BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計中的應(yīng)用

張尊超

摘 要：隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的設(shè)計方法已難以滿足現(xiàn)今綠色建筑的要求。BIM技術(shù)應(yīng)運而生，為綠色建筑設(shè)計提供了更高效更科學(xué)的技術(shù)平臺，通過建筑模型管理綠色建筑的所有信息，讓各個專業(yè)的設(shè)計人員更好地交流與協(xié)作。探索了把BIM技術(shù)應(yīng)用到綠色建筑設(shè)計過程中的方法，為優(yōu)化綠色建筑的設(shè)計提供途徑。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；綠色建筑；建筑設(shè)計

1、綠色建筑的概念

大家都知道，現(xiàn)在的地球環(huán)境十分糟糕，能源越來越好，很多資源都已經(jīng)無法滿足人類需求，大大增加了人們生存的壓力。因此，可持續(xù)發(fā)展的道路我們一定要堅持下去。在建筑行業(yè)，要合理利用、節(jié)約不可再生能源，如：水、電、材料、占地面積等。綠色建筑評價標準中有關(guān)于綠色建筑的具體解釋，即在建筑周期內(nèi)可以保護環(huán)境、減少污染、大力度節(jié)約資源，。有效的保證人們身體健康同時提升使用空間。真正達到可以與大自然同生存的建筑。所以我們要提高對綠色建筑可持續(xù)發(fā)展問題的重視性。

2、BIM技術(shù)在綠色建筑中的應(yīng)用優(yōu)勢

在綠色設(shè)計中，BIM技術(shù)能覆蓋建筑產(chǎn)品設(shè)計的全壽命周期，不只是建筑產(chǎn)品中一個簡單生產(chǎn)階段，實現(xiàn)BIM技術(shù)與綠色建筑上極高的時間匹配度，這樣一來，BIM技術(shù)在綠色建筑全壽命周期中的應(yīng)用也就有了時間基礎(chǔ)。在綠色建筑中應(yīng)用BIM技術(shù)，建立相關(guān)建筑模型，促使BIM信息平臺得到有效構(gòu)建，使得各個參與方都能享受項目資源與信息數(shù)據(jù)的共享，確保數(shù)據(jù)的準確性，進一步拓寬建設(shè)項目的信息化程度，增強BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計中的應(yīng)用效果在BIM技術(shù)的實際使用中，要站在項目前期規(guī)劃的角度進行設(shè)計，直到建筑產(chǎn)品的壽命期結(jié)束，可以將其準確定位為規(guī)劃、設(shè)計以及模擬施工，管理人員對后期建筑物的維護工作也能更加便利。在綠色建筑設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)，能充分了解建筑的全壽命周期，BIM技術(shù)本身就有著模擬分析性，在建筑產(chǎn)品的實際生產(chǎn)與應(yīng)用中，若是不對綠色建筑進行全面模擬分析，只是依靠經(jīng)驗會導(dǎo)致的實際預(yù)估誤差增大的情況。BIM技術(shù)提供了一個可視化的效果，應(yīng)用BIM技術(shù)就能對綠色建筑在不同階段的變化情況進行準確分析，使得BIM技術(shù)能真實地反映出建筑實時效果，并為綠色建筑設(shè)計提供可靠的數(shù)據(jù)資料。綠色建筑的參與方能借助BIM技術(shù)的分析數(shù)據(jù)，進行各個環(huán)節(jié)進展狀況判斷，現(xiàn)場管理人員對建筑物進行實時觀測，一旦建筑有突發(fā)情況出現(xiàn)，就能按照反饋信息，及時、高效地進行策略調(diào)整，使得BIM技術(shù)的模擬分析性能為綠色建筑施工提供強有力的技術(shù)支撐。

3、BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計中的應(yīng)用模擬

3.1增強建筑與環(huán)境的適應(yīng)性

我們可以在進行幕墻建筑選擇時利用BIM技術(shù)做出相應(yīng)的模擬并做出分析。首先我們需要由建筑方提供此建筑的設(shè)計圖說明書和成型效果圖；然后通過建筑方提供的材料第三方進行相應(yīng)的分析；最后把上一步分析得到的相關(guān)數(shù)據(jù)信息輸入到BIM軟件中生成報告，再根據(jù)這些報告對不足的地方進行改進優(yōu)化，這樣不僅節(jié)約了資源還可以通過優(yōu)化提高該建筑與環(huán)境的融洽度。BIM技術(shù)還可以模擬分析室內(nèi)外的通風(fēng)情況，從而有效的幫助控制室內(nèi)通風(fēng)情況限制人行區(qū)的風(fēng)速，更好更有效的提高人們居住環(huán)境的舒適度。

