基于BIM技術(shù)的地域性綠色建筑設(shè)計(jì)

王保東

摘 要：近些年，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人們生活水平的提高。對環(huán)境污染以及資源過多的消耗已成為當(dāng)下所重點(diǎn)關(guān)注的焦點(diǎn)。為了更好的促使建筑行業(yè)朝著綠色節(jié)能、可持續(xù)的發(fā)展方向，必須要進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)、減少高污染材料的應(yīng)用。本文主要從綠色建筑以及BIM技術(shù)的應(yīng)用背景等方面進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù) 地域性 綠色建筑設(shè)計(jì)

引 言

我國各地自然資源、社會文化與社會發(fā)展水平差異巨大，因此，在綠色建筑設(shè)計(jì)過程中必須對特定地域的地域特性深入思考分析，只有充分考慮特定地域的自然環(huán)境等要素才是綠色建筑未來可持續(xù)發(fā)展的方向。近年來，BIM技術(shù)的興起，為建筑的設(shè)計(jì)、施工管理、運(yùn)營維護(hù)等建筑全壽命周期各個(gè)過程帶來新的發(fā)展契機(jī)，也引起了許多學(xué)者對BIM技術(shù)的關(guān)注與理論實(shí)踐研究。

1、地域性綠色建筑設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

我國不同地區(qū)的自然氣候與技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件各不相同，若各地區(qū)都套用目前已有的高成本的建筑節(jié)能材料與綠色建筑節(jié)能技術(shù)顯然是不切實(shí)際的。為此，適用于某一地域自然環(huán)境的綠色建筑設(shè)計(jì)是未來的發(fā)展方向。自20世紀(jì)70年代世界能源危機(jī)爆發(fā)以來，綠色建筑開始興起。我國自1996年施行《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》以來，綠色建筑發(fā)展迅速，但針對地域性綠色建筑設(shè)計(jì)的研究與案例較少。目前，對于綠色建筑研究存在的一些問題主要表現(xiàn)在：①盡管城市和地區(qū)氣候迥異，但大多數(shù)建筑形式未與所在區(qū)域氣候相呼應(yīng)；②對各建筑設(shè)計(jì)要素進(jìn)行建筑節(jié)能的思考不足，尤其是自然采光、通風(fēng)方面考慮不足；③盲目地進(jìn)行各種建筑節(jié)能材料、節(jié)能技術(shù)的堆砌，沒有基于地域特征因地制宜的進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。理論指導(dǎo)方面，我國2006年實(shí)施的《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（下文簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》）借鑒了國外先進(jìn)綠色建筑體系的思路，從我國社會經(jīng)濟(jì)技術(shù)現(xiàn)狀出發(fā)，是強(qiáng)調(diào)人、自然、建筑和諧共生，強(qiáng)調(diào)建筑可持續(xù)發(fā)展的綠標(biāo)體系。雖在《標(biāo)準(zhǔn)》的總則中強(qiáng)調(diào)結(jié)合建筑所在地的地域特征進(jìn)行建筑全壽命周期綜合評價(jià)，但在具體的評價(jià)條款中主要強(qiáng)調(diào)全生命周期的建筑性能各種指標(biāo)，而過程中采用的節(jié)能方法措施是否遵循因地制宜的原則卻模糊不清，因此，導(dǎo)致目前在綠色建筑設(shè)計(jì)時(shí)，地域性特征考慮不足或沒有考慮。在國家出臺“綠色建筑標(biāo)識”（綠標(biāo)）之后，各省市相繼出臺了地方標(biāo)準(zhǔn)，但地標(biāo)與國標(biāo)之間的差異卻未能充分體現(xiàn)地域性。實(shí)踐應(yīng)用方面，已經(jīng)取得我國綠色建筑評價(jià)標(biāo)識或LEED認(rèn)證的項(xiàng)目，在采取的主動式節(jié)能措施基本相同，未能體現(xiàn)因地制宜的差異性。通常在建筑設(shè)計(jì)時(shí)，沿用現(xiàn)有的綠色建筑設(shè)計(jì)方案或技術(shù)措施，未能對建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行深入思考，未能驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案是否符合地域的氣候、環(huán)境、資源、經(jīng)濟(jì)等要求。

