BIM技術應用于綠色建筑設計的研究

馬毅飛 索飛

摘要：隨著經濟的發展，建筑行業基礎建設正在大規模開展，建筑業給人間帶來舒適的空間的同時消耗了大量的資源和環境污染，據統計，建筑活動消耗的資源占總資源的42%，建筑活動過程產生的垃圾占總垃圾的43%。傳統建筑設計缺少綠色環保理念，20世紀60年代，設計師保羅·索勒瑞首次提出生態建筑理念，2006年我國的建筑業綠色化進入新階段，綠色建筑是一項復雜的工程，對設計師和設計方法要求高，這一需求正是BIM能夠迎合的，運用BIM技術可以讓綠色建筑設計更加科學和高效，推動建筑行業的發展。

關鍵詞：BIM技術;綠色建筑;設計

一、應用背景

（一）綠色建筑發展背景

近些年來，我國的綠色建筑設計正在大幅度增長，國家出臺了很多相關政策，2013年出臺的《綠色建筑行動方案》使綠色建筑開始步入新階段，2015年全國有3979項綠色建筑項目，總面積超過4億m2，從數據可以看出，我國的綠色建筑已經取得階段性成果，2015年10月26日修改的《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十三個五年規劃的建議》，再一次強調了“綠色”的重要性，意味著未來國家對綠色建筑將不斷發展的決心和必要性。

（二）BIM技術應用背景

BIM全稱BuildingInformationModeling，中文翻譯為建筑信息模型，BIM作為一種新技術理念，以各種信息數據作為依據基礎，建立多種數據模型，數據之間存在關聯，模擬性強，簡化工作量等優點，目前，BIM技術已經成為建筑行業發展不可缺少的一部分，作為一種為建筑類項目提供解決問題的平臺。

二、綠色建筑設計利用BIM技術的優勢

BIM技術的優點是具有優化、繪圖、協調、仿真和可視化五大特性。這五種高品質的特性促使BIM技術在2002以后的建筑業中得到應用。它在十年內被應用到世界各地，并得到業界和社會的充分承認，因此被稱為建筑業的一支重要力量。BIM技術已經過美國、英國等發達國家多年的發展并已逐漸應用，其發展水平已達到相當先進的水平，已成為一個非常強大的力量，推動新的工業建設的發展。在發展中存在許多軟件廠商積極推廣BIM技術的應用。建筑施工企業與建筑行業協會的設計研究已經逐漸把BIM擺在了前沿，并成立了工作室以及開發團隊，促進BIM技術的發展。當前BIM技術得到了廣泛的應用，給人們的生活和工作帶來了更多的便利。通過仿真建筑信息模型，即BIM技術，可以給人們帶來直觀的建筑真實空間模型和狀態，基于此可以人為地進行建筑形態的改變，直至建筑的所有設計均達到預想的要求為止。由此可見，從建筑的設計階段便使用BIM技術，可以方便設計師及時將建筑信息錄入系統，并對模型進行詳細的分析，以找出建筑中可能出現的問題和漏洞，便于后續及時調整，避免后期設計的變更和施工時的問題。此外在綠色建筑設計中，實現可持續的生態功能是最為重要的。

三、基于BIM技術的綠色建筑設計應用分析

（一）提高能源的利用率

節約能源和使用能源是評價綠色建筑標準的一項重要內容。通過可視化軟件建立能耗分析的三維BIM建筑模型，將能源消耗或轉換方案引入到分析軟件，通過相關的規范和標準，結合氣象數據和當地的氣候統計信息，可以對建筑進行科學合理的調整，并通過設置相應的參數優化建筑維護結構。此外光能的利用也是綠色建筑的重要體現，在BIM技術中，可以具體地分析室外的太陽輻射能以及陽光的輻射范圍。基于此，BIM技術將實現完善和優化建筑的能源設計，最大化能源利用率，實現綠色建筑的功能要求。

（二）提高水資源利用率

在BIM技術中，建立三維建筑信息模型的同時，可以加入當地的雨量統計數據和強降雨系數，以建立水數據庫。在這個數據庫中，雨水收集的計算是非常可靠的。可結合雨量信息的數據收集，并以不同地貌為基礎，通過對徑流系數的影響分析，確定綠地、道路和建筑信息。使設計方案可以及時調整和優化。

（三）提高材料利用率

如果使用傳統技術和手段，對建筑全過程中使用的材料進行精確計算是難以實現的，更不用說應用在一些比較復雜的工程項目中。而BIM技術基于強大的數據處理能力和信息統計的能力，可以十分便捷的解決建筑材料的使用問題。通過BIM計算出的材料使用量，可以對建筑材料的配制提高科開的依據，并根據計算結果及時調整，實現綠色建筑評價標準的要求。此外，BIM是建筑設計，結構，給排水，電氣，暖通等多方面結合在一起，因此它可以檢查管道碰撞等問題，解決專業之間的沖突，調整不同階段的設計方案，對施工過程中的浪費問題和施工后的返工問題得到有效的解決。

（四）優化建筑環境設計

室內環境是由風、光、聲這三種環境組成的。為了準確地分析這三種環境，可以使用精確的BIM三維建筑模型。在BIM中，建立室內自然通風模型，可以準確地計算空氣污染程度以及污染物的分布情況，并根據需要進行相應的數量、位置和大小的調整。同時對光環境、室內照明結構、色彩指數、眩光值等進行分析，以滿足燈光的要求。在室內噪聲的分析中，應用BIM技術可以實現快速準確的分析和預測，同時基于相關規范和標準進行評價。在室外環境分析中，可以利用BIM技術進行仿真分析，同時結合室內環境的分析結果，可以實現建筑環境的整體優化。

（五）經營管理分析

BIM技術是三維可視化模型參數化的核心，可以結合各專業的信息，采取多種不同的參數參與專業設計的可視化，并建立和維持一致的信息的全過程，能提供各種項目的實時相關信息。BIM技術所提供的數據集成度高、可靠性高，能實時協同工作，并能長期連續運行和管理。舉個例子，在建筑的使用期間，空調的清洗和通風系統是必不可少的，而進行日常的維護，需要清楚和明確空調規模、管道位置、以及設計通風系統的其他功能管線位置，在此基礎上，配制相關的工具，并安排人員進行相應的工作，而在BIM模型中，可以很方便的實現這樣的情況。此外，燈具也是建筑使用中的必不可少的設備，通過BIM技術，可以快速方便的獲取這些燈具的功率、高度和接線形式，方便使用期間的管理與維護。

（六）提高電氣設備性能

能耗和成本也是綠色建筑設計中建筑使用階段的重點。在建筑設計階段，通過BIM技術可以對建筑進行事先的測試并及時調整，同時還可以將數據文件和BIM模型打包處理，然后可以利用BIM制定出一套科學的維修計劃，從而提高建筑物的性能，并降低能耗和維護成本，最終可以降低建筑的整體經營成本。此外在BIM中對重要設備的跟蹤記錄也是可以實現的，通過跟蹤記錄，可以實時地掌握設備的使用情況，以便及時應對各種突發事件，進行處理和報警等功能。因此可以說，BIM是一項智慧運營系統，利用它可以確保建筑物的有效管理。

四、結語：

、當前全世界正處于綠色環保的大環境，在這樣的環境下，綠色建筑的生態功能是具有重要意義的。將BIM技術和綠色建筑設計結合在一起，即可以實現高效、準確的設計目標，又可以最大程度的發揮綠色建筑的使用功能。

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