淺析BIM技術(shù)在綠色公共建筑設(shè)計中的應(yīng)用

高致

摘要：BIM技術(shù)是一種建筑信息的模型也是一種技術(shù)的理念，當(dāng)今社會能源消耗問題日益嚴(yán)重，而BIM技術(shù)的應(yīng)用大大提高了能源的利用，本文基于此，分析了綠色公共建筑中BIM技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；綠色公共建筑；建筑設(shè)計；應(yīng)用

前言

BIM技術(shù)作為一種建筑信息模型，其運用數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢，使得建筑工程的進(jìn)度和整體質(zhì)量得到提高，并且對于綠色建筑的設(shè)計十分有利。因此，在綠色公共建筑中，合理應(yīng)用BIM技術(shù)非常有必要。

1 綠色公共建筑設(shè)計中BlM技術(shù)的概述

BIM技術(shù)即Building Information Modeling，就是建筑信息模型，它重點是利用建筑工程中不同有關(guān)的數(shù)據(jù)信息模型以創(chuàng)建一個建筑的模型，通過數(shù)字信息建立及模擬一個仿真的建筑物可以擁有的具體性能。在美國，針對BIM技術(shù)而言，其標(biāo)準(zhǔn)主要組成部分有三個，即：BIM技術(shù)能夠共享知識這類信息資源，是一個分享的過程，分享與之相關(guān)設(shè)施信息，以及這個設(shè)施從開始的設(shè)計概念到拆除整個全壽命周期之中涉及到的全部決策提供一些科學(xué)依據(jù)；BIM還是表達(dá)一個建設(shè)工程項目所具有的物理以及功能特點的一項數(shù)字技術(shù)；工程項目在不一樣的階段中將會有不一樣的利益有關(guān)方，他們會利用BIM技術(shù)不斷的在其中插入、提取或是更新與修改數(shù)據(jù)信息，從而用來支撐以及反映出不同職責(zé)之間的協(xié)同工作。

2 綠色公共建筑設(shè)計中BIM技術(shù)的意義

BIM技術(shù)是兼顧環(huán)境與居住舒適健康的研究體系，受到廣泛的關(guān)注與支持，成為許多國家建筑節(jié)能的綠色建筑概念。BIM技術(shù)在整個建筑設(shè)計周期內(nèi)，最大限度的減少了環(huán)境污染和能源利用總量，在節(jié)約能源的情況下，為人們提供了舒適、穩(wěn)定、安全、健康的生活空間。在與自然和諧共處的建筑設(shè)計體系中，先是規(guī)劃建筑的空間設(shè)計、環(huán)境設(shè)計、舒適設(shè)計，在設(shè)計的過程中充分利用BIM技術(shù)可以有效的提高建筑設(shè)計工作效率。通過對BIM軟件的應(yīng)用，獲取大量的建筑信息資源，再把這些資源充分利用調(diào)整，便能有效地創(chuàng)造出建筑信息模型。建筑工程師可以隨時的對建筑設(shè)計方案進(jìn)行環(huán)境性能分析，得到環(huán)境分析結(jié)果以后，作出合理的規(guī)劃調(diào)整。BIM技術(shù)憑借在建筑領(lǐng)域的出色表現(xiàn)，已被列入建筑設(shè)計不可缺少的重要設(shè)計體系。

3 綠色公共建筑設(shè)計中存在的問題

3.1 設(shè)計整體性缺乏問題

在設(shè)計過程當(dāng)中，各個專業(yè)之間的配合并不默契，缺少協(xié)同性設(shè)計思路，因此經(jīng)常出現(xiàn)諸多矛盾。加之，設(shè)計中各專業(yè)間綠色技能分析軟件眾多，兼容性差，專業(yè)性強(qiáng)，上手難度大，只為某個方面提供專業(yè)分析，這也嚴(yán)重阻礙了設(shè)計團(tuán)隊之間的協(xié)調(diào)配合。

3.2 流程統(tǒng)一性缺乏問題

在《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》的執(zhí)行過程中，設(shè)計、申報、評審工作分別由不同的單位各自完成，缺乏標(biāo)準(zhǔn)化和制度化，難以形成統(tǒng)一高效的工作系統(tǒng)。且申報、資料整理、評審等工作，多數(shù)都由手工完成，工作效率低下，耗費人力物力。

