BIM技術在綠色公共建筑設計中的應用研究

劉慧佳

天津市建筑設計研究院有限公司 天津 300074

引言

隨著社會的不斷發展，人們的環保意識有了很大提升，對節能減排工作越來越重視。在公共建筑設計中，通過BIM技術應用建立數字化模型，對各類建筑信息進行呈現，然后利用這些模型對公共建筑進行設計，可以促使公共建筑達到節能和環保效果，促進我國綠色建筑行業的發展。

1 綠色建筑、BIM技術概念

1.1 綠色建筑定義

隨著社會的發展，人們的水平有了很大提升。但是亂砍濫伐的問題依然存在，造成了資源浪費，對生態環境造成了很大影響。在建筑行業的發展中，通過綠色建筑設計，可以為人們的生活提供健康的生活空間，而且能夠達到節約材料和保護環境的效果。隨著人們生活水平的提升，對建筑生命周期越來越重視，通過樹立正確的綠色建筑理念，可以更好地促進建筑行業蓬勃發展[1]。

1.2 BIM 技術定義

所謂BIM技術主要指的是信息建筑模型，通過BIM技術能夠對建筑工程有關信息數據進行充分利用。在BIM技術應用中，主要分為以下三個部分。一是通過BIM技術可以實現信息資源共享，然后可以為相關建筑設計和應用開展有效的數據支撐工作，能夠讓相關工作人員更好地了解道建筑結構。二是通過BIM技術應用，可以把建筑工程的物理特點和功能更好地體現出現。三是通過BIM技術應用，相關工作人員可以對BIM技術進行提取和修改，然后對數據信息進行有效更新，可以更好地對各部門工作進行有效協調。另外在建筑工程中，通過BIM技術應用，可以更好地促進建筑行業的發展。在現階段的BIM技術發展中，我國BIM技術水平和發達國家水平達到了同一水平，逐漸成為了建筑行業的支柱力量。

2 BIM技術在綠色公共建筑設計中的應用價值

近年，綠色公共建筑的設計工作已經開始重視對 BIM 技術的應用，采用相關技術不僅能夠提升建筑設計的合理性，還能從根本上預防節能設計的不足之處，具有重要意義。

2.1 能夠協調建筑設計工作與環境的關系

在應用BIM技術過程中，可以利用建模的方式統籌建筑工程和環境之間的關系，通過自然環境控制技術來驗算建筑功能的具體條件，便于為相關設計工作的實施與開展提供理論基礎。在應用BIM技術的過程中，可以采用立體化建模功能，層層分析墻體導熱參數、室內采光參數、幕墻光線折射參數等數據，并根據具體情況改進設計方案。同時，應用BIM技術還可以輸入當地區域的地質、氣候、光照等環境信息，驗證工程設計內容是否有問題，并及時作出調整，這樣不僅可以協調工程和環境之間的關系，還能防止出現節能設計的相關問題[2]。

2.2 能夠提升材料與資源的利用率

我國在綠色公共建筑方面已經提出了環保設計的標準，但是如果采用傳統的設計方式，很難精確計算材料與資源的利用參數，容易出現浪費材料、損耗資源的情況。而應用BIM技術可以建立相關模型，精確計算材料和資源的應用量，準確推算工程材料使用量和資源消耗量。一旦發現設計內容中存在節能環保問題，可以及時提出相關建議，以確保材料與資源的利用率。

2.3 能夠提升室內外設計的科學性

傳統設計方式經常會引發室內外結構節能設計的相關問題，不能確保節能性與環保性，影響各方面設計工作的有效實施和開展。而使用BIM技術，可以通過仿真日照環境、通風環境等建模方式模擬室內、室外環境，為室內外設計提供準確依據，便于在開展室內外設計工作的過程中，合理進行節能環保的處理，保證設計工作符合節能環保的基本要求，增強設計工作整體效率[3]。

2.4 避免錯漏碰缺

在建筑的設計建造過程中，經常會遇到“錯漏碰缺”和“設計變更”。建筑設計反復修改是行業常見的現象，現階段基于傳統設計的平面圖紙，設計師會做專業技術綜合的工作，所花精力雖不少，實際效果卻不滿意。問題也非出自一個專業，出現問題最多的方面主要是設備管線綜合和結構碰撞，也是目前BIM處理得最多的問題。在綠色建筑設計過程中，利用BIM軟件可以進行3D漫游技術，發現“錯漏碰缺”的情況出現，有效避免造成代價高昂的工程返工和資源浪費。

3 BIM技術在綠色公共建筑設計中的應用原則

3.1 經濟性原則

在公共建筑設計中，由于綠色公共建筑維護必須復雜，如果在設計上存在不合理的問題，就會導致出現成本高，影響建筑施工企業的經濟效益。所以在公共建筑設計中，通過BIM技術開展設計工作需要遵守經濟性原則，可以更好地提升綠色公共建筑的效益。

3.2 節能性原則

在公共建筑設計中，需要遵循節能型原則，提高資源利用率。在公共建筑設計中，需要遵循因地制宜的原則，根據當地的氣候和環境特點，對公共建筑進行有效的節能設計，從而達到綠色建筑設計目的。

3.3 舒適性原則

在公共建筑設計中，通過BIM技術應用，可以有效的提高建筑的舒適性。比如在夏季為了保證室內的舒適性，需要打開空調進行降溫，所以需要消耗很多電能，不符合環保要求。通過BIM技術應用，可以對公共建筑空間進行模擬，可以在增加建筑工程整體節能效果，而且提升舒適性，促進建筑行業的發展[4]。

