綠色建筑節能設計中BIM技術應用探討

鄧慧霞

（山西建筑職業技術學院， 山西 太原 030619）

綠色建筑節能設計的目的在于減少建筑工程能源、資源的消耗量，預防出現環境污染的現象，在節約能源、保護環境的同時，采用綠色環保的原材料，滿足綠色建筑節能設計的根本要求，促使建筑行業的可持續發展。在綠色建筑節能設計中采用BIM 技術，能夠從根本上提升設計的便利性、可視化水平，具有重要的意義，因此，在綠色建筑節能設計期間，應該重點關注BIM技術的應用，遵循相關的技術應用要點與原則，保證技術的良好應用和發展，達到預期的技術應用目的。

1 BIM 技術分析

BIM 技術主要就是建筑模型技術，在建筑領域中能夠構建相應的模型，便于開展設計工作與施工工作。通常情況下，在應用BIM 技術的過程中，不僅能夠利用3D 信息數據描述建筑項目的結構情況、材料情況、性能情況與設計信息情況等等，還能明確工程項目各個工序的順序、進度、質量，理清工程之間的邏輯關系，具有一定的重要意義。BIM 技術應用的過程中，有著一定的關聯性特點，就是在BIM 系統之內可以識別建筑工程工序，所識別的內容存在關聯，可以全面通緝分析數據信息，利用圖形形式或是文檔形式顯示分析結果，一旦項目某些因素發生改變，BIM 系統中的分析對象也會自動化變化，這樣可以保證所分析和研究內容的完整性。

2 綠色建筑節能設計中BIM 技術的應用原則

為了可以在綠色建筑節能設計的過程中合理應用BIM 技術，應該遵循相關的原則，確保在合理開展設計工作的情況下充分發揮BIM 技術的作用與優勢。具體的應用原則為：

2.1 遵循因地制宜的原則

綠色建筑節能設計強調在工程設計工作中重點融入生態理念，設計人員在實際設計期間應該遵循因地制宜的原則，按照當地區域的情況采用BIM 技術開展設計工作，全面收集各種水文資料，在充分運用當地區域水文資料的情況下，為BIM 技術的應用提供準確依據。在此期間，設計人員應該重點考察當地區域的水文特點與情況，研究水文環境、物種分布關系等等，在使用BIM 技術開展綠色建筑節能設計工作的過程中，盡可能確保建筑設計不會對水文、生態環境產生破壞性影響，起到生態環境的保護作用與修復作用[1]。

2.2 遵循規范性的原則

綠色建筑節能設計的工作中，相關設計人員應該遵循規范性的設計原則，全面收集有關的設計參數與數據信息，在完成設計任務之后安排專業人員開展檢查工作與審核工作，保證綠色建筑節能設計能夠符合有關的規定標準，為后續工程的施工建設提供準確依據。設計人員在使用BIM 技術的過程中，應該全面落實有關的設計標準與規范，結合工程的現實情況，編制完善的設計規范標準，提升整體設計工作的針對性和操作性，盡可能應用BIM 技術提供工程施工的范本，將綠色建筑節能設計作為主要的發展目標，協調建筑工程、生態環境。人類之間的關系，促使工程的可持續發展，使得綠色建筑工程的節能設計工作高效化落實[2]。

2.3 遵循操作性的原則

BIM 技術在綠色建筑節能設計工作中的應用，應該遵循操作性的原則，創建專業化的建筑信息模型，借助三維數字技術完善有關的信息模型，它能夠給仿真技術將工程真實信息表達出來，為工程施工建設提供充足的信息，保證數據信息的完整性。在此期間還可以使用BIM 技術的數據化形式演示建筑工程的設計模型，使得設計人員直觀掌握建筑工程結構，在既有數據信息的基礎上直觀開展綠色建筑節能設計工作與創新工作。設計人員應該遵循操作性的原則，開展參數化設計工作，充分整合海量的數據信息，借助軟件顯示工程整體結構狀態，確保相關參數相互之間的關聯性，在一定程度上可以提升施工工作便利性，滿足綠色建筑節能設計的根本需求。除此之外，還應該創建分布式的建筑模型，在BIM 技術合理應用的情況下，創建關于綠色建筑節能的分布式設計模型，采用虛擬狀態空間想象形式有效設計處理，提升整體的設計工作效果[3]。

3 綠色建筑節能設計中BIM 技術的應用措施

綠色建筑節能設計人員在實際工作中應該積極采用BIM 技術，遵循科學化的設計原則，統一標準有效完成設計任務。具體的設計應用措施為：

3.1 科學開展采光設計工作

綠色建筑節能設計的工作中，采光屬于重要部分，是節約燈具電力能源的主要措施，建筑工程中的采光和窗戶部分的面積、材質等存在直接聯系，在傳統的工程設計工作中，主要利用渲染選件的形式，不能保證建筑空間的 自然光表現效果，經常會出現視角單一現象、光線缺乏層次感的現象，不能確保采光設計的綠色節能效果。在此情況下，應該合理應用BIM 技術，全面收集建筑空間的布局數據、窗戶采光面積數據信息、窗戶玻璃材質數據信息等等，使用智能化構圖的形式，針對虛擬光源動態性調節處理，對建筑空間之內的采光度還有敏感度進行全面的觀察分析，還可以將早晨時間段、中午時間段、傍晚時間段的陽光裱花狀況虛擬展示出來。與此同時，在使用BIM技術期間還可以開展室內采光燈具的設計工作，模擬廚房區域、臥室區域、客廳區域的光源情況，為業主虛擬展示設計效果圖，采用BIM 技術中的3D模擬功能展示設計方案，形成逼真的效果圖[4]。