3.3 管理有效性缺乏問題

高成本的綠色建筑技術(shù)常常只是作為設(shè)計的噓頭，很少有效利用。綠色物業(yè)脫節(jié)，也給相關(guān)技術(shù)的使用帶來很大不便。因此，在設(shè)計之初就應(yīng)該兼顧綠色建筑在全生命周期內(nèi)的使用效果。為盡快解決綠色建筑的一些常見的問題，我們一定要加強(qiáng)綠色建筑設(shè)計的質(zhì)量與效率，引入新的設(shè)計技術(shù)、工具、思維已經(jīng)迫在眉睫。

3.4 設(shè)計思維創(chuàng)新性缺乏

目前多數(shù)設(shè)計人員缺乏對綠色建筑適宜性設(shè)計方法的研究，仍采用傳統(tǒng)AUTOCAD等二維平面設(shè)計軟件在設(shè)計工作基本完成以后，再進(jìn)行建模，對建筑進(jìn)行性能和能耗分析、計算等工作，而后返回對方案進(jìn)行修改，如此反復(fù)。分析計算的性能數(shù)據(jù)與建筑空間和形態(tài)的關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)，缺少對方案空間形象和性能技術(shù)的整體把控，導(dǎo)致工作效率的降低。

4 BIM技術(shù)在綠色公共建筑設(shè)計中的應(yīng)用

4.1 公共建筑集成化設(shè)計

在綠色公共建筑設(shè)計中，集成化設(shè)計是將工程學(xué)的相關(guān)知識與建筑設(shè)計過程交織整合的整體設(shè)計方法，從而對優(yōu)化建筑性能形成全新的、綜合的策略。綠色建筑設(shè)計作為一種新設(shè)計形式，需要納入設(shè)計范圍進(jìn)行思考的方面也相應(yīng)增加，尤其是各種復(fù)雜的分析模擬，如此繁瑣的工作，光靠傳統(tǒng)的設(shè)計方法和思路，不利于高效準(zhǔn)確的進(jìn)行設(shè)計。BIM技術(shù)的介入，可極大提升設(shè)計效率和信息準(zhǔn)確性，將傳統(tǒng)的依靠建筑師經(jīng)驗完成定性分析，轉(zhuǎn)換為依靠準(zhǔn)確數(shù)據(jù)邏輯形成的定量分析。

4.2 運營及管理分析

參數(shù)化的三維可視化模型就是BIM技術(shù)的核心，其中結(jié)合了很多與之有關(guān)的專業(yè)信，可以把建筑工程的試題功能與特性數(shù)字、參數(shù)以及可視化，并能與整個建設(shè)過程中的信息相一致，并能夠?qū)崟r地將工程項目有關(guān)的各類數(shù)據(jù)提供出來，提供的這些數(shù)據(jù)還是十分完整與可靠的，并能進(jìn)行實時協(xié)調(diào)，長時間、持續(xù)的提供能夠?qū)⑦\營與管理階段的綠色公共建筑對工程信息的要求很好的滿足。如工程項目在運營一段時間之后，要清洗空調(diào)的通風(fēng)系統(tǒng)，這種時候就要熟悉與掌握全部空調(diào)系統(tǒng)規(guī)模。對空調(diào)管路的位置、系統(tǒng)的周邊其他功能的管線位置都要熟知，并在此之后才能決策出要投入相應(yīng)的人力、物力以及工具，BIM模型就能做到這些要求并且還是高質(zhì)量的滿足。像哪個燈具壞了都能通過BIM技術(shù)建立的模型快速準(zhǔn)確的了解安裝燈具的高度、安裝功率以及接線的情況等。

4.3 室內(nèi)環(huán)境分析

風(fēng)、光與聲音這三種環(huán)境組成了室內(nèi)環(huán)境，要想準(zhǔn)確的分析好這三個方面的內(nèi)容，就需要準(zhǔn)確的BIM三維建筑模型。通過模型分析室內(nèi)的自然通風(fēng)情況，對室內(nèi)的空氣年齡、污染物的分布等情況明確之后來隨所需開創(chuàng)的數(shù)量、位置以及大小等進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，改善室內(nèi)的通風(fēng)質(zhì)量水平。同時，分析光環(huán)境，對公共建筑的室內(nèi)光照程度、統(tǒng)一眩光的數(shù)值以及一般的顯色指數(shù)等是否能與有光要求相適應(yīng)。還有要分析室內(nèi)的噪聲，隨室內(nèi)的噪聲值進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測，對其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)判斷。室外環(huán)境一樣可以通過BIM技術(shù)模擬出來得模型導(dǎo)入分析軟件，并將上述內(nèi)容完整分析下來。

