BIM技術對綠色醫(yī)院建筑設計的影響

韋 卉 華藍設計（集團）有限公司

1 引言

當前綠色醫(yī)院建筑設計的發(fā)展如火如荼，其中也是問題多多。BIM 技術雖然在綠色建筑設計方面有著顯著的技術優(yōu)勢，但是不能否定技術本身還是存在問題的，這些問題進一步導致綠色醫(yī)院建筑設計中暴露諸多的問題。綠色醫(yī)院建筑設計不能僅僅從節(jié)能技術或者技能材料本身出發(fā)，還是要注重建筑設計本身的節(jié)能性。當前各種技術的發(fā)展讓人眼前一亮，BIM 技術的出現(xiàn)也讓建筑行業(yè)從業(yè)人員有所震撼，通過虛擬化的空間實現(xiàn)建筑施工的數(shù)字化管理。

2 BIM技術

BIM技術作為一種新興的技術手段，有著鮮明的時代發(fā)展特色。Revit 或Arch3D 等平臺是BIM 技術能夠順利實施的重要平臺保障。通過使用BIM 技術，將建筑物的設計放置在虛擬的空間下模擬，這種模擬是貼近現(xiàn)實實際的，包含施工的過程、進度以及后期維護管理如何開展等，甚至一些細節(jié)化的東西都能有所體現(xiàn)。BIM技術具有鮮明的可視化特點、協(xié)調(diào)性特點以及模擬性特點。

2.1 可視化

在BIM 技術下，CAD 的數(shù)據(jù)性以及SKETCHUP 的可視性得到充分整合。建筑設計能夠更加直觀的展示在平臺上，包含數(shù)據(jù)信息、造型效果以及建設理念都能在一個模型中體現(xiàn)出來。綜合化的體現(xiàn)有利于決策者做出更加科學合理的決策，也有利于及時發(fā)現(xiàn)問題并改正[1]。

2.2 協(xié)調(diào)性

過去傳統(tǒng)的建筑設計，由于受到平臺的制約，不同專業(yè)根本不能進行信息的共享。這種信息的隔絕與有限分享性，大大降低了大家的工作效率，不利于不同部門之間的分工合作。BIM 技術的協(xié)調(diào)性在于可以增強建筑設計公司不同專業(yè)之間的協(xié)調(diào)，將成果與信息放在同一平臺上，不同專業(yè)可以了解其他專業(yè)的信息，進而根據(jù)不同專業(yè)信息進行自己工作部分的調(diào)整與提高，大大提高了建筑設計的水平[2]。

2.3 模擬性

模擬性條件下，可以減少建筑設計人員的不確定性，讓更多的細節(jié)化東西能夠具體化。建筑設計方案開始時不會是一種，而是多種，建筑人員在后期取舍方面需要有數(shù)據(jù)的參考依據(jù)，BIM 技術的模擬性通過虛擬的模型呈現(xiàn)出來，讓問題能夠在測試中展現(xiàn)出來，方便建筑設計人員進行建筑設計方案的取舍以及選擇。這樣一來，方案的設計更加偏向于低能降耗，也更符合綠色建筑的理念。

3 BIM技術應用于綠色醫(yī)院建筑設計的必要性

3.1 綠色建筑是未來醫(yī)院建設的主要依據(jù)

傳統(tǒng)醫(yī)院較為復雜，在當今這個時代下略顯冗雜，不利于醫(yī)院運轉(zhuǎn)效率的提高。通過BIM技術的運用，信息化、智能化使得傳統(tǒng)醫(yī)院轉(zhuǎn)向現(xiàn)代化醫(yī)院，進而得到國家相關方面節(jié)能減排的要求。

3.2 BIM技術理念與綠色醫(yī)院理念相貫通

綠色醫(yī)院的建設，綠色理念不是局限于某一環(huán)節(jié)，而是貫穿于整個環(huán)節(jié)，包括最初的設計、建設以及后期的管理階段。BIM技術的理念恰好符合綠色醫(yī)院建設理念，兩者都是朝著節(jié)能降耗方向發(fā)展。BIM技術中包含各種的幾何信息，能夠進一步優(yōu)化綠色設計方案。能量分析系統(tǒng)的融入，大大減少了建筑設計人員工作壓力。

4 BIM技術應用對綠色醫(yī)院建筑設計的影響分析

4.1 BIM技術的運用對傳統(tǒng)設計思維的改變

綠色醫(yī)院建筑設計中BIM技術的運用實現(xiàn)了傳統(tǒng)設計思維下向三維數(shù)字化設計思維的轉(zhuǎn)變，醫(yī)院建筑注重功能，這也使得醫(yī)院建筑的設計偏向于以功能性能為中心，而不是一味地追求建筑外觀視覺的美，特別是對于綠色設計，醫(yī)院建筑的結(jié)構(gòu)、設計的經(jīng)濟性、環(huán)境參數(shù)等在設計中得到越來越多的重視，這也促使了傳統(tǒng)設計思維的變化。

