關(guān)于建筑綠色節(jié)能中BIM技術(shù)理念及應(yīng)用研究

范曉東

[摘要]伴隨著人們對(duì)綠色建筑與BIM技術(shù)認(rèn)識(shí)程度的不斷深化，對(duì)于BIM技術(shù)的研究已經(jīng)引起了政府相關(guān)部門與社會(huì)各界的密切關(guān)注，越來越多的科研人員開始投入到相關(guān)課題的應(yīng)用探究中。本文首先對(duì)BIM技術(shù)的相關(guān)特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，然后對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行必要分析，最后闡述了該項(xiàng)技術(shù)在綠色建筑中的應(yīng)用，以供參考。

[關(guān)鍵詞]建筑綠色節(jié)能；BIM技術(shù)理念；應(yīng)用

引言

目前，我國對(duì)于綠色建筑的定義即為在使用壽命等長的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)土地資源、建筑材料以及各項(xiàng)能源的節(jié)約使用，并降低對(duì)環(huán)境、生態(tài)的破壞，為人們構(gòu)建一個(gè)環(huán)保、綠色的生活環(huán)境，實(shí)現(xiàn)人類與自然的和諧相處。BIM技術(shù)能夠利用相關(guān)的計(jì)算機(jī)功能與數(shù)據(jù)分析，構(gòu)建高度仿真的建筑模型，為綠色建筑的實(shí)際施工提供一定的保證。

一、BIM技術(shù)的特點(diǎn)

（一）可視化的3D模型

BIM技術(shù)可以利用相關(guān)的數(shù)據(jù)信息構(gòu)建可視化的3D模型，該項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)δＰ偷某晒麍D進(jìn)行相關(guān)的觀察，并對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，同時(shí)以報(bào)表的形式進(jìn)行展示。在該項(xiàng)技術(shù)下，建筑的施工可以實(shí)現(xiàn)各大環(huán)節(jié)的有效控制，并促進(jìn)對(duì)工作人員的合理分配與協(xié)調(diào)作業(yè)。

（二）參數(shù)化的模型設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)主要是通過具有一定科學(xué)性與可靠性的數(shù)據(jù)信息分析建筑質(zhì)量的好壞與進(jìn)行各項(xiàng)性能的判斷，并且能夠?qū)⒉煌愋偷男阅苄畔⑦M(jìn)行和諧、有效的匯總。因此，BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)模型各項(xiàng)性能與設(shè)計(jì)的參數(shù)化，并能夠根據(jù)相關(guān)的規(guī)則對(duì)參數(shù)進(jìn)行一定的調(diào)整與設(shè)計(jì)，從而進(jìn)一步提升建筑的性能與質(zhì)量等。

（三）多樣化的信息輸出形式

BIM技術(shù)可以通過對(duì)模型的分析輸出多樣化的數(shù)據(jù)，并且根據(jù)設(shè)計(jì)人員的具體需求，對(duì)模型的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的改動(dòng)與調(diào)整，這能夠在很大程度上提升建筑工程的施工效率與質(zhì)量。由于建筑工程在不同階段的性能要求不同，因此BIM技術(shù)可以根據(jù)不同階段的性能要求不斷地對(duì)模型插入或輸出數(shù)據(jù)，從而滿足設(shè)計(jì)人員的不同需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)綠色建筑的高質(zhì)量施工。

二、BIM技術(shù)的發(fā)展方向

（一）工業(yè)界

目前，工業(yè)界已經(jīng)逐漸意識(shí)到BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，其已經(jīng)認(rèn)識(shí)到BIM技術(shù)能夠做到許多目前無法完成的工業(yè)操作，這能夠在很大程度上提升工業(yè)發(fā)展的速度，并實(shí)現(xiàn)綠色工程的可持續(xù)發(fā)展，從而進(jìn)一步提升工業(yè)的生產(chǎn)能力與設(shè)計(jì)效率。但是BIM技術(shù)在工業(yè)市場(chǎng)的普及率還普遍較低，因此該技術(shù)在工業(yè)方面的應(yīng)用還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，現(xiàn)在越來越多的企業(yè)開始計(jì)劃對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用，相信在未來幾年里，BIM技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用會(huì)得到大幅度的提升。毋庸置疑，工業(yè)界將會(huì)成為BIM技術(shù)未來的主要發(fā)展方向之一。

