BIM技術在綠色建筑設計中的應用

曹碩

摘要：近年來，我國建筑業發展迅速，各種新工藝、新材料在工程建設中得到廣泛應用，大大提高了建筑物的安全性、適用性和耐久性。然而，隨之產生的大量建筑垃圾因處理不當，對生態環境造成了極大的破壞，一定程度上影響了人們的生活質量和居住環境。如何實現可持續發展，打造綠色建筑，是目前建筑行業熱論的話題。綠色建筑設計過程中，利用BIM技術建立相應的建筑模型，可以更直觀地反映設計存在的問題，提高綠色建筑的設計水平和可行性，提高建設工程質量，優化生態環境，實現建筑節能環保。

關鍵詞：BIM技術;綠色建筑;設計

引言

BIM技術設計結果可以用三個維度顯示，在現代建筑設計中有很多應用。BIM技術支持綠色建筑技術與建筑設計的融合，幫助設計師捕捉建設工程的每一個細節，從而進一步保證設計方案的合理性和有效性。本文從BIM技術的特點入手，分析探討了如何更好地將BIM技術應用到生態友好型建筑節能設計中。

一、BIM技術特點

1.1 可視化

可視化是BIM技術的基礎。通過使用專用軟件將管理計劃和管理操作轉換為相應的信息模型，讓相關人員直觀地了解設計方案的準確性和適用性，優化施工方法和進度計劃。BIM技術本身具有強大的可視化能力，可以顯示建筑物的立體效果并進行渲染。同時，BIM技術還能進行設計和施工期的可視化，優化建筑框架的整體設計，準確顯示建筑環境改善特征和組件，提高設計質量。

1.2 調整

一個項目的施工是一個復雜的過程，涉及到很多專業知識，需要管理人員做好施工設計的識別工作，將施工過程中可能出現的風險降到最低。BIM技術的應用可以充分展示管理行為，幫助管理人員更好地分析施工管理行為在施工影響區域的具體應用，發現不足并進行優化，促進建設整體協調性。

1.3 模擬

仿真模擬可以實現對項目施工過程的動態分析，及時發現施工過程中存在的安全問題和隱患，為后續的安全管理操作提供參考。BIM技術的模擬不僅限于建筑設施的三維模擬設計，還可以模擬一些不真實的物體，在BIM技術的支持下，可以實現對建筑設計中各種物體的有效模擬。相應的模擬實驗能夠準確模擬建筑物的施工過程，在BIM技術的指導下，設計師可以結合具體的施工模型，制定合理的施工方案，實施各項活動。BIM技術的應用還模擬了施工單位的成本信息，讓管理人員能夠第一時間應對突發事件，制定出更具可行性的設計方案。

二、BIM技術設計在綠色建筑中的優勢

因為之前的綠色工程設計會存在很多問題，所以需要結合BIM技術來設計綠色建筑，能夠很好的詮釋設計師的綠色設計理念。

（1）協作。綠色建筑是一個綜合性的設計，包含了許多項目。綠色建筑的建設不是一個人設計的，需要結合許多人的優勢，包括結構、暖通空調、給排水、室內和景觀設計師等進行全面的設計。建筑物任何部分的設計人都必須基于綠色主題進行設計。比如門窗的通風和照明設計在冬天會產生暖和的效果，而在夏天會產生冷卻的效果。如何最大限度的減少使用空調和暖氣，利用風能降低能耗，節約能源等。

（2）績效計劃的比較。過去，專家在對聯網家庭進行綠色分析時，必須使用分析軟件輸入數據進行分析，使用其他軟件重新輸入數據。因此，綠色建筑的概念停留在繪圖階段，并沒有體現在具體的施工中。BIM技術可以解決這些問題，由于BIM模型存儲了大量的信息，只要進入智能分析模式，無需人工輸入數據，就可以完成綠色智能建模和設計工作。在對場地及其環境進行分析后，設計師可以通過場地的科學設計，設計出與周圍環境相融合的綠色風格設計，通過BIM模擬技術為綠色環保建筑選擇設計方案。

