BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探討

張鋒

【摘??要】BIM技術(shù)作為一種智能技術(shù)，具有3D建模以及數(shù)據(jù)采集和工程管理多種功能，其在綠色建筑設(shè)計(jì)中，可以結(jié)合環(huán)保理念，對(duì)施工環(huán)境、施工過程以及建筑形狀以及彼此關(guān)聯(lián)予以考充分慮，從而使得整體建筑符合現(xiàn)代綠色環(huán)保理念，與自然環(huán)境達(dá)到高度統(tǒng)一，而且在綠色建筑群規(guī)劃、建筑水文地質(zhì)管理、給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、采光設(shè)計(jì)等方面都有一定優(yōu)勢(shì)。本論文對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行探討，希望對(duì)綠色建筑設(shè)計(jì)有所幫助。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);綠色建筑;設(shè)計(jì);應(yīng)用

一、BIM技術(shù)特點(diǎn)

BIM技術(shù)屬于多元功能軟件，使得傳統(tǒng)工程管理難題迎刃而解。BIM技術(shù)給設(shè)計(jì)師插上了翅膀，其不再將大量精力用于2D技術(shù)的圖紙之上，而是可以通過BIM技術(shù)的3D建模功能使得設(shè)計(jì)方案更加直觀，從而找到設(shè)計(jì)中的不足，做到動(dòng)態(tài)調(diào)整。另外，建設(shè)方發(fā)起綠色建筑招標(biāo)，施工企業(yè)便可以讓本企業(yè)的設(shè)計(jì)師利用BIM技術(shù)來(lái)體現(xiàn)設(shè)計(jì)創(chuàng)意，從而在招標(biāo)過程中獨(dú)樹一幟，增加中標(biāo)幾率。

二、在綠色建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)的作用

（一）有利于使設(shè)計(jì)方案更加直觀化

在綠色建筑設(shè)計(jì)中運(yùn)用BIM技術(shù)，能夠?qū)⒔ㄖO(shè)計(jì)的效果，通過類似建筑動(dòng)畫的方式，來(lái)對(duì)建筑設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)以及一些數(shù)據(jù)進(jìn)行精確的預(yù)算。并且利用BIM技術(shù)，能夠?qū)ㄖ拇篌w結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的分析和觀察，有利于擴(kuò)展和創(chuàng)新設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)思維。另外，設(shè)計(jì)人員對(duì)綠色建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí)，當(dāng)設(shè)計(jì)人員對(duì)某一處設(shè)計(jì)進(jìn)行變動(dòng)之后，BIM技術(shù)就能夠自動(dòng)的變更整體與相關(guān)部分的數(shù)據(jù)，有利于提高最終設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和效率。

（二）有利于使綠色建筑設(shè)計(jì)更加協(xié)調(diào)化

在以往對(duì)建筑進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)時(shí)，由于技術(shù)和設(shè)備的限制，使得設(shè)計(jì)人員不能全面地將建筑信息匯總到繪圖面板上，也不能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工程的需求來(lái)分析和判斷工程的整體進(jìn)度和施工方案，但是在綠色建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí)能夠?qū)⒔ㄖ慕Y(jié)構(gòu)以及施工內(nèi)容協(xié)調(diào)性的融入BIM模型中。另外，在以往綠色建筑設(shè)計(jì)的過程中，針對(duì)某一處設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，需要設(shè)計(jì)人員深入到施工現(xiàn)場(chǎng)中進(jìn)行全面的考察，但是隨著BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用，能夠有效的節(jié)約設(shè)計(jì)人員的考察時(shí)間，BIM技術(shù)能夠全面的將施工環(huán)境以及建筑的結(jié)構(gòu)展現(xiàn)在設(shè)計(jì)人員面前，可以有效地避免由于專業(yè)溝通組織或者是信息傳遞阻礙而造成設(shè)計(jì)與施工出現(xiàn)碰撞的問題，從而在一定程度上能夠提高綠色建筑設(shè)計(jì)的效率與質(zhì)量。