4.4 節(jié)約及利用材料材料

在綠色公共建筑的標(biāo)準(zhǔn)中有詳細(xì)要求建筑的材料以及使用的比率。例如：在施工現(xiàn)場的五百千米之中，所生產(chǎn)出來的建材重量需要占據(jù)整體建材重量的60%，若是安全以及環(huán)境能得到保證的情況，便要求可持續(xù)利用的建材重量要占整體使用建材重量的10%。以上的這些要求若是利用以前的傳統(tǒng)技術(shù)與手段便很難計算德快速又準(zhǔn)確，更別說一些更復(fù)雜的工程項目了。而若是通過BIM技術(shù)，這些類別的問題都將迎刃而解，因為BIM技術(shù)有著十分有力的數(shù)據(jù)信息以及統(tǒng)計材料的功能，能在較短的時間內(nèi)將每種建材的用量計算出來，給與配置工程建材的工作一個可靠的指導(dǎo)，滿足綠色建筑的評價標(biāo)準(zhǔn)。另外，BIM還是將建筑、水、暖、電等等不同的專業(yè)設(shè)計結(jié)合在一起，擁有著檢查碰撞、解決設(shè)計階段的不同專業(yè)沖突等功能，能使在施工的階段才發(fā)現(xiàn)這些沖突問題帶來的浪費問題得到有效避免，并在節(jié)約建材方面有著十分有力的貢獻(xiàn)。

4.5 節(jié)約及利用水資源

BIM技術(shù)建立的三維建筑信息模型可以根據(jù)實際的當(dāng)?shù)貧夂蚪涤陻?shù)據(jù)與暴雨的強(qiáng)度系數(shù)與計算的公式提供一個數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫的里完整信息是采集雨水與計算的一種可靠依據(jù)，接著便可以以采集雨水方法內(nèi)不一樣的地貌與材質(zhì)為基礎(chǔ)，對徑流系數(shù)影響與建筑、綠地與道路等信息的確定，從而使集雨量計算更加精確并使設(shè)計方案得到及時的調(diào)整與優(yōu)化。

4.6 節(jié)約及利用能源

在評價綠色公共建筑的標(biāo)準(zhǔn)中十分重要的一項內(nèi)容便是節(jié)約能源以及利用能源，把通過BIM建立的一個可視建筑三維模型引入能夠分析能耗的軟件或是轉(zhuǎn)換格式引入能分析能耗的軟件，并以與之有關(guān)的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，與當(dāng)?shù)氐臍夂驓庀髷?shù)據(jù)實際結(jié)合起來，在模擬的計算結(jié)果之上，盡可能科學(xué)合理的調(diào)整或是優(yōu)化建筑的維護(hù)結(jié)構(gòu)與設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，在設(shè)計時就預(yù)期控制好相應(yīng)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。另外，通過BIM技術(shù)可以分析室外的太陽輻射的強(qiáng)度與太陽輻射的分布區(qū)域，從而利用起來優(yōu)化與改善太陽能設(shè)備方案的設(shè)計，在最大程度上科學(xué)合理的利用可再生資源，并將室外植被配置優(yōu)化起來，可以合理的將不同類型的植物種植的位置確定下來。另外，還能分析室內(nèi)的自然采光，將自然采光充分的利用起來，使人工照明消耗的能源得到有效的降低。

5 結(jié)語

BIM技術(shù)在綠色公共建筑設(shè)計中的應(yīng)用，為綠色建筑設(shè)計提供了新的思路，并且在建筑行業(yè)中充分的貫徹了可持續(xù)發(fā)展觀，BIM技術(shù)使我們可以隨時掌握建筑物的所有數(shù)據(jù)信息，給建筑工程提供了有效地技術(shù)型保障。