（3）全壽命周期建模。綠色建筑的建設必須貫穿其整個生命周期。BIM模型包含了整個生命周期的內容，是完整的生命周期設計軟件，使BIM技術能夠更好地應用于綠色工程設計工作。

三、基于BIM技術的綠色建筑設計措施

3.1 綠色建筑項目初期應用

設計師可以利用BIM技術創建三維模型，模擬自然環境和氣候條件等因素，如陽光或通風等，科學地確定房屋的設計。照明和通風有助于節約資源，在一定程度上降低能耗，BIM技術能夠實現因地制宜的設計理念。設計師還可以利用BIM技術對項目方案進行評估，了解房屋或建筑物的采光效果，快速有效地發現問題，并及時解決問題，實現綠色節能。

3.2 BIM技術在綠色建筑規劃設計階段的應用

目前，建設工程的結構越來越復雜，在進行建筑設計時，不僅要綜合考慮建設工程形式的科學性和適用性，還要檢查其內容和形式，保證建設項目更具科學性，實用性和使用性。保證建筑物更好的節能效果，需要使用BIM技術的參數化和模塊化設計工作來執行建模任務。參數化設計功能模塊包含在BIM軟件中，可以通過應用相關參數來準確描述建筑項目的形狀，同時快速完成建模。隨著相關參數的修改和完善，在進行參數優化的同時，BIM技術會自動將一些不變的參數保留在原來的狀態，讓集成系統更好的進行調整。因此，使用BIM技術可以有效提高綜合設計的整體性。BIM系統還包括視覺功能模塊，可視化設計度量可用于從差異化角度分析設計。可以通過透視觀察，也可以從鳥瞰角度觀察，幫助施工人員更好地建立整個建筑物的模型。

3.3 提高能源效率

綠色建筑的定位和布局非常重要。如果定向和布局科學合理，基本可以保證綠色建筑圍護結構冬暖夏涼的熱工性能，可以滿足適用性的要求。在使用BIM技術的同時，需要收集數據參考值來計算綠色建筑等能耗。設計者通常找一棟結構或形狀與項目相似的建筑物作為參考，比較計算值與參考值。如果綠色建筑設計模擬的能耗大于參考建筑的能耗，則應科學合理地調整綠色建筑的設計參數，直至綠色建筑設計模擬的能耗較低。在此期間，BIM 技術可以讓您進行快速計算，同時確保計算值的準確性。此外，通過使用BIM技術設置雨水收集系統等，可以盡可能降低綠色建筑的能耗。

3.4 加強樓宇運營管理

在建筑設計的早期階段，BIM技術被應用于綜合收集和整合建筑相關信息，直到整個建筑施工完成，使用BIM 技術來全面計算和存儲與建筑物相關的所有信息和數據。建筑物正式投入使用后，這些數據可以為維護作業提供強有力的數據支持。例如，如果建筑物的空調系統出現故障，則可以使用BIM技術對問題進行整體分析，顯示所有可能的問題，從而大大提高維護人員調查的效率并加快維修速度，有助于提高建筑物的性能。

3.5 應用室外環境模擬創建步驟

在建筑施工過程中，要根據周圍環境等因素確定建筑的朝向，同時進行景觀規劃和開發，全面了解環境需要的風向分布和具體風向評估。在外部環境模擬工程階段，可以利用計算機模擬分析技術了解建設工程周圍的壓差值，分析自然通風條件的基本信息。通過使用BIM技術對外部環境進行操縱和模擬，可以在整個項目中整合一組數據和信息材料來應用和配置建筑物的布局元素，以創建真正的綠色建筑。

結束語

綠色建筑設計是一種跨學科的包容性設計，BIM模型可以滿足這些需求。BIM的實施可以推進設計后期對建筑物各種物理信息的分析，并可以幫助建筑師在規劃和概念設計階段做出與綠色建筑相關的決策。BIM技術可以優化建筑物的初步設計和建筑物的外部施工管理，降低能源和材料消耗，最終實現綠色建筑的目標。

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