三、BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（一）概念設(shè)計(jì)階段

該階段主要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行初始設(shè)計(jì)，具有較強(qiáng)的創(chuàng)新性，所提出的設(shè)計(jì)方案也十分豐富多樣，可對(duì)建筑后續(xù)施工產(chǎn)生直接影響，因此，該階段的設(shè)計(jì)十分重要。與BIM技術(shù)相結(jié)合，將綠色建筑相關(guān)主體均參與到概念設(shè)計(jì)之中，包括工程師、建筑師等，對(duì)建筑項(xiàng)目各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，如照明、采光等，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)建造綠色建筑的目標(biāo)。對(duì)于建筑中的照明、采光等環(huán)節(jié)，均可在建筑后續(xù)進(jìn)行優(yōu)化，但由于該階段提供此類施工的基本基調(diào)，如選址等，這些是無(wú)法在后續(xù)解決之事。因此，在概念設(shè)計(jì)階段應(yīng)積極完善各項(xiàng)協(xié)調(diào)機(jī)制，最大限度確保概念設(shè)計(jì)與綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)相符合，使建筑設(shè)計(jì)與施工更加科學(xué)合理，各方要求與責(zé)任更加清楚，為各方交流與溝通提供極大便利。

（二）節(jié)能材料的利用

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，在建筑施工的過程中，所運(yùn)用到的天然資源和能源的消耗是非常大的，并且建筑工業(yè)也對(duì)周圍的環(huán)境和土地造成了一定的破壞，因此在對(duì)建筑進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)更多的運(yùn)用一些節(jié)能和環(huán)保的材料，保證整個(gè)工程的綠色環(huán)保[3]。在選擇綠色建筑施工材料時(shí)，應(yīng)當(dāng)選取一些能夠可再生的建筑材料，并且施工后的污染物排放能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。這就需要施工單位在施工的過程中，將一些施工中所運(yùn)用到的材料以及污染物的比例進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算和記錄，運(yùn)用BIM技術(shù)來(lái)進(jìn)行模型的構(gòu)建，在觀察BIM模型的過程中，設(shè)計(jì)人員可以明確對(duì)綠色建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)所應(yīng)用到的節(jié)能材料，以及運(yùn)用節(jié)能材料的數(shù)量，分析確定施工材料明細(xì)表中可循環(huán)施工材料是否符合節(jié)能的需求，再通過不斷的篩選之后，相信設(shè)計(jì)人員能夠通過BIM模型選擇更多的綠色建筑施工材料。

（三）建筑形狀以及內(nèi)部設(shè)計(jì)

綠色建筑設(shè)計(jì)也需要?jiǎng)?chuàng)意，而建筑創(chuàng)意首先是造型創(chuàng)意，即第一眼讓人能夠記住建筑，將其當(dāng)成當(dāng)?shù)氐貥?biāo)。在此環(huán)節(jié)可以利用智能終端獲取周圍建筑造型的圖片信息，將這些信息輸入系統(tǒng)，BIM軟件系統(tǒng)就會(huì)充分地進(jìn)行造型分析，最終形成獨(dú)特的造型設(shè)計(jì)方案，使得建筑造型有別于其他建筑，同時(shí)又不會(huì)特別突兀，達(dá)到了既融入環(huán)境又彰顯自我的目的。隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，從業(yè)人才水平越來(lái)越高，造型創(chuàng)意成為了人才競(jìng)爭(zhēng)的基本內(nèi)容，而BIM技術(shù)的出現(xiàn)給與了設(shè)計(jì)師建筑造型創(chuàng)意更多靈感。當(dāng)然，在很多招標(biāo)過程中，獨(dú)特的造型往往可以增加中標(biāo)幾率，這也是有實(shí)力的建設(shè)單位、施工單位以及建筑設(shè)計(jì)師愿意使用該軟件的原因。