4 BIM技術在綠色公共建筑設計中的應用

4.1 BIM技術在綠色建筑方案設計階段的應用

在建筑設計中，為了更好地提高建筑設計的環保性和節能性，需要從加強BIM技術在綠色建筑方案設計階段應用。在綠色建筑方案設計中，通過BIM技術應用可以實現模塊化的建筑設計，可以使用軟件中包含的功能模塊來分析建筑項目的形狀。在BIM系統中，通過對參數調整，可以促使項目更加一致化。另外在BIM技術在綠色建筑設計中，通過BIM渲染器可以對建筑設計進行多層次分析，可以更好地優化設計效率。

4.2 BIM技術在綠色建筑施工階段的應用

在綠色建筑過程中，使用BIM技術有助于及時分析和比較施工結果。實時研究和動態評估整個建設項目的建設狀況，并提出適當的預防措施和解決方案。在建筑項目的實際施工過程中，BIM技術的應用有助于系統全面的驗證，因為BIM技術可以顯示建筑模型的特征，例如建筑物的能耗狀態和空間的重疊狀態，因此更加直觀。例如，在機電管道的構造中，BIM可以分析整個建筑物的機電管道，依據實際情況制定管道施工計劃，并在施工過程中進行監督檢查，掌握施工過程，以更高的質量和效率完成綠色建筑工程[5]。

4.3 BIM技術在綠色建筑運營維護階段的應用

在綠色建筑設計中，促使公共建筑在運營階段落實持續發展策略是設計的重要內容。在進行綠色建筑評價工作中，需要以綠色建筑設計作為基礎，然后對建筑成本和物業管理工作內容進行重視。在綠色建筑設計中，BIM技術能夠很好地預測綠色公共建筑的維修措施，可以更好地減少綠色建筑運行消耗，有效地降低管理成本。另外在綠色建筑設計中，通過BIM職能運行功能，可以對火災事故發生進行警報，然后采取針對性措施，可以實現對綠色建筑高效管理。

除此之外，BIM技術所具備的建筑評估體系能夠為綠色公共建筑的管理提供便利性，通過計算機技術將公共建筑管理與BIM技術相結合[6]，能夠使設計人員對公共建筑進行便捷式管理和監督。

4.4 統籌環境

在綠色建筑設計中，通過BIM技術應用，可以從墻體導熱和室內采光數據報告，對其中一些細節進行優化。另外在綠色建筑設計中，通過對建筑空間條件進行分析，可以更好地對多種數據進行計算，提升綠色建筑設計效率。另外在進行綠色建筑設計中，可以利用BIM中特有的共享平臺，解決設計中一些難題，可以更好地提升圖紙細節方面的設計效率，滿足城市發展的需要，促進社會進步。

4.5 結構體系的應用

在綠色建筑設計中，通過BIM技術應用，可以實現從建模階段就開始演算，更好地為后期綠色建筑設計提供基礎。通過BIM技術應用，可以更好地對一些細節問題進行交流，提升綠色建筑設計的科學性。另外在BIM技術應用中，由于BIM技術具有不能隨意修改的特點，所以需要盡量降低修改設計行為出現，可以更好地對綠色建筑施工進行管理。最后在BIM技術應用中，通過BIM技術可以實現遠程監控，可以對工程進行監督，從而更加高效地進行綠色建筑施工[7]。

4.6 日照分析的應用

建筑物中的玻璃幕墻有很大的影響，特別是能對保溫隔熱有所影響，但是綠色建筑的設計目的是降低建筑物的耗能，降低排放的氣體，進而運用建筑物本身來有效實現保溫的作用。所以，在設計階段必須要對日照有詳細的分析，再選擇最適合的方案，以此實現節能減排。使用BIM技術可以在設計的過程中對日照進行分析，還可以用一些軟件分析輻射狀況，按照分析的結果來設計活動的區域以及建筑的材料，與此同時還可以按照植物特點來選擇合適的位置，植物有降低噪音并且提供好環境的積極作用，可以運用BIM技術對植被的作用進行詳細設計，對采光進行分析的時候，盡量將采光的全過程進行模擬，并真實展現出來，之后再對采光的百分比進行計算，設計出合適的窗戶大小和位置，與此同時還要考慮到窗外的景色。可以運用模擬技術對噪音進行模擬，設計出合適的降噪方法，還要通過模擬技術對房間進行模擬，將房間中受到的噪音進行模擬，這樣就可以有效的將房間內的功能進行完善，比如可以把需要安靜的會議室建在噪音較小的位置，一些娛樂場所可以安置在噪音較大的位置[8]。

4.7 貫徹新能源

建造綠色建筑，是現在我們國家可持續發展中所提出來的有積極意義的構筑角度，對于建筑的功能以及綠色環保等方面提出了一些要求，不僅能夠為以后的生活提供發展的條件，還能在經濟和建筑方面奠定堅實的基礎。所以，廣泛應用新能源，對于構建建筑環境，可以起到穩定并且促進的作用。對于建筑體系的3D模型有審核和改進的概念，可以按照有關軟件對新能源的效率進行完善。

5 結束語

隨著社會的不斷發展，人們的生活水平有了很大提升，對生活生產環境有了更高的要求，同時也給環境造成了極大的負擔和破壞，若不加控制會嚴重影響社會的可持續發展。將BIM技術應用到綠色公共建筑設計工作中，能顛覆傳統建筑設計的局限性，因此，BIM技術必將成為公共建筑綠色設計的新常態，促進綠色建筑設計的快速發展，實現社會資源的優化配置，提升公共建筑的經濟和社會效益。