BIM技術在綠色建筑中的應用研究

梁雪婷 鄧 甜

（內江師范學院建筑工程學院，四川 內江 641100）

0 引言

隨著我國城市化水平的不斷提高，建筑行業也得到了巨大的發展。與此同時，隨著人們環保意識的不斷提升，人們對建筑設計的綠色可持續性考慮越來越多，這就促進了綠色建筑設計理念的推廣和發展，綠色建筑也逐漸成為未來建筑行業的一種發展趨勢。在綠色建筑設計中，BIM 技術作為一種區別于傳統技術的科學被運用其中，憑借其可視化、協調性、模擬性等特征，有利于增強各個專業之間的協同性并且實時模擬建筑模型以及周邊環境最終達到優化方案的目的。目前，綠色建筑已然發展成為我國建筑行業切實落實建筑節能環保目標的必經之路，而BIM 技術和綠色建筑設計結合程度的好壞將直接影響我國建筑行業實現現代化、信息化和系統化的目標[1]。因此，在綠色建筑設計中考慮BIM技術有助于解決在資源緊缺，生態環境不斷惡化的現狀下，我國建筑行業及國民經濟發展所面臨的問題。盡管我國的BIM技術在綠色建筑設計上與國外相比還有一定的差距,但仍有很大的潛力和改進的余地。

1 BIM技術的概念

BIM的英文全稱是Building Information Modeling，即建筑信息模型。其定義為：創建并利用數字模型對項目進行設計、建造和運營管理的過程，即利用計算機三維軟件工具，創建建筑工程項目的完整數字模型，并在該模型中包含詳細信息，能夠將這些模型和信息應用于建筑工程的設計過程、施工管理、物業和運營管理等全生命周期管理過程中[2]。

2 綠色建筑的簡述

根據《綠色建筑評價標準》，綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內，盡可能地節約資源( 節能、節地、節水、節材)、保護環境和減少污染，達到建筑與自然環境的和諧統一，為居民提供舒適的生活環境[3]。

據統計，全球能源消耗總量有40%來自建筑,三分之一的碳排放也來自建筑[4]。近年來,隨著中國建筑業迅速發展,國內單位建筑面積能耗比發達國家高出兩倍以上,建筑能耗占社會總能耗的 28%,能源負擔和環境污染已經制約著我國的可持續發展，在這樣的情況下，發展綠色建筑刻不容緩。

3 國內外發展現狀

本文通對美國和中國兩個代表性國家對綠色BIM 的應用進行初步分析，反應出國內外對綠色BIM技術的應用現狀和趨勢，找出差距有利于促進我國綠色BIM技術的改革。

3.1 BIM技術在國內綠色建筑的發展現狀

2002年，中國首次從歐特克公司引入BIM 技術，在當時BIM技術僅僅是作為一種新的建模工具,人們缺少對模型數據更深入的分析和更合理的利用。直到2013年,我國發布《綠色建筑行動方案》,將綠色建筑的概念提升到國家戰略,越來越多的建筑師開始追求綠色建筑和健康家園的創作[5]。

3.2 BIM技術在美國綠色建筑的發展現狀

美國是在建筑領域最早運用 BIM 技術的國家,而且 BIM 技術的應用程度較高。美國的許多州都頒布了相應的法律法規,甚至強制要求國家大型公共建筑項目均應采用BIM技術。同時美國將提高建筑效能、資源利用率并降低建筑物碳排放確定為強制性標準,進一步促進了綠色建筑的推廣和發展[6]。從2005到2015,綠色建筑受到了房地產商的格外重視,隨著 BIM 技術在項目中廣泛地應用,綠色建筑在美

4 BIM技術在綠色建筑中的應用

BIM技術在綠色建筑全生命周期中發揮著重要作用,通過該技術的優勢能夠大幅度地減少資源浪費,做到降低污染，保護環境,促進建筑可持續發展。下文將從BIM技術的突出特點并結合《綠色建筑評價標準》七大指標的角度（節地與室外環境，節能與能源利用，節水與水資源利用，節材與材料資源利用，室內環境質量，施工管理，運營管理）來探討 BIM 技術在綠色建筑中的應用。

4.1 模擬分析

BIM技術可以模擬和分析施工現場的周圍環境和建筑空間，包括分析樓間距及建筑朝向,既可以達到節地的目的,又可以優化室外環境,從而也保證了室內外環境質量；通過模擬分析日照,通風,噪音等不斷優化設計方案能進一步提升室內環境質量；還可以協助管理人員優化選址，處理各種污染源，降低施工污染,提高環境質量，最終提升建筑品質。模擬施工,可借助BIM技術中的可視化模型清楚直觀地顯示地下管道，查看其是否有交錯或沖突碰撞,提高給排水系統的性能,達到節水的目的,同時模擬施工也可以優化施工現場的管理,減少由于施工不當造成的損失,節約能源。

4.2 數據共享

BIM模型具有強大的數據共享平臺，便于各專業實現數據互通，增強數據的協同性和共享性。通過將專業的建筑性能分析軟件插入BIM模型中,可以獨立測量冷熱源、輸配電系統和照明的能耗,便于方案的優化提升，最終達到節能效果；在BIM數據庫中,也可以在各大平臺綜合分析利用各種節水器具或設施,達到節水的目的；BIM強大的數據庫可以高效地分析對比各種建筑材料構件的詳細信息,滿足建筑設計要求,全程動態跟蹤材料,了解其去向,分析材料的性質預估用量,可以快速計算出工程量,導入造價軟件,又可以控制施工成本和進度,統籌安排資源。

為了實現節約能源和避免資源浪費的目標,BIM模型集成了整個建筑生命周期的全部工程信息，在運營管理階段能夠有效地實現對整個工程的管理。首先,BIM模型可以快速定位出現問題的建筑構件在建筑中的位置,獲取相關部件的信息,實現快速高效的維護；其次,利用BIM技術可以實時跟蹤和監控建筑相關設備和設施的使用和性能,實現全面和非盲區管理和監控；最后，BIM技術可對建筑能耗等方面進行分析,并對建筑能耗進行了記錄和控制，有利于后期優化建筑節能引進新型技術，積極建造綠色建筑[7]。

5 總結

BIM技術的應用能夠不斷推進我國綠色建筑的發展，但不可否認，由于我國BIM技術相較于美國、德國等發達國家，起步晚且發展較緩慢，存在著專業人才緊缺、技術規范不統一等問題，我國基于BIM技術的綠色建筑革新仍有很長的路要走，如何將BIM技術與我國的國情相結合，推進綠色建筑的發展是后續我國建筑工程行業急需解決的問題。