（二）綠色建筑

不管是辦公建筑還是居住建筑，雖然性能不同，但是其都對(duì)能源的應(yīng)用與環(huán)境的改變具有較大的影響作用。伴隨著人們生活水平的提升，人們開始對(duì)建筑的舒適度與健康性有了越來越高的要求，綠色建筑的發(fā)展具有無可替代的必要性，因此綠色建筑已經(jīng)成為當(dāng)下建筑行業(yè)的新興趨勢(shì)。BIM技術(shù)對(duì)于綠色建筑的發(fā)展而言具有不可忽視的重要作用，綠色建筑保證建筑的使用壽命以及各項(xiàng)性能等，而BIM技術(shù)能夠?yàn)榫G色建筑性能質(zhì)量的判斷提供必要的數(shù)據(jù)依據(jù)。可以說，BIM技術(shù)在一定程度上促進(jìn)了綠色建筑的發(fā)展，因此目前BIM技術(shù)在綠色建筑上獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。

（三）方案設(shè)計(jì)

在近幾年建筑方案的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要在設(shè)計(jì)方案中貫徹環(huán)保、綠色以及健康等理念，只有這樣的建筑才能滿足市場(chǎng)的需求與發(fā)展方向。若在設(shè)計(jì)初期，設(shè)計(jì)人員就能夠?qū)ㄖ膶?shí)際性能與對(duì)環(huán)境的影響具有清楚的掌握，就可以在很大程度上選擇最佳的設(shè)計(jì)方案，并在最大程度上降低建筑工程對(duì)環(huán)境的破壞，實(shí)現(xiàn)環(huán)保、綠色的最終目標(biāo)，保護(hù)人們的生活環(huán)境，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處。目前，BIM技術(shù)在方案設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用還處于初期階段，但是BIM技術(shù)相較于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)工具具有不容小覷的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)人員提供高效、準(zhǔn)確的分析數(shù)據(jù)，并進(jìn)行精確的方案比較。近些年來，BIM技術(shù)在方案設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用越來越廣泛，這是BIM技術(shù)未來不容小覷的發(fā)展趨勢(shì)之一。

（四）綠色生態(tài)

目前，BIM技術(shù)不僅在綠色建筑中具有廣泛的應(yīng)用，其在綠色生態(tài)的建設(shè)方面也得到了一定的重視，在未來，BIM技術(shù)在綠色生態(tài)的應(yīng)用規(guī)模將會(huì)越來越大。例如：上海的中心大廈就很好地體現(xiàn)了綠色生態(tài)的理念，其主要以綠色、健康、節(jié)能以及環(huán)保等作為建設(shè)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于綠色材料的合理利用，其室內(nèi)的環(huán)境達(dá)標(biāo)率更是達(dá)到了百分之百，并最大程度地提升了電、水等各項(xiàng)能源的利用效率，每年都會(huì)減少大量的二氧化碳排放量，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，進(jìn)一步促進(jìn)了綠色生態(tài)的發(fā)展。

三、BIM技術(shù)在綠色建筑中的應(yīng)用

（一）節(jié)能分析

BIM技術(shù)是一項(xiàng)科學(xué)的技術(shù)，其主要目的是使得建筑技術(shù)與資源能夠得到最高效率的利用，并實(shí)現(xiàn)建筑施工決策的精確性。節(jié)能是綠色建筑的最主要特征之一，BIM技術(shù)能夠通過一個(gè)可視化的3D模型利用相關(guān)的計(jì)算軟件，對(duì)其能源與材料的損耗進(jìn)行精確的預(yù)估與計(jì)算。同時(shí)，該項(xiàng)技術(shù)還能充分考慮當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境與氣候條件，在根據(jù)實(shí)際情況的條件下，對(duì)建筑的相關(guān)性能數(shù)據(jù)進(jìn)行精確的計(jì)算，使其更加貼近實(shí)際的應(yīng)用情況，體現(xiàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性與全面性。除此之外，BIM技術(shù)還能根據(jù)建筑周邊太陽能的實(shí)際情況與強(qiáng)度，設(shè)計(jì)出對(duì)太陽能進(jìn)行最優(yōu)化利用的方案，以達(dá)到節(jié)能的目的，實(shí)現(xiàn)對(duì)可再生能源的充分利用。例如：根據(jù)太陽能強(qiáng)度的具體情況，確定各類植物的具體分布位置，還可以根據(jù)太陽光的實(shí)際照射情況，合理設(shè)置室內(nèi)的采光，最大程度地實(shí)現(xiàn)對(duì)自然光的高效利用，降低人工照明的消耗，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的節(jié)約使用。