2、BIM技術(shù)對地域性綠色建筑設(shè)計(jì)的價(jià)值

2.1、BIM技術(shù)與《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》

BIM技術(shù)提倡信息資源共享，強(qiáng)調(diào)全壽命周期的建筑資源利用、能源消耗的信息數(shù)據(jù)管理，而綠色建筑同樣需要考慮建筑全壽命周期的資源能源管理。BIM與綠色建筑及綠標(biāo)之間有相同之處，它們都關(guān)注建筑全壽命周期的資源利用與能源消耗，它們的目標(biāo)都是實(shí)現(xiàn)效能最大化、能源消耗最小化以及建筑可持續(xù)發(fā)展。BIM模型包含建筑構(gòu)件幾何尺寸、材料參數(shù)、設(shè)備參數(shù)等豐富的數(shù)據(jù)信息，在建筑方案設(shè)計(jì)階段就能為建筑綠色性能分析提供真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)信息，因此BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠推動綠色建筑快速發(fā)展，能夠在方案階段為綠色建筑能耗分析提供預(yù)評估數(shù)據(jù)。在我國綠色建筑市場上，《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》與美國制定的LEED一樣，已經(jīng)逐漸被廣泛認(rèn)可，是綠色建筑評估的旗幟，也是綠色建筑發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)，不僅能合理評定綠色建筑性能，也能有效保證綠色建筑品質(zhì)。

2.2、BIM技術(shù)對地域性綠色建筑設(shè)計(jì)的價(jià)值

在建筑設(shè)計(jì)方案階段的價(jià)值綠色建筑方案設(shè)計(jì)時(shí)通過BIM技術(shù)平臺，可以及時(shí)獲取與氣候特征有關(guān)的參數(shù)信息，提高設(shè)計(jì)效率，優(yōu)化建筑質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)建筑與人、環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。在綠色建筑設(shè)計(jì)初期的建筑方案設(shè)計(jì)階段，由于方案多變，對建筑照明、供暖/供冷等設(shè)備能源消耗有較大的影響，因此，能否高效快速地獲取信息直接影響地域性建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量。在建筑設(shè)計(jì)方案階段，可以借助BIM技術(shù)的模型信息與建筑能耗分析軟件，對能耗分析進(jìn)行簡化，有效解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的能耗后評估現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)基于綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與特定地域的自然環(huán)境的綠色建筑設(shè)計(jì)方案階段的預(yù)評估。在建筑方案設(shè)計(jì)基本完成后的價(jià)值。

2.3、BIM技術(shù)與地域性關(guān)系

地域性是建筑的本質(zhì)屬性，而某一特定地域的地理環(huán)境是人類賴以生存的空間場所，建筑作為人類居住的場所，其形式和特征是在歷史發(fā)展中形成的對自然環(huán)境及氣候條件的特有適應(yīng)性。因此，建筑的地域影響因素主要有自然環(huán)境因素和社會環(huán)境因素，自然環(huán)境要素主要指地域的氣候條件、地理?xiàng)l件及資源條件等；社會環(huán)境因素主要指地域文化、技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平及政治因素等。利用BIM技術(shù)在方案階段可以快速地對地域性特征進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取與分析，也同時(shí)可以快速對應(yīng)綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中的條款，有助于地域性綠色建筑迅速發(fā)展，隨著國家對綠色建筑的地域性高度重視，以BIM軟件為平臺的地域性建筑設(shè)計(jì)將勢在必行。

結(jié) 語

基于當(dāng)前我國綠色建筑現(xiàn)狀來分析，地域性綠色建筑是其未來的主要發(fā)展趨勢，在地域性綠色建筑設(shè)計(jì)初級階段，通過應(yīng)用BIM技術(shù)后可知，綠色建筑、BIM技術(shù)以及建筑地域性三者之間是存在著一定程度上關(guān)系的。如何在復(fù)雜的地域性見著過程中提高設(shè)計(jì)方案以及效率是建筑行業(yè)們都高度重視的一個(gè)問題。通過采用BIM技術(shù)，能夠提供出一個(gè)有效的集成化平臺并對信息資源進(jìn)行快速整合，快速提取，及時(shí)做出有效反饋，在很大程度上優(yōu)化了設(shè)計(jì)方案的每一個(gè)流程，從根本上提高了設(shè)計(jì)的效率以及質(zhì)量，促進(jìn)了地域性綠色建筑的穩(wěn)步、持續(xù)發(fā)展。

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