3.2室內(nèi)光環(huán)境和熱濕環(huán)境的控制

我國領(lǐng)土遼闊廣大，南北跨越緯度近50°，東西跨越經(jīng)度60多度，因此由于地理位置的不同，氣候的差異，產(chǎn)生了幾種比較突出的氣候分區(qū)，而這些氣候分區(qū)又分為很多級別，所以根據(jù)級別的不同對建筑外窗采光和遮陽度的需求也有很大差異。例如：偏南部的地區(qū)對室內(nèi)熱濕環(huán)境控制尤其是對遮陽調(diào)節(jié)措施會更重視，而對外窗直接采光要求相對偏弱些。而在北部地區(qū)，特別是東北地區(qū)，建筑外窗更多的獲得太陽光的直接照射，有利于提高室內(nèi)天然采光效果和熱環(huán)境，而對外窗遮陽要求標準卻較低。那么如何能夠有效的提高室內(nèi)外采光系數(shù)、保溫性能、遮陽效果之間的平衡成為建筑中多年研究的難題，也是綠色建筑設(shè)計尤為重要的評價標準。而BIM技術(shù)可以進行合理的分析調(diào)節(jié)，建筑師通過這些數(shù)據(jù)進行窗戶尺寸的調(diào)節(jié)預(yù)算，從而來滿足《建筑采光設(shè)計標準》的要求。通過對外窗材料性能、分隔方式或可控的遮陽調(diào)節(jié)措施的調(diào)節(jié)，達到對室內(nèi)熱濕環(huán)境質(zhì)量的提升，從而達到《綠色建筑評價標準》中室內(nèi)光環(huán)境和熱濕環(huán)境的評價標準。

3.3對綠色建筑進行全生命周期的管理

建筑的全生命周期指的是從建筑的材料與構(gòu)建的生產(chǎn)、建筑的規(guī)劃和設(shè)計，建筑的建造、直到建筑建成后的運行維護、最后到建筑的拆除和處理、可循壞的材料的再利用的完整過程。其主要可分為規(guī)劃階段、設(shè)計階段、施工階段和運營階段四個階段。建筑的全生命周期管理涉及的職能領(lǐng)域很多，分別有進度、成本、質(zhì)量、采購等，就是參與管理了建筑工程項目的各個階段。

在規(guī)劃階段，BIM技術(shù)主要應(yīng)用于建模、預(yù)算、場地分析和空間規(guī)劃等；在設(shè)計階段，BIM技術(shù)主要應(yīng)用于方案設(shè)計、可持續(xù)評估、工程分析等；BIM技術(shù)在施工階段主要應(yīng)用于材料和場地跟蹤、場地使用規(guī)劃、數(shù)字化加工等；在運營階段，BIM技術(shù)主要應(yīng)用于資產(chǎn)管理、空間管理、建筑系統(tǒng)分析和場地使用規(guī)劃等。對于綠色建筑的形成與發(fā)展，BIM技術(shù)都能從各個階段對其進行系統(tǒng)幫助。因此，綠色建筑和BIM技術(shù)相結(jié)合能夠讓綠色建筑的全生命周期得到更好更全面高效的管理。

3.4 BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計中的應(yīng)用策略

基于BIM的綠色建筑設(shè)計方法，可以參照傳統(tǒng)的設(shè)計流程，并使綠色建筑設(shè)計理念加入每個設(shè)計環(huán)節(jié)。具體的，可以通過如下方法進行；（1）建立綠色建筑設(shè)計團隊。即在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計專業(yè)團隊的基礎(chǔ)上，增設(shè)景觀、環(huán)境綠建咨詢等專業(yè)人員，同時，指定專門的人為BIM經(jīng)理，帶領(lǐng)BIM建模、分析咨詢等人員進行綠建項目整體工作內(nèi)容的編制；（2）制定BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計中的應(yīng)用工作流程。第一步為場地設(shè)計，即概念設(shè)計階段，主要進行場地氣候條件分析、場地環(huán)境分析、場地分析等；第二步為方案的對比，即方案設(shè)計階段，主要工作為體量、形體的形成，物理環(huán)境體量下分析，以及建筑體量的能耗分析等；第三步為建筑細化優(yōu)化，即初步設(shè)計階段，主要進行性能模擬優(yōu)化設(shè)計，多專業(yè)協(xié)同優(yōu)化設(shè)計等；第四步為設(shè)計形成，即施工圖設(shè)計階段，主要工作為管線綜合碰撞檢查，綜合能耗模擬等。

4、結(jié)束語

建造綠色建筑是時代賦予建筑行業(yè)的責(zé)任，也是每一個建筑人的使命，怎樣建造綠色建筑和如何評判一棟建筑是否為綠色建筑，在當(dāng)前主要依據(jù)國家相關(guān)的綠色建筑評價體系來判定。其中，國家標準《綠色建筑評價標準》中的評價條文更加具體和量化，通過獲得評價總分值將綠色建筑確定為一星級、二星級或三星級。總之，綠色設(shè)計在評價體系中是非常重要的一個環(huán)節(jié)，將BIM技術(shù)應(yīng)用在綠色建筑設(shè)計各個階段，利用BIM技術(shù)的諸多優(yōu)勢，通過模擬建筑的風(fēng)、光、熱、聲四大建筑環(huán)境，有效控制建筑的布局和物理環(huán)境情況，不僅有利于建筑師全面、準確、有效的設(shè)計出高質(zhì)量的綠色建筑，也為國家推動綠色建筑健康快速的發(fā)展提供了有力的技術(shù)支持和保障。

參考文獻

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（作者單位：廣東粵建設(shè)計研究院有限公司淮安分公司）