（二）建設(shè)材料分析

綠色建筑對(duì)于各類材料的使用量具有明確的標(biāo)準(zhǔn)，例如：綠色建筑要求近距離可獲得的建筑材料占全部材料總量的60%；在性能能夠得到充分保障的前提下，可持續(xù)材料需要占全部材料總量的10%。這些精確的標(biāo)準(zhǔn)若是利用傳統(tǒng)的建設(shè)材料分析技術(shù)是無法進(jìn)行精確計(jì)算的，尤其是部分具有較大復(fù)雜性的建筑工程，對(duì)于建設(shè)材料的計(jì)算更是復(fù)雜，而通過BIM技術(shù)則能夠精確地計(jì)算出這些數(shù)據(jù)，并在很大程度上降低了計(jì)算時(shí)間與人力資源的浪費(fèi)，提升了計(jì)算結(jié)果的精確度。BIM技術(shù)具有強(qiáng)大的建設(shè)材料數(shù)據(jù)計(jì)算能力，能夠在最短時(shí)間內(nèi)對(duì)各類建設(shè)材料的具體使用量進(jìn)行精確地計(jì)算，為材料的使用提供明確的指導(dǎo)與決策，從而滿足綠色建筑的評(píng)價(jià)要求。另外，BIM技術(shù)還可以將水、電等眾多消耗系統(tǒng)進(jìn)行有效的統(tǒng)一與結(jié)合，降低由于系統(tǒng)矛盾造成的能源損耗，降低對(duì)于資源的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)建設(shè)材料的高效利用。

（三）建筑運(yùn)營分析

參數(shù)化的3D模式是BIM技術(shù)的主要體現(xiàn)，其中利用了眾多的專業(yè)技術(shù)，例如可以將建筑的相關(guān)信息與功能用數(shù)據(jù)的形式體現(xiàn)出來，并保證建筑整體信息的協(xié)調(diào)，并且實(shí)時(shí)呈現(xiàn)與建筑相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，對(duì)建筑的運(yùn)營模式進(jìn)行一定的分析，這在很大程度上體現(xiàn)了建筑數(shù)據(jù)的全面性與高效性。實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)提供能夠很好地滿足綠色建筑對(duì)數(shù)據(jù)信息的要求，例如在日常的空調(diào)系統(tǒng)清潔中，就要求工作人員需要對(duì)空調(diào)系統(tǒng)管道的具體分布信息具有清楚的掌握，并投入必要的人力、物力進(jìn)行清理工作，BIM技術(shù)能夠很好地解決這些問題，并達(dá)到較好的使用效果。除此之外，建筑工程中，燈具的損壞等情況都可以利用BIM技術(shù)通過相關(guān)的模型準(zhǔn)確得到燈具的功率、位置等具體信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)燈具的準(zhǔn)確安裝。

（四）環(huán)境分析

BIM技術(shù)對(duì)于環(huán)境的分析主要包括兩大方面，分別為室內(nèi)環(huán)境與室外環(huán)境兩大類。對(duì)于室外環(huán)境的分析，BIM技術(shù)主要是根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕涤?、溫度等具體天氣信息建立必要的室外環(huán)境數(shù)據(jù)庫，為3D模型的建立提供必要的數(shù)據(jù)依據(jù)，例如BIM技術(shù)可以根據(jù)降雨的實(shí)際情況與地貌特征，分析當(dāng)?shù)氐膹搅鲾?shù)據(jù)等，并根據(jù)其相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)建筑的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行必要的調(diào)整與修改，使得建筑的相關(guān)性能能夠適應(yīng)氣候的需求。而對(duì)于室內(nèi)環(huán)境的分析，主要包括對(duì)通風(fēng)、照明以及聲音三方面的分析，要想做好對(duì)室內(nèi)環(huán)境因素的分析，就必須建立相關(guān)的BIM模型，并通過模型了解室內(nèi)的通風(fēng)、空氣質(zhì)量等數(shù)據(jù)，然后根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)建筑的具體位置進(jìn)行一定的調(diào)整，以在最大程度上提升室內(nèi)的空氣質(zhì)量與通風(fēng)水平。另外，對(duì)于室內(nèi)光照因素的分析，應(yīng)該分析室內(nèi)的顯色數(shù)據(jù)是否能夠與光照條件相協(xié)調(diào)，并在最大程度上提升室內(nèi)的自然光時(shí)間，降低對(duì)人為光照的損耗。

四、結(jié)束語

BIM技術(shù)在綠色建筑的建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用，滿足了建筑施工整個(gè)循環(huán)周期內(nèi)所有環(huán)節(jié)的具體要求，保證了建筑的相關(guān)性能，并體現(xiàn)了環(huán)保、健康等發(fā)展目標(biāo)，順應(yīng)了建筑行業(yè)未來的發(fā)展趨勢(shì)。目前，我國對(duì)于BIM技術(shù)的應(yīng)用給予了足夠的重視，但是該技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過程中仍然存在著許多不足之處?；诖?，我們要不斷的對(duì)其進(jìn)行深入的研究，并結(jié)合工作實(shí)踐，將BIM技術(shù)更好的開發(fā)和利用，摸索出一條符合綠色節(jié)能建筑應(yīng)用的BIM技術(shù)發(fā)展之路。