證了施工的準確性；利用建筑模型在同一個平臺上集成了多種不同的專業建筑模型，實現了各行業之間的協調，在統一的平臺上，利用視覺建筑模型解決了不同專業的問題，內部的雨水收集系統和能源轉化系統等都實現了合理的分配。

3.2 全方位的協調處理

綠色建筑除了節約資源，必不可少的就是與高科技技術的結合運用，在綠色建筑的設計過程中一定會產生很多的問題，使得在設計綠色建筑過程中變的更為繁瑣和復雜，因此，在設計過程中時常會有這樣的情況發生。例如，綠色建筑在施工過程中，會由各個單位同時進行施工，就需要各個單位之間協調與配合，但是由于綠色建筑的特殊性，在這樣的情況下，就不僅是簡單的互相協調合作，即使在施工前已提出模擬好了的相關方案，但在施工過程中還是會出現很多無法克服的現實生活問題。

電力等專業的施工管線在布置過程中，也是需要不同的設計人員進行施工設計的，但由于每位設計師都有自己的設計理念和規劃出來的圖紙，如果設計師沒有進行交流而擬定各自的方案，那么在施工過程中很難避免會出現問題。采用BIM技術，將各個不同專業之間的問題進行協調，讓每個設計師能夠在建筑模型中分析和比較他們設計的部件，把可能出現的問題進行調整，比如，在電力管道布置過程中，基礎樁的結構設計阻礙了電力管道的布置，這就是不同行業之間的碰撞問題，通過BIM技術，就可以把出現的問題進行調整，在統一的建筑模型里，對出現的問題可以進行針對性的處理，不僅節約施工時間還減少建筑材料的浪費；利用BIM技術還可以生成協調數據，使每個設計人員根據數據對自己的設計進行重新計算并更改，這樣不僅減少出錯率，而且還提高了綠色建筑施工的效率和質量。

3.3 環保的高科技滲透

綠色建筑最大的優勢和特點就是通過利用自然資源，充分體現出人與自然和諧相處的狀態，BIM技術能夠分析包括綠色采光條件、能源效率和可持續發展材料等方面的綠色建筑材料性能，在綠色建筑設計的過程中，提供出消費及能源消耗得費用方面的分析，這樣設計人員可以提出合理的設計與建議。

通過BIM技術，結合建筑特性建立合理數據，實現對數據庫的分析和統計，并且根據當地的氣候條件特點來實現對綠色建筑的模擬，進一步對綠色建筑的整體設計提出合理的意見和建議。例如，根據該建筑的所處位置決定采光和風向，或者在設計綠色建筑墻體厚度過程中，參考使用的建筑材料，利用建筑材料特定的材質來決定建筑墻體的厚度，同時在綠色建筑墻體的施工過程中節省了較多的資源，大大地減少材料的浪費，根據BIM技術分析所得結果，對綠色建筑設計的各方面都進行合理的規劃與調整，達到真正的保護環境、節約資源。

3.4 基于BIM技術的綠色建筑設計的價值

基于BIM技術的綠色建筑設計更能體現環保理念和節約資源的原則，同時也提高了綠色建筑的使用功能，在施工過程中減少了不必要的損失，提高了整個綠色建筑的施工效率。

4 結語

隨著時代的飛速發展，綠色建筑將會成為建筑行業發展的趨勢，BIM技術在綠色建筑設計中的應用代表了我國建筑業信息化應用的發展方向，BIM技術可以在整個建設項目全生命周期各個環節中應用，只要是借助于工程設計，就可以將階段性的價值體現出來。人們對生活質量的提升和環境資源問題的日益嚴重，在綠色建筑設計領域內，將會更加廣泛的應用BIM技術，因此，BIM技術在未來建筑行業內發展是必不可少的一項技術。

[1] 張校杭. 基于BIM技術的綠色建筑方案設計應用研究[J]. 建筑與預算，2015，1：22-26.

[2] 田園. 淺談BIM技術在現代民用建筑設計中的應用[J].赤字，2014，2（2） ：123-125.