芻議綠色建筑設(shè)計中BIM技術(shù)的實踐

劉曼華

廣東呈斯意特建筑設(shè)計有限公司，廣東惠州 516000

如今，全球人口越來越多，在經(jīng)濟規(guī)模在不斷的擴大的基礎(chǔ)上也增加了高碳能源的使用總量，自然資源消耗巨大，不可再生能源消耗的程度越來越嚴重，更多的溫室氣體排放影響到了全球氣候，威脅到了人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境。而建筑設(shè)計活動中，將在很大程度上影響到自然資源和環(huán)境，根據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計研究表明，在人類使用的自然資源過程中，有大約40%是用于建筑活動，建筑垃圾也可占總垃圾的40%左右，我國的建筑市場十分巨大，建筑排放了大量的碳，消耗掉大量的能源，并且以后每年也會新增大量的建筑面積。

1 BIM技術(shù)

BIM技術(shù)是一種在設(shè)計、管理、施工中利用信息數(shù)字化的數(shù)字化方法，這些技術(shù)的特點和優(yōu)勢，支持建設(shè)項目的綜合管理，可以使建設(shè)項目在整個施工過程中顯著提高效率，降低風(fēng)險。實踐研究表明，IBM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計中的應(yīng)用具有一系列優(yōu)勢，BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計中的應(yīng)用主要通過數(shù)字化建筑模型、綜合協(xié)調(diào)處理、滲透環(huán)保理念來實現(xiàn)綠色建筑的環(huán)保和資源節(jié)約的原始目標(biāo)，對整個綠色建筑的設(shè)計具有很大的輔助作用。

2 綠色建筑設(shè)計

綠色建筑指的是在建筑全壽命周期內(nèi)，對資源最大限度的節(jié)約，對可再生能源推廣和使用，促使環(huán)境得到保護，污染得到減少，給人們提供更加舒適健康的環(huán)境。要想促使建筑的綠色得到實現(xiàn)，就需要在建設(shè)的全過程中加以應(yīng)用，不能夠僅著重于某一個環(huán)節(jié)，要想實現(xiàn)綠色建筑，建筑規(guī)劃設(shè)計是必須要重視的。

2.1 節(jié)能和能源利用

綠色建筑非常重要的一個方面就是節(jié)約能源、降低建筑能耗，但是現(xiàn)如今建筑特點尤為復(fù)雜，如果建筑師僅憑主觀判斷或者經(jīng)驗，或者手工計算的方法是無法有效把握的，在這種情況下，可以考慮采用先進的BIM技術(shù)去創(chuàng)建建筑信息模型，建筑師可以利用所得結(jié)果隨時分析建筑的物理性能，有利于資源的高效利用。新經(jīng)濟材料的出現(xiàn)，節(jié)約了住宅建筑中的資源使用，也促進了各種資源的回收利用，以便合理調(diào)整方案，有利于高效率的利用資源，例如，建筑師可以充分利用當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，來考慮建筑設(shè)計過程中存在的低耗能因素問題；在節(jié)省運輸費用成本時可以考慮到“就地取材”的原則；想要降低建筑成本，可以考慮將舊建筑材料回收利用；想要節(jié)省生活資源成本，可以考慮將生活用水和太陽能進行循壞利用；想要節(jié)能保溫，可以考慮使用節(jié)能墻體材料來得以實現(xiàn)；許多建筑設(shè)施利用BIM技術(shù)讓節(jié)能得到了最好的發(fā)揮，BIM技術(shù)的出現(xiàn)，節(jié)約了住宅建筑中的資源使用，也促進了各種資源的回收利用，以便合理調(diào)整方案，有利于高效率的利用資源，綠色建筑在未來迎來了綠色可持續(xù)性時代。

