綠色建筑預評估系統分析
——BIM技術對綠色建筑影響

連麗凌

（廣東省建筑設計研究院　廣東廣州　510010）

前言

在綠色可持續發展理念引導下，建筑行業從傳統的高消耗型產業轉為綠色建筑產業是其必然發展方向。在此過程中，應積極利用現代化技術手段，做好綠色建筑設計施工的評估工作，通過采用BIM技術，建立BIM建筑模型，對其建筑基本屬性進行空間、功能、材料、設備等各專業數據集成在同一平臺下，實現一體化管理，從而真正實現綠色建筑設計目標，推動建筑行業的轉型發展。

1　綠色建筑預評估概述

綠色建筑是從節能建筑發展形成的建筑新理念，融入了可持續發展理念和低碳環保理念，將建筑設計視角轉移到資源節約、改善建筑室內舒適度和安全性等方面。隨著綠色建筑設計的快速發展，綠色建筑評估體系也逐漸成熟，國際上許多發達國家都建立了綠色建筑評估系統，對綠色建筑產業的發展起到重要推動作用，其中具有代表性的包括美國的LEEDTM系統和英國的BREEAM等。這些較為先進的綠色建筑評估系統可以其他國家的設計和應用提供參考[1]。

在綠色建筑預評估系統的構建過程中，BIM技術具有重要應用。通過利用BIM技術可以實現建筑設計流程的整合，為建筑生命周期管理（BLM）等先進管理方法的實施提供了技術支持。通過構建信息量足夠豐富的BIM建筑技術模型，可以為建筑性能分析提供支持，基于真實的BIM數據信息，利用各種信息化分析軟件，可以確保分析結果的準確性。綠色建筑設計是一個復雜的跨專業系統項目，應用BIM技術實現不同專業的數據集成，可以為綠色建筑設計決策提供支持。因此，基于BIM技術設計并實現的綠色建筑預評估系統，可以滿足實際工程應用需求。

2　基于BIM技術的綠色建筑預評估系統構建

2.1　綠色建筑預評估系統的設計難點

在目前使用的建筑評估體系中，主要以后評估方式為主，即在建筑投入使用后的一段時間內，對綠色建筑的設計效果進行評價。但從綠色建筑建設的客觀規律來看，其關鍵性要素集中在項目規劃、設計和施工階段，而且后評估方法即使發現綠色建筑存在的不足，也難以對其進行有效的彌補和改進。在傳統技術條件下，綠色建筑預評估系統建設的主要阻礙就是缺乏集成數據體系的規劃控制手段和具體實施方法，難以對各個階段的影響要素作出合理的評估和預測，對于綠色建筑項目涉及的有關專業和外部條件，無法準確作出關聯性分析。BIM技術的應用可以有效解決這一問題，通過構建一體化建筑分析模型，其評估依據為設計過程中的定量數據，為綠色建筑預評估提供支持[2]。

2.2　綠色建筑預評估系統構建的關鍵要素

在綠色建筑的設計過程中，需要考慮的問題主要包含以下幾個方面：①建筑的資源節約能力，主要是指節約不可再生能源消耗的能力；②建筑的資源利用效率以及可再生能源的利用情況；③建筑環境污染的降低效果，以及對自然生態的保護性設計情況；④建筑室內環境的質量狀況，包括居住舒適度和居住安全性等；⑤建筑外部環境的宜居性，包括社區自然生態環境等。基于上述幾方面的考慮，綠色建筑預評估系統的構建要涵蓋整個設計流程，構建評估數據一體化的BIM技術建筑數據模型，為各階段設計提供有力的分析計算工具，確保設計符合相關規范要求和綠色建筑各要素控制要求[3]。

2.3　綠色建筑預評估系統結構分析

基于BIM技術設計的綠色建筑預評估系統由三層結構組成，具體包括：①三維BIM模型，以基礎信息數據為載體，通過對計算結果進行分析比對，提高建筑的節能、節水、節材效果，并降低在建筑生產和使用過程中對環境產生的影響；②建筑基礎信息分析和處理層，利用三維圖形平臺，提取建筑方案設計和結構設計中的材料使用情況、能源消耗等信息數據，對其進行計算和分析，根據綠色設計要求對各專業設計進行調整；③可視化表達，在三維圖形平臺上對建筑模型進行可視化展示，幫助分析人員直觀的獲取分析結果，實現各項分析數據的三維模擬表達。

