基于BIM技術(shù)的綠色建筑設(shè)計研究

勞建臻 程 功 楊 濤

（廣州華立科技職業(yè)學(xué)院 廣東廣州 511325）

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，建筑行業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)正在大規(guī)模開展，建筑業(yè)給人間帶來舒適的空間的同時消耗了大量的資源和環(huán)境污染，據(jù)統(tǒng)計，建筑活動消耗的資源占總資源的42%，建筑活動過程產(chǎn)生的垃圾占總垃圾的43%[1]。傳統(tǒng)建筑設(shè)計缺少綠色環(huán)保理念，20世紀(jì)60年代，設(shè)計師保羅·索勒瑞首次提出生態(tài)建筑理念，2006年我國的建筑業(yè)綠色化進(jìn)入新階段，綠色建筑是一項復(fù)雜的工程，對設(shè)計師和設(shè)計方法要求高，這一需求正是BIM能夠迎合的，運用BIM技術(shù)可以讓綠色建筑設(shè)計更加科學(xué)和高效，推動建筑行業(yè)的發(fā)展。

1 應(yīng)用背景

1.1 綠色建筑發(fā)展背景

近些年來，我國的綠色建筑設(shè)計正在大幅度增長，國家出臺了很多相關(guān)政策，2013年出臺的《綠色建筑行動方案》使綠色建筑開始步入新階段，2015年全國有3979項綠色建筑項目，總面積超過4億m2，從數(shù)據(jù)可以看出，我國的綠色建筑已經(jīng)取得階段性成果，2015年10月26日修改的《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃的建議》，再一次強調(diào)了“綠色”的重要性，意味著未來國家對綠色建筑將不斷發(fā)展的決心和必要性[2]。

1.2 BIM技術(shù)應(yīng)用背景

BIM全稱Building Information Modeling，中文翻譯為建筑信息模型，BIM作為一種新技術(shù)理念，以各種信息數(shù)據(jù)作為依據(jù)基礎(chǔ)，建立多種數(shù)據(jù)模型，數(shù)據(jù)之間存在關(guān)聯(lián)，模擬性強，簡化工作量等優(yōu)點，目前，BIM技術(shù)已經(jīng)成為建筑行業(yè)發(fā)展不可缺少的一部分，作為一種為建筑類項目提供解決問題的平臺。

2 基于BIM技術(shù)的綠色建筑設(shè)計

2.1 對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化

建筑設(shè)計作項目的關(guān)鍵點，占到前期對項目投資影響的80%以上，所以在設(shè)計前期降低成本是關(guān)鍵，BIM技術(shù)可以對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化，并且使建筑模型呈三維建筑設(shè)計，將設(shè)計細(xì)節(jié)展示給人們，方便觀察，更直觀，展示整個實踐過程，提高內(nèi)部溝通效率，減少設(shè)計過程中的錯誤和不足，降低成本消耗，另外，向用戶展示設(shè)計模型的同時，人們根據(jù)模型數(shù)據(jù)修改反饋，方便修改，在建筑設(shè)計中數(shù)據(jù)量大，對數(shù)據(jù)分析需要大量的時間，難以避免不出差錯，所以會消耗大量的人力和物力資源，借助BIM技術(shù)，只需輸入數(shù)據(jù)就可以整合完成整個復(fù)雜的計算，提高準(zhǔn)確性，確保綠色建筑設(shè)計方案更有效。

2.2 對建筑性能進(jìn)行分析

建筑性能分析作為重要的因素，消耗是綠色建筑設(shè)計的重要指標(biāo)，目前對消耗的分析軟件有許多，例如：Ecotect Analysis、Green Building Studio、Phoenics、Integrated Environmental Solutions等，由于建筑設(shè)計項目環(huán)境復(fù)雜，不同軟件模型在建筑模型適用性不同，分析結(jié)果存在一定差異，這樣分析的數(shù)據(jù)結(jié)果就會不準(zhǔn)確，目前的BIM系統(tǒng)能很好對接這些分析軟件導(dǎo)出的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并被建筑消耗軟件所采用，提高數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)[3]。

3 BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1 提高能源的利用率

使用能源和節(jié)約能源是評價綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)的一項重要內(nèi)容，通過建立BIM三維模型來分析消耗能源的軟件，或者引入分析消耗能源的軟件，在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)時的實際氣候數(shù)據(jù)，對結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化并且設(shè)置相應(yīng)參數(shù)，參數(shù)值選擇和綠色建筑設(shè)計相似類型、相似結(jié)構(gòu)、相似大小的建筑，來參照計算同樣環(huán)境下的全年能源消耗量，當(dāng)設(shè)計的建筑模型消耗量一旦超過了參照值，就會對參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，直到滿足節(jié)約能源的效果，BIM技術(shù)快速計算各項參數(shù)，減少人工量，并且模擬的數(shù)據(jù)可信度高。另外，BIM技術(shù)還可以分析太陽輻射強度和分布區(qū)，用于太陽能設(shè)備設(shè)計的優(yōu)化和完善，最大程度對資源進(jìn)行合理運用，減低能源的消耗率。

3.2 提高水資源的利用率

BIM技術(shù)建立的三維建筑信息模型可以根據(jù)當(dāng)時的實際暴雨強度系數(shù)結(jié)合氣候降水資料，利用公式提供大量的數(shù)據(jù)在一個數(shù)據(jù)庫中，這些數(shù)據(jù)信息是采集雨水計算的可靠依據(jù)，后期通過收集到的雨水?dāng)?shù)據(jù)信息，根據(jù)不同地貌，對徑流系數(shù)和綠地等的建筑信息確定，使采集雨水計量更加準(zhǔn)確，以方便設(shè)計方案的優(yōu)化和及時調(diào)整。

3.3 提高材料的利用率

在綠色建筑設(shè)計的評價標(biāo)準(zhǔn)中，有建筑材料的使用比例，正常施工情況下，如果施工環(huán)境安全可靠，就可以保證建筑材料重量的10%滿足可持續(xù)利用的要求，如果使用傳統(tǒng)的設(shè)計來進(jìn)行快速的數(shù)據(jù)計算就很難完成，而BIM技術(shù)的應(yīng)用，讓是上述問題得到有效解決，BIM技術(shù)可以實現(xiàn)在短時間內(nèi)計算各建材的用量，并且給出可行性指導(dǎo)，避免施工階段帶來的浪費。

4 小結(jié)

綠色建筑是建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢，與我國的的可持續(xù)發(fā)展保持一致，主旨保護(hù)環(huán)境和減少資源浪費，BIM技術(shù)集數(shù)字和模型與一體，可以在綠色建筑設(shè)計中方便對各項性能的分析，降低成本的同時保持節(jié)能環(huán)保，為建筑生態(tài)功能提供保障。