2.2 節(jié)水和水資源利用

我國地區(qū)眾多，造成淡水資源分布不均，導(dǎo)致人均淡水占有量遠低于世界平均水平，為了促進社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，就需要對節(jié)水和水資源利用給予足夠的重視。因此，在綠色建筑設(shè)計中，要充分考慮水資源的利用、節(jié)約用水，采用BIM技術(shù)，可以對各種水系統(tǒng)規(guī)劃方案進行模擬，進行虛擬水循環(huán)論證，進而選擇最佳方案，促使水資源循環(huán)利用率得到增加，減少城市供水和排放污水量。在節(jié)水方面，不可缺少的一個措施就是雨水回收，而在諸多軟件中，已經(jīng)在設(shè)計流程中加入了雨水分析環(huán)節(jié)，如在現(xiàn)有住宅設(shè)計中考慮雨水資源的利用和污水處理系統(tǒng)的設(shè)計等；其次，要重點保護水資源，進行資源的循環(huán)利用，就是說在盡量保證節(jié)約用水的基礎(chǔ)上，運用新技術(shù)建設(shè)水資源循環(huán)系統(tǒng)，比如，街道、公廁和工廠的用水可以用進行生化處理完的生活生產(chǎn)污水和生活排水。此外，將有限的水資源進行循環(huán)處理，不僅是保護環(huán)境的體現(xiàn)，也減輕了城市污水處理的負擔(dān)，使其成為生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)的重要組成部分，發(fā)揮其生態(tài)功能。

2.3 節(jié)材與材料資源利用

在這個方面，可以劃分為兩個部分，首先是在設(shè)計方面，需要對裝飾構(gòu)件的設(shè)計進行減少，利用那些可循環(huán)利用的綠色環(huán)保建材；在結(jié)構(gòu)材料方面，需要應(yīng)用那些高性能材料。其次，就是在建設(shè)施工運營過程中，需要減少浪費問題，將可利用材料大力回收再利用。在這一方面，BIM技術(shù)就具有獨特的一系列優(yōu)勢，比如，借助BIM軟件，工程師可以更準(zhǔn)確地預(yù)測建筑材料的使用量，以便更好地估計分層填土的開挖量，可以有效減少生產(chǎn)和運輸剩余材料產(chǎn)生的廢物和溫室氣體的排放。

3 基于BIM技術(shù)的綠色建筑設(shè)計應(yīng)用

3.1 數(shù)字化建筑模型

一般來說，建筑施工時都是按照設(shè)計好的平面圖紙逐步建造，但是相對于一些建筑和內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的建筑，如果只是僅僅的按照圖紙來建造，根本無法完成任務(wù)，因為現(xiàn)在大多數(shù)的建筑越來越復(fù)雜，加大了施工難度，所以，對施工的速度和質(zhì)量造成了很大的挑戰(zhàn)，在施工前借助BIM技術(shù)建造的數(shù)字化建筑模型就可以解決這些問題。BIM技術(shù)具有可視性和模擬性的優(yōu)勢，同時數(shù)字化模型建立的數(shù)字都是經(jīng)過精確和確定的，這樣就減少了施工中的誤差，即使是管線的施工布置也可以布置成具有強三維感的數(shù)字模型，提高了施工的質(zhì)量，保證了施工的準(zhǔn)確性；利用建筑模型在同一個平臺上集成了多種不同的專業(yè)建筑模型，實現(xiàn)了各行業(yè)之間的協(xié)調(diào)，在統(tǒng)一的平臺上，利用視覺建筑模型解決了不同專業(yè)的問題，內(nèi)部的雨水收集系統(tǒng)和能源轉(zhuǎn)化系統(tǒng)等都實現(xiàn)了合理的分配。

3.2 全方位的協(xié)調(diào)處理

綠色建筑除了節(jié)約資源，必不可少的就是與高科技技術(shù)的結(jié)合運用，在綠色建筑的設(shè)計過程中一定會產(chǎn)生很多的問題，使得在設(shè)計綠色建筑過程中變的更為繁瑣和復(fù)雜，因此，在設(shè)計過程中時常會有這樣的情況發(fā)生。例如，綠色建筑在施工過程中，會由各個單位同時進行施工，就需要各個單位之間協(xié)調(diào)與配合，但是由于綠色建筑的特殊性，在這樣的情況下，就不僅是簡單的互相協(xié)調(diào)合作，即使在施工前已提出模擬好了的相關(guān)方案，但在施工過程中還是會出現(xiàn)很多無法克服的現(xiàn)實生活問題。