傳統(tǒng)設計思維是將設計靈感轉(zhuǎn)換為二維圖紙再到三維模型的模式，而在BIM 技術運用下，借助REVIT、ARCHICAD 等建模軟件的強大參數(shù)化和可視化功能，實現(xiàn)了由設計靈感直接到三維建模的設計思維模式，相比于傳統(tǒng)設計思維中將三維建筑二維化，通過設計平面、立面、剖面最終形成三維印象，BIM技術下的建筑設計是從三維出發(fā)，在虛擬環(huán)境中生成設計的概念，再在模型建構(gòu)推敲中進行設計。以綠色醫(yī)院建筑設計中的綠色節(jié)能設計理念運用為例，在BIM 技術運用下可早期進行建筑方案設計中的能耗模擬和評估，解決了傳統(tǒng)設計思維中項目設計與綠色節(jié)能設計脫離的問題，最大程度上保障了建筑全生命周期能耗的模擬和評估。

4.2 BIM 技術的運用對綠色醫(yī)院建筑空間規(guī)劃的改變

（1）結(jié)合CIVIL3D、谷歌地球建造地形。建筑設計中先對地形進行分析，特別是對于地形復雜的場地，可通過CIVIL3D建立地形,然后將生成的地形直接導入REVIT，簡化了借助SKETCH 等軟件通過CAD 重新建模的步驟，地形建好后分析高程。分析坡向可以對相對良好的建設區(qū)域進行進一步的明確，不再結(jié)合坡度分析，并利用不同顏色對不同坡度進行標注，以對土方量較少的建筑范圍進行明確[3]。綜合考慮坡向和風向日照情況，爭取良好的建設位置，并結(jié)合周邊交通狀況劃分大的功能區(qū)域。

（2）結(jié)合ECOTECT 進行場地風環(huán)境的分析。建筑設計中對場地氣候特征的分析十分重要，可通過ECOTECT 的Weather toll對場地氣候特征進行分析，特別是風環(huán)境。分析建設場地的主導風向、太陽輻射最佳區(qū)域及場地適宜采用的節(jié)能手段，以便確定朝向風向相對于醫(yī)院污染源的位置要布置在主導風向的下風向，如果場地周邊狀況較為復雜可建立場地模型，創(chuàng)建場地內(nèi)及周邊建筑物模型，將模型信息提取到ECOTECT 中進行光環(huán)境、日照等分析，在充分掌握場地情況的基礎上為醫(yī)院整體規(guī)劃提供直觀的依據(jù)[4]。

（3）結(jié)合CFD 對建筑風環(huán)境進行詳細分析。為了保證建筑設計工作的全面性，使得建筑效果理想化，對于風環(huán)境的合理分析還是有必要的。CFD 分析下，無論是室外風環(huán)境還是室內(nèi)風環(huán)境都能得到有效落實[4]。在對建筑風環(huán)境分析基礎上，進一步優(yōu)化建筑物設計以及布局，促使建筑物布局以及設計合理化與理想化。綠色醫(yī)院建筑設計需考慮到節(jié)能措施的運用，在設計初期需針對建筑自然通風進行分析，在分析了場地主導風向后，選擇合適的建筑建設角度以確保建筑內(nèi)良好的自然通風，避免在風速過大的區(qū)域設置住院等功能，入口可設置擋風墻，并盡量避免風速大的朝向。

4.3 BIM技術的運用對模型建構(gòu)的改變

BIM技術的運用對于模型建構(gòu)有著明顯的改變，包含聲音效果、通風效果以及采光效果，這些因素在BIM 技術運用下，都會朝著積極的方向發(fā)展。BIM 技術在綠色醫(yī)院建筑設計中的應用不管是在整體效果還是局部效果上，都有著理想化的積極作用。一些細節(jié)化，具體化的東西生活化展現(xiàn)，降低了在環(huán)節(jié)或者相應區(qū)域出現(xiàn)問題的概率。BIM技術下，大量的信息可以進行計算，得出最佳溫度、濕度方面的控制范圍，大大提高設計人員對于建筑的控制力。這樣一來，在具體施工過程中，大家可以根據(jù)相關要求保證建筑質(zhì)量，同時也避免了不必要的浪費。

5 結(jié)語

綠色醫(yī)院建設是目前醫(yī)院建設的方向，也是國家大力提倡的建設方向。現(xiàn)代化醫(yī)院的發(fā)展具有多項任務，有著鮮明的時代特征。各種各樣技術的發(fā)展對于醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展有著極大的促進作用，BIM技術在綠色醫(yī)院建設中的應用是具有積極意義的。