3　基于BIM技術的綠色建筑預評估系統應用

3.1　綠色建筑設計方案分析

在建立綠色建筑預評估系統后，可以利用其對建筑設計方案進行分析，并對方案設計進行優化。具體應用包括：①根據建筑的規劃布局、單體建筑數據、場地布置、道路設計和環境設計等評估信息，綜合考慮經濟技術指標，通過對綠化方案的各影響因素進行控制，確保方案設計優化效果；②節能性數據分析，結合國內的相關設計標準，建立三維可視化模型，對建筑能耗進行分析。完成分析后由BIM軟件自動生成分析數據，并對分析結果進行可視化模擬展示，為建筑方案設計優化提供參考；③在BIM技術的支持下，將建筑設計方案與同業內與優秀的綠色建筑設計方案進行橫向比較，主要參考與工程條件類似的設計方案，為綠色建筑設計方案調整提供方向。應用BIM技術進行節能設計方案分析，可以動態演示建筑能耗過程，找到設計方案中能耗較高的環節，并通過數據分析和方案對比參考，幫助設計單位實現節能目標。

3.2　綠色設計內容評價

綠色設計評價內容主要包含以下幾個方面：①建筑太陽能利用和遮陽設計，在BIM建筑模型中，引入當地日照參數，根據相關設計要求，采用數據仿真技術，模擬真實日照情況，對建筑遮陽板設計進行優化，并通過計算太陽能輻射能量，合理布置太陽能采集設備；②建筑采光及照明系統分析，在BIM建筑模型下，分析建筑系統對自然光線的利用率，計算建筑綠色設計降低的開燈次數和開燈時間。對建筑周圍環境、日照情況進行系統化分析，主要計算參數包括日出時間、日落時間、平均日照時間、周圍建筑物平均高度等；③建筑通風設計，在BIM建筑模型基礎上，建立區域網絡分析模型，采用國際熱舒適性評價方法，構建通風評價標準，并將其應用到建筑通風性評價中。評估建筑利用自然風加快室內空氣流動的情況以及利用自然風的溫度調節能力等，主要計算參數包括風向、風量、窗體結構朝向、尺寸等。

3.3　建筑外環境利用分析

建筑外環境利用分析主要包括以下幾個方面：

（1）植物綠化設計分析，探討建筑系統原有系統的影響情況，包括綠化設計對調節空氣溫濕度的作用、空氣凈化能力、減音降噪能力、吸附有害氣體和顆粒的能力等，視為綠化環境設計。

（2）聲環境分析，采用BIM模型模擬建筑的立體聲環境，界定聲場邊界條件，確定聲源，合理構建聲音強度與聲線的數量關系，綜合分析聲音場給建筑帶來的影響。

（3）小區雨水的采集和利用情況，主要在模型中引入當地暴雨強度系數，建立暴雨強度計算公式，構建完整的雨量分析數據庫，對采集到的雨水信息進行存儲，以此依據，根據各種雨水采集方式中不同地貌何不同材質對河流、建筑、道路、綠地等面及計算集水量進行實時調整。

通過采用BIM技術建立綠色建筑預評估模型，對建筑外環境利用情況進行分析和評價，可以增進建筑與周圍環境的和諧度，實現建筑施工與生態環境的和諧統一，并達到節約能源、降低污染排放的設計目的。

4　結束語

綜上所述，基于BIM技術設計并實現的綠色建筑預評估系統，可以為綠色建筑設計評估及方案調整提供支持。通過掌握預評估系統的設計要點，對其進行合理的結構設計，可以確保系統功能的完備性和適用性。通過將系統應用到綠色建筑設計室內環境和室外環境評估等各個方面，可以對綠色設計內容作出科學的檢驗和評價，促進綠色建筑設計水平的提高。

[1]關劍.基于BIM技術的綠色建筑預評估系統研究[J].建筑知識，2016，36（11）：49.

[2]侯博，李蒙，姜利勇，葛貴武.淺析BIM技術在建筑節能設計評估中的應用[J].建筑節能，2014，42（12）：38～41.

[3]周 滔，王 笛.基于BIM的建筑單元被動式得熱分析[J].建筑節能，2013，41（10）：49～53+65.