基于BIM技術的綠色智能建筑設計方法

陳麗

（浙江萬科南都房地產有限公司）

1 引言

近年來，伴隨著社會經濟的增長，民眾對于生活水平的要求已集中在對生活環境的提升，對建筑質量、環保等提出了更高要求上，由此出現的綠色建筑與智能建筑為建筑業帶來新的發展動力。在互聯網技術的影響下，建筑業所用的設計工具也在不斷進步，誕生了能整合大量建筑信息后構建建筑信息模型的BIM技術。通過掌握BIM技術并運用在綠色智能建筑設計中，可全方位優化和完善建筑設計工作，保證進度和質量，為未來建筑的發展探明方向。

2 BIM技術概述

BIM技術是一種應用于建造設計與管理的數據化工具，能夠共享與傳遞關于建筑的信息。BIM作為當前最新的建筑設計技術，實現了建筑從二維平面設計向三維立體設計的轉變，經過融合三維信息模型，可有效處理信息傳輸斷層的情況，其中大部分內容與綠色智能建筑設計的需求相契合。由此，BIM技術被運用在了綠色智能建筑設計中，為提升設計質量提供了保障。

BIM具有可視化性、信息完備性、信息互用性的特點[1]，可提供抽象的建筑信息，將建筑各部分間的關系形象化表達出來，降低建設成本和提高建設效率。BIM平臺上收納了建筑材料、建筑結構類型、施工進度、施工成本、材料耐久性等多種信息，實現信息的互用共享，確保接收到的信息與發送時完全一致，顯著降低成本，節省時間，提高生產效率。BIM技術既不會在信息交換中丟失信息，也不會對項目參與者在不同軟件創建的信息交換產生干擾。

3 綠色智能建筑概述

所謂綠色建筑，就是要盡可能為人們的日常生活提供健康的環境，在開發建設中最大限度減少對生態環境的破壞與污染，為打造人與自然和諧共處的社會貢獻力量。智能建筑則是結合當前先進的科學技術和社會需求，將建筑的系統、結構、服務和管理進行組合，提供一個方便快捷、節能高效的解決方案。智能建筑的出現解決了傳統建筑在內部系統調節管理上的問題，提升了建筑的利用率。《綠色建筑評價標準》包含有：健康舒適、安全耐久、生活便利、環境宜居、資源節約、提高創新。由此可以看出，要想實現綠色建筑，智能化的設計理念與管理策略是不可或缺的。

綠色建筑與智能建筑技術的融合，使建筑符合節能環保的特點，具備一定的智能化操控能力，讓實際操作更加簡單便捷。所以綠色智能建筑的設計規劃和空間結構布局非常關鍵，同時要確保建筑的智能化發展與建筑結構相契合。資源的循環利用、能源的節約使用、水資源的合理分配等構成了綠色技術的基礎，建筑中的通信控制技術、視頻監控技術、智能云計算技術等組成了智能技術，綠色技術與智能技術相結合才能造就合格的綠色智能建筑[2]。

4 BIM技術在綠色智能建筑設計中的應用

4.1 建設項目場地設計

場地設計是綠色智能建筑建設項目的關鍵部分，設計人員能夠借助BIM技術構建場地模型，模擬場地的真實情況。具體來說，設計人員提前采集項目建設現場的各項數據，將采集到的數據整理后作為參數導入BIM軟件中，BIM軟件根據導入的參數自動創建出相應的模型，方便設計人員更加直觀透徹地觀察，以提前洞悉現場的真實情況，諸如高程數據、坡度數據等。依據現場的真實情況，設計人員在實行綠色智能設計時能夠更加科學地調整細節，例如建筑的朝向問題、排污設計等，使建設項目更加綠色與智能。

4.2 建設項目體型設計

伴隨社會的發展，市場對建設項目的各類需求也在不斷增加。例如，建筑規模擴大、建筑構造多樣化等，這些需求也在無形中為綠色智能建筑設計提高了難度。要想更好地滿足這些不同的需求，需要設計人員對BIM有良好的運用技巧，從而提升項目整體的設計品質。具體來講，設計人員運用BIM構建建筑模型，借由BIM的可視化特性，通過模型分析項目的構造，在實行綠色智能的優化設計方案的同時，保證建筑構造根基的平穩性，由此達成設計要求。BIM技術能良好地利用建模軟件，將各類數字信息做參數化處理，由此為基礎，通過分析模型，再反饋到模型上實行調整。導入各類性能的模擬分析軟件，依據建筑的采光、通風、耗能、防噪等情況做生態模擬分析，對分析結果進行檢驗與推敲，充分利用日照、風向、濕度和溫度等自然環境條件因素與建筑需求相結合，滿足人們在室內外環境與居住舒適度的需求，打造舒適安全的居住環境。

4.3 建設項目布局設計

要展現出建筑的綠色智能特性，需要保證建設項目有著恰當的布局設計和較高的科學程度。例如，建筑內布局設計對通風采光的影響，過去設計人員通常僅依靠自身所累積的經驗來完成室內布局設計，設計效果常常不盡人意，但隨著BIM技術的推廣與應用，設計人員借助模型來探索與分析建筑，由此保證布局設計的合理性，提高通風采光等方面的設計水平。

以某地辦公樓為例，該建筑采光方式為自然采光與人工照明兩種方式，依據《建筑采光設計標準》（GB 50033-2013），當建筑室內部位采光無法達到相應要求時便需要添加人工照明，人工照明所需的燈具數量和布局設計又要結合自然采光情況分析，經過BIM技術簡化辦公樓設計施工圖紙，建立模型，設定相關參數數據，模擬條件選取最不利的全陰天模型，不考慮直射陽光等因素，對建筑主要使用空間的采光情況做分析，統計滿足國家標準區域的所占比例。再對整體采光情況做分析，分析后發現該建筑外窗分布與樓層平面分布較為合理，辦公區域與公寓區域的自然采光面積都能達到國家標準，如表1-2所示。此外，在設計過程中還可以將太陽光、風等自然能源與建筑有機融合，通過進一步合理利用自然能源，提升建設項目的綠色智能程度。

表1 某辦公樓辦公功能區域達標面積比

4.4 建設項目設計模擬

技術人員在前期籌劃設計階段借助BIM技術模擬建筑的生態化性能，提升綠色智能建筑的外形美觀程度與整體空間布局的合理性。同時，仿真模擬建筑的使用功能也是綠色智能建筑設計方案落實的一條重要道路。參與設計人員參照建筑使用功能的分析結果，分析綠色智能建筑設計的實用性、合理性，繼而提出相應的改良優化方案，保證建筑的施工品質，從而提升建設項目的綠色智能功效。此外，使用BIM技術，從建筑周邊的風力影響與場地噪音兩方面對建筑做仿真模擬，依據仿真模擬找出綠色智能建筑設計方案中隱藏的問題，以便設計人員及時優化和解決。

表2 某辦公樓住宿功能區域達標面積比

5 結語

建筑設計活動本身具有極強的繁雜性與系統性，任何環節出現紕漏都有可能令綠色智能建筑的使用達不到預期效果。所以，明確BIM技術的使用特性對綠色智能建筑的發展具有重大意義，以BIM技術的應用為基礎，保證綠色智能建筑設計的高效性、完整性、有序性、適用性和實時性。隨著科學技術的不斷進步和發展，綠色智能建筑技術也將會不斷得到完善與發展。