電力等專業(yè)的施工管線在布置過程中，也是需要不同的設(shè)計人員進行施工設(shè)計的，但由于每位設(shè)計師都有自己的設(shè)計理念和規(guī)劃出來的圖紙，如果設(shè)計師沒有進行交流而擬定各自的方案，那么在施工過程中很難避免會出現(xiàn)問題。采用BIM技術(shù)，將各個不同專業(yè)之間的問題進行協(xié)調(diào)，讓每個設(shè)計師能夠在建筑模型中分析和比較他們設(shè)計的部件，把可能出現(xiàn)的問題進行調(diào)整，比如，在電力管道布置過程中，基礎(chǔ)樁的結(jié)構(gòu)設(shè)計阻礙了電力管道的布置，這就是不同行業(yè)之間的碰撞問題，通過BIM技術(shù)，就可以把出現(xiàn)的問題進行調(diào)整，在統(tǒng)一的建筑模型里，對出現(xiàn)的問題可以進行針對性的處理，不僅節(jié)約施工時間還減少建筑材料的浪費；利用BIM技術(shù)還可以生成協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，使每個設(shè)計人員根據(jù)數(shù)據(jù)對自己的設(shè)計進行重新計算并更改，這樣不僅減少出錯率，而且還提高了綠色建筑施工的效率和質(zhì)量。

3.3 環(huán)保的高科技滲透

綠色建筑最大的優(yōu)勢和特點就是通過利用自然資源，充分體現(xiàn)出人與自然和諧相處的狀態(tài)，BIM技術(shù)能夠分析包括綠色采光條件、能源效率和可持續(xù)發(fā)展材料等方面的綠色建筑材料性能，在綠色建筑設(shè)計的過程中，提供出消費及能源消耗得費用方面的分析，這樣設(shè)計人員可以提出合理的設(shè)計與建議。

通過BIM技術(shù)，結(jié)合建筑特性建立合理數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的分析和統(tǒng)計，并且根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件特點來實現(xiàn)對綠色建筑的模擬，進一步對綠色建筑的整體設(shè)計提出合理的意見和建議。例如，根據(jù)該建筑的所處位置決定采光和風(fēng)向，或者在設(shè)計綠色建筑墻體厚度過程中，參考使用的建筑材料，利用建筑材料特定的材質(zhì)來決定建筑墻體的厚度，同時在綠色建筑墻體的施工過程中節(jié)省了較多的資源，大大地減少材料的浪費，根據(jù)BIM技術(shù)分析所得結(jié)果，對綠色建筑設(shè)計的各方面都進行合理的規(guī)劃與調(diào)整，達到真正的保護環(huán)境、節(jié)約資源。

3.4 基于BIM技術(shù)的綠色建筑設(shè)計的價值

基于BIM技術(shù)的綠色建筑設(shè)計更能體現(xiàn)環(huán)保理念和節(jié)約資源的原則，同時也提高了綠色建筑的使用功能，在施工過程中減少了不必要的損失，提高了整個綠色建筑的施工效率。

4 結(jié)語

隨著時代的飛速發(fā)展，綠色建筑將會成為建筑行業(yè)發(fā)展的趨勢，BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計中的應(yīng)用代表了我國建筑業(yè)信息化應(yīng)用的發(fā)展方向，BIM技術(shù)可以在整個建設(shè)項目全生命周期各個環(huán)節(jié)中應(yīng)用，只要是借助于工程設(shè)計，就可以將階段性的價值體現(xiàn)出來。人們對生活質(zhì)量的提升和環(huán)境資源問題的日益嚴重，在綠色建筑設(shè)計領(lǐng)域內(nèi)，將會更加廣泛的應(yīng)用BIM技術(shù)，因此，BIM技術(shù)在未來建筑行業(yè)內(nèi)發(fā)展是必不可少的一項技術(shù)。

[1] 張校杭. 基于BIM技術(shù)的綠色建筑方案設(shè)計應(yīng)用研究[J]. 建筑與預(yù)算，2015，1：22-26.

[2] 田園. 淺談BIM技術(shù)在現(xiàn)代民用建筑設(shè)計中的應(yīng)用[J].赤字，2014，2（2） ：123-125.