BIM技術在綠色建筑中的應用研究

(吉林建筑大學 吉林 長春 130118)

一、引言

在環境問題日益突出的今天，環境保護已經成為我們建筑行業不得不深思的一個問題。節能減排，保護環境已經成為設計當中不可或缺的考慮要素，但是如何能做到這就需要我們好好思考。1990年首個綠色建筑標準的發布就給我們指明了一條方向，1992年我國參加環境與發展大會也深深意識到建筑環保的問題，所以我國在2006年正式頒布《綠色建筑評價標準》，引導建筑行業走向“綠色”之路。

從綠色建筑這個名詞誕生到至今，由于各種原因發展不暢，但是這幾年中，因為信息化的普及BIM技術在建筑行業中慢慢興起，它完美的契合了綠色建筑的發展需求。通過BIM技術的建模、分析、整合數據等方式,提高筑設計施工的集成化程度增加工程的施工效率與質量，并且還能夠更好的控制成本，因此BIM技術不僅僅為綠色建筑的發展夯實基礎，更是讓綠色建筑變成了現實產物。

二、綠色建筑簡述

隨著人類社會的發展，資源的消耗讓我們意識到必須走向可持續發展之路。在我國城鎮化進程之中資源的相對不足已經成為困擾我們發展的一大問題。現如今我們的建筑行業不僅有著高昂的運營維護費用，而且資源的浪費更為嚴重。據不完全統計，建筑壽命不超過20年，并且建筑產生500-600噸垃圾才能完成1萬平方米的建筑面積。綠色建筑就是建筑行業可持續發展的法寶。綠色建筑通俗地理解就是“四節一環保”即“節能、節地、節水、節材、環境保護”[1]。綠色建筑不只單單的在建設過程工減少能源消耗，更是在日后維護過程減少資源的消耗，來達到“四節一環保”。從20世界60年代提出生態建筑的概念，90年代西方各國紛紛提出自己的綠色建筑標準，綠色建筑已經被廣泛運用。我國也在2006年提出自己的綠色建筑標準，在“十二五”規劃當中也已經明確了綠色建筑的重要性，綠色建筑的春天已經來臨。

三、BIM技術簡述

BIM的全名是Building Information Modeling，翻譯過來就是建筑信息模型。BIM以建筑工程項目的各項相關信息數據作

為模型的基礎，進行建筑模型的建立，通過數字信息仿真模擬建

筑物所具有的真實信息[2]。隨著信息化技術的提升，BIM技術也隨著不斷升級，在國外發展的幾十年中，BIM技術已經成為建筑行業中流砥柱，我國引入BIM技術的十多年中，也已經完成了數個大型項目的建筑，并且明顯的可以看出，BIM技術的高度集成化為建環行業的發展添磚加瓦。

可視化、協調性、模擬性、優化性和可出圖性是BIM技術所具備的特性，不僅簡化了設計過程，更讓施工人員更簡單明了的理解設計人員的細節設計，全方面的把設計與施工連接起來，而且構建了一個施工的平臺，讓施工的各個方面在BIM中得到最新的信息，能更及時的做到不同部分的相互連接，讓協同作業變得更為簡單明了。由于在施工的各個階段各項數據的匯總，為了以后運營維護提供了更多的數據支撐，讓設計、施工、運營變成了一個整體，在提高了工程質量的同時，也調高了工程的效率。

四、基于BIM的綠色建筑

BIM技術把建筑物理信息和功能信息數據化，方便綠色建筑在設計、計算、模擬和運行時的信息交換，為綠色建筑提供了技術上的支持，降低綠色建筑的成本，提高和領域的合作和工作效率。由于綠色建筑的系統和設計一般比較復雜，更顯示出了BIM技術的優勢，極大的促使了綠色建筑行業高速發展。

(一)節能與能源利用分析

通過BIM技術建立可靠的基礎模型，在基礎模型上通過軟件分析，得出能耗數據，有利于在設計當中盡多大可能調高能源利用率，這樣就能做到綠建評價標準的重要內容之一——節能與能源利用。綜合當地的氣象條件，把建筑能耗分析模型進行完善、分析生成的數據與可視化模擬，根據模擬數據結果對設計參數進行調整或者對建筑結構進行重新優化，以達到在設計過程之中的預期節能設計，增加能源利用率。

(二)節水與水資源利用分析

通過BIM所建三維可視化模型，利用當地的暴雨強度系數以及所在地區的降水量通過計算公式，可以建成完整的數據庫。數據庫的資料就是雨水采集計算的依據，然后根據不同地質地貌和所用材料的不同，確定徑流系數，合理規劃建筑、道路和綠地之間的面積比例，做出最優的設計方案。

(三)節材與材料資源利用分析

在《綠色建筑評價標準》之中，對建筑的材料使用，環保材料所在比重有嚴格的要求，在一般情況下很難精確的分析可循環材料的應用位置以及準確的計算項目中各不同材料所在比例，但通過BIM技術建立模型就可以在保證施工安全和施工環境下有10%以上的可循環利用的建筑材料，尤其在大型、復雜項目中，可以更精準、更準確的計算與安排。由于BIM技術具有龐大的數據信息，可以匯總全部的材料數據，這樣就可以相對容易的得到各類型建筑材料的用量，為工程材料的配置提供了可靠的數據，能使其滿足綠色建筑評價標準。在這以外，BIM技術可以將建筑設計的一切融合為一體，而且還擁有碰撞檢查功能，能夠解決各專業的設計沖突，這樣不僅僅避免了施工階段發生沖突造成返工，也解決了沖突造成的材料浪費。

(四)室內環境分析

通過BIM的三維可視化模型，就能夠對室內環境中的風環境、光環境、噪聲環境這三大部分做出分析。通過分析室內風環境的情況，確定室內的空氣年齡、污染物情況，之后根據需求調整位置、大小，以達到改善室內空氣質量。與此同時，分析光環境狀況，對室內顯色指數、眩光值、照明強度進行推導，判斷是否達到技術標準。最后是分析室內噪聲環境，預測室內噪聲值，對比有關綠色建筑規定，判斷其是否滿足技術標準。在BIM的三維可視化模型當中，我們可以做到一站式分析，得出結論。

五、結語

綠色建筑和建筑信息模型(BIM)是建筑業的發展理念和技術理念。二者均不是一個新的領域，都是各專業、各領域適用技術的集成，并且均貫穿于建筑的全生命周期，前者推動工程項目健康發展，后者為工程項目提供了信息支持，二者不謀而合。上海中心大廈、上海世博會等都是BIM應用在綠色建筑建設中的實例，隨著對BIM技術以及綠色建筑的進一步研究，基于BIM的綠色建筑會大量涌現。