（四）協(xié)同化設(shè)計(jì)方面

在社會(huì)不斷發(fā)展的背景下，我國(guó)現(xiàn)代化建筑工程的建設(shè)數(shù)量正在不斷提升，具備廣泛性、結(jié)構(gòu)多元化等特點(diǎn)。這就使得當(dāng)前現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)工作的開展難度不斷加大，需要在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中借助更為有效、先進(jìn)的手段進(jìn)行設(shè)計(jì)有效性的提升。因此，針對(duì)BIM技術(shù)的運(yùn)用，基于協(xié)同作業(yè)的優(yōu)勢(shì)，可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑主體的模擬，并放置在技術(shù)平臺(tái)上開展科學(xué)高效的操作和互動(dòng)。當(dāng)然，在實(shí)際運(yùn)用過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要確保相關(guān)數(shù)據(jù)資料的真實(shí)性，提升信息資料之間的協(xié)調(diào)性，促使建筑整體中各個(gè)模塊的有機(jī)結(jié)合。通過上述方式，可以確保現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的合理性，并避免出現(xiàn)現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)設(shè)計(jì)失誤等問題現(xiàn)象的發(fā)生，并促進(jìn)當(dāng)前各個(gè)部門之間協(xié)同設(shè)計(jì)有效性的提升。基于此類協(xié)同設(shè)計(jì)方式，有效適用于現(xiàn)代建筑中管網(wǎng)線布置。

（五）建筑項(xiàng)目可視化設(shè)計(jì)

建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，通過配合三維模型方式展開可視化設(shè)計(jì)，以此有效突出建筑各結(jié)構(gòu)部件的性能特點(diǎn)，以防后期項(xiàng)目施工發(fā)生各種不達(dá)標(biāo)問題。以往施工中，習(xí)慣使用CAD程序構(gòu)建二維模型，即利用形式不同的幾何圖形，對(duì)模型內(nèi)部分結(jié)構(gòu)形態(tài)進(jìn)行形象化的展示，但不能完全保證這些平面的關(guān)系完全準(zhǔn)確地組成一個(gè)立體的建筑結(jié)構(gòu)。相較之，BIM技術(shù)可構(gòu)建三維立體模型圖，為施工人員清晰而完整地了解建筑項(xiàng)目整體性特點(diǎn)提供輔助作用，再針對(duì)性進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)與布局。因此，應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑項(xiàng)目可視化設(shè)計(jì)，從本質(zhì)上而言，是根據(jù)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)模型動(dòng)態(tài)化演示實(shí)際建設(shè)效果，其便于設(shè)計(jì)主體逐步優(yōu)化項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案，以此確保科學(xué)而合理地開展項(xiàng)目施工。

BIM技術(shù)和傳統(tǒng)設(shè)計(jì)區(qū)別在于，可以實(shí)現(xiàn)三維模擬，從而便于尋找設(shè)計(jì)方案的不足，使得綠色環(huán)保理念得到充分植入;在能源方面可以做到精細(xì)計(jì)算，不再需要設(shè)計(jì)師進(jìn)行繁雜的測(cè)算;可以充分采集自然環(huán)境數(shù)據(jù)，使得建筑群和自然達(dá)成和諧統(tǒng)一。總而言之，在BIM技術(shù)之下，綠色建筑設(shè)計(jì)不再局限建筑本身，而是將綠色理念無(wú)限放大，追求最大程度的綠色效應(yīng)和效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮敏.對(duì)基于BIM技術(shù)的綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用的幾點(diǎn)探討[J].居舍，2017（36）：192.

[2]龍絳珠，張志斌，李英杰，楊麗珍，黃曉林，甘振鈞.基于BIM技術(shù)的綠色建筑能耗評(píng)價(jià)[J].綠色科技，2017（24）：153-154+160.

[3]韓育凇.BIM技術(shù)在可持續(xù)綠色建筑全壽命周期中的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn)，2017（35）：50.

（作者單位：保定環(huán)亞建工集團(tuán)有限公司）