3.2 合理進行外墻保溫設計

當前我國在綠色建筑節能設計的領域中，外墻保溫設計主要使用擠塑板設計模式、外墻保溫磚設計模式，無論采用哪種模式都需要開展數據的計算工作，提升材料的利用率。在此過程中，應該積極使用BIM 技術，在使用保溫磚模式期間應該全面開展墻體荷載的計算工作，不再局限于傳統的平面設計模式，而是要在使用BIM 技術期間有效計算外墻保溫基層數據信息、保溫層數據信息、外層數據信息等，明確各個部分的負載分布情況，便于科學配置相關的設計元素，保證墻面磚支撐結構的均勻性。需要注意的是，外墻保溫經常會出現冷橋現象，設計人員在采用BIM 技術期間應該準確測算冷橋的部分，便于制定完善的綠色建筑節能設計方案，確保自然溫度能夠全面匯聚到相關系統中，形成良好的節能環保作用[5]。

3.3 合理開展給排水設計工作

綠色建筑節能設計工作中應該合理開展給排水設計工作，積極采用BIM技術，確保給排水綠色節能設計效果。首先，應該重點開展協同設計工作，將平面設計工作和立體設計工作相互結合，借助BIM 技術真實模擬給排水管道情況、水流量情況等等，模擬相關的高層水壓，確保給排水建筑系統的良好節能設計處理，在用戶獲得充足水流的情況下，預防出現水資源浪費和污染的問題。其次，采用BIM 技術開展給排水設計工作期間，應該全面整合相關的材料數據信息，篩選綠色建筑節能設計的材料。在此期間，還應該制定完善的管道布局方案，采用BIM 技術模擬方案內容，明確方案中的設計有無沖突性問題，合理調整設計方案，預防出現管道沖突現象。最后，給排水建筑設施附屬部分設計工作中，采用BIM 技術模擬，能夠有效預防出現安裝矛盾的現象，通過3D 模型、四維模型模擬安裝進度表，保證施工的科學性，以免在工程施工期間出現浪費問題與污染問題[6]。

3.4 重點開展室內環境的設計工作

相關設計人員在使用BIM 技術進行綠色建筑節能設計的過程中，應該重點開展室內環境的設計工作，營造較為良好的室內環境氛圍，確保綠色建筑節能設計的科學性與可靠性，將BIM 技術的作用還有優勢全面發揮出來。首先，在使用BIM 技術期間，應該重點開展自然通風的模擬工作，按照具體的綠色建筑模型狀態，針對室內風口的尺寸還有位置全面調整，提升室內空氣流暢度、順暢度，在增強通風性能的情況下，改善室內環境，借助通風減少能源消耗量。其次，應該使用BIM 技術開展建筑室內布局的模擬工作，準確獲取到室內布局的各項參數信息，按照綠色建筑節能設計的理念和標準，制定完善的設計方案，創建專業化的模型，保證設計工作的高效化開展。

3.5 科學開展電能利用設計工作

傳統的綠色建筑節能設計工作中，電能利用設計主要使用CAD 設計軟件，只能開展管線布局分析工作，相應開展電能利用的設計活動，但是，在具體設計期間無法準確進行亮化工程還有生態污染關系的分析，不能確保綠色節能設計效果。這就需要在工作中積極采用BIM 技術，全面開展能耗的分析工作，準確計算工程生態環境中有害氣體的含量，亮化模擬綠色建筑群，在設計期間不再受到綠色建筑工程的局限，而是要按照周圍生態環境的負載力開展針對性設計工作，確保綠色節能設計效果。在此期間還應該使用BIM技術開展建筑布線的設計工作，真實演示電氣設備的布局安裝情況，提升線路布局的合理性與科學性，保證整體電氣設備安裝的規范性與標準性，提升整體的設計工作水平[7]。

3.6 科學開展建筑模型設計工作

相關設計人員在綠色建筑節能設計的過程中，應該使用BIM 技術科學開展建筑模型設計工作，結合綠色建筑節能的設計標準和實際情況，有效開展建模工作，盡可能利用數字化模型進行處理。我國多數建筑工程都是按照設計圖紙的要求建設，但是，部分建筑工程的內外部結構非常復雜，施工期間如果只結合設計圖紙開展設計工作，很難確保施工工作的順利開展，不僅會導致工程質量、進度受到影響，還會引發材料浪費、環境污染等問題，和綠色節能設計理念不符。這就需要相關設計人員在實際工作中積極使用BIM 技術，借助其模擬性特征與可視化特征，創建數字化的模型，預防出現施工期間的誤差問題，例如：在綠色建筑節能設計期間，可以使用BIM 技術創建數字化管線模型，整合相關的數據信息，確保管線的合理模擬設計，在確保管線質量的情況下有效預防出現材料浪費現象與工程施工質量問題[8]。

4 結語

綜上所述，綠色建筑節能設計的工作中，采用BIM 技術必須要遵循相關的設計原則，滿足具體的建筑工程綠色節能設計標準和要求，充分發揮BIM技術的建模作用、信息化設計作用，提升整體設計工作效果。相關設計人員還應該結合BIM 技術的應用特點，制定完善的技術方案和計劃，統一有關的工程設計標準，借助BIM 技術高效化、有效性完成綠色建筑節能設計任務。