BIM在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

吳成龍

摘要：大型公共建筑是重要的公共活動場所，與公共服務(wù)和社會管理密切相關(guān)。目前公共建筑的建設(shè)要求在不斷提高，建筑結(jié)構(gòu)造型越來越復(fù)雜、科技含量以及使用要求越來越高。公共建筑的發(fā)展趨勢，使得運(yùn)用傳統(tǒng)公共建筑設(shè)計(jì)方法和理念，解決當(dāng)前公共建筑高能耗、高性能需求等問題己經(jīng)面臨巨大挑戰(zhàn)。因此研究如何將新技術(shù)、新理論應(yīng)用于公共建筑設(shè)計(jì)中以提升設(shè)計(jì)水平，顯得非常必要而緊迫。本文通過綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、綠色建筑理論、以及建筑信息模型技術(shù)等方面，闡述了BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：BIM；綠色建筑設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1節(jié)地與室外環(huán)境

建筑物周圍人行區(qū)風(fēng)速低于5m/s，不影響室外活動的舒適性和建筑通風(fēng)

1）評價(jià)要點(diǎn)

室外風(fēng)環(huán)境模擬得到的建筑周圍人行區(qū)1.5m處風(fēng)速是否小于5m/s。

2）所需證明材料及材料要求

由設(shè)計(jì)單位提供的建筑總平面設(shè)計(jì)圖紙，由第三方或設(shè)計(jì)單位提供的室外風(fēng)環(huán)境模擬分析報(bào)告。其中室外風(fēng)環(huán)境模擬報(bào)告中應(yīng)提供建筑周圍人行區(qū)1.5m處風(fēng)速模擬結(jié)果，如采取措施改善建筑物周圍人行區(qū)風(fēng)環(huán)境，應(yīng)提供相應(yīng)說明。

3）BIM技術(shù)在評價(jià)條款中的應(yīng)用方法

評價(jià)要點(diǎn)提到建筑人行區(qū)風(fēng)速的要求，需要通過建筑室外風(fēng)環(huán)境的模擬結(jié)果進(jìn)行判斷。

因此BIM技術(shù)用于該評價(jià)條款中的方法與日照分析類似，即通過BIM設(shè)計(jì)軟件將建筑設(shè)計(jì)模型導(dǎo)出為風(fēng)環(huán)境分析軟件支持的格式，在風(fēng)環(huán)境分析軟件中通過簡單的模型調(diào)整后，進(jìn)行室外風(fēng)環(huán)境分析模擬，通過模擬結(jié)果分析判斷人行區(qū)風(fēng)速是否符合低于5m/s等要求。同樣避免了目前綠色建筑設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員重復(fù)建模的時(shí)間和精力的浪費(fèi)。

2.2節(jié)能與能源利用

（1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能指標(biāo)符合現(xiàn)行國家和地方公共建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定

1）評價(jià)要點(diǎn)

通過建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能指標(biāo)設(shè)計(jì)值與標(biāo)準(zhǔn)值的比較，判斷維護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能是否符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)設(shè)計(jì)的建筑不能同時(shí)滿足公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的所有規(guī)定性指標(biāo)時(shí)，需按照《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189中規(guī)定的圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能權(quán)衡判斷法進(jìn)行能耗計(jì)算。

權(quán)衡判斷法即首先計(jì)算參照建筑在規(guī)定條件下的全年采暖和空氣調(diào)節(jié)能耗，然后計(jì)算所設(shè)計(jì)建筑在相同條件下的全年采暖和空氣調(diào)節(jié)能耗，當(dāng)所設(shè)計(jì)建筑的采暖和空氣調(diào)節(jié)能耗不大于參照建筑的采暖和空氣調(diào)節(jié)能耗時(shí)，判斷圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總體熱工性能符合節(jié)能要求。

當(dāng)所設(shè)計(jì)建筑的采暖和空氣調(diào)節(jié)能耗大于參照建筑的采暖和空氣調(diào)節(jié)能耗時(shí)，應(yīng)調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)重新計(jì)算，直至所設(shè)計(jì)建筑的采暖和空氣調(diào)節(jié)能耗不大于參照建筑的采暖和空氣調(diào)節(jié)能耗。參照建筑的形狀、大小、朝向、內(nèi)部的空間劃分和使用功能應(yīng)與所設(shè)計(jì)建筑完全一致。參照建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能參數(shù)取值應(yīng)完全符合標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定

2）所需證明材料及材料要求

設(shè)計(jì)單位提供的建筑施工圖設(shè)計(jì)說明、圍護(hù)結(jié)構(gòu)做法詳圖、設(shè)計(jì)單位或第三方提供的節(jié)能計(jì)算報(bào)告。建筑施工圖設(shè)計(jì)說明中應(yīng)有完整的圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能參數(shù)說明；當(dāng)所設(shè)計(jì)的建筑不能同時(shí)滿足公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的所有規(guī)定性指標(biāo)時(shí)，需提供節(jié)能計(jì)算報(bào)告。

3）BIM技術(shù)在評價(jià)條款中的應(yīng)用方法

評價(jià)要點(diǎn)提到需要比較判斷圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能指標(biāo)設(shè)計(jì)值與標(biāo)準(zhǔn)值，因此需要統(tǒng)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能參數(shù)。

通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，這項(xiàng)統(tǒng)計(jì)工作將變得簡單的多。參數(shù)化建模是BIM的核心優(yōu)勢，BIM創(chuàng)建的設(shè)計(jì)模型中己經(jīng)包含構(gòu)件（建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)）的熱工性能信息。因此只需要通過軟件的明細(xì)表等功能，將圍護(hù)結(jié)構(gòu)的參數(shù)提取出來，將提取結(jié)果與節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比，判斷項(xiàng)目圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能是否符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求。利用BIM技術(shù)不僅可以迅速的提取維護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能參數(shù)，減少設(shè)計(jì)人員在統(tǒng)計(jì)計(jì)算上時(shí)間的消耗，而且由于維護(hù)結(jié)構(gòu)信息的提取是基于設(shè)計(jì)模型，因此準(zhǔn)確度也有所保證。

（2）建筑設(shè)計(jì)總能耗低于國家批準(zhǔn)或備案的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)（公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)）規(guī)定值的80 %。

1）評價(jià)要點(diǎn)

按照《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50189中規(guī)定的圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能權(quán)衡判斷法進(jìn)行能耗計(jì)算。

2）所需證明材料及材料要求

建筑能耗模擬計(jì)算書，由設(shè)計(jì)單位或第三方提供的節(jié)能計(jì)算報(bào)告。

3）BIM技術(shù)在評價(jià)條款中的應(yīng)用方法

評價(jià)要點(diǎn)提到需要提供建筑能耗計(jì)算書，而能耗計(jì)算書的撰寫首先需要進(jìn)行建筑的能耗模擬計(jì)算。理論上BIM在該評價(jià)條款中的應(yīng)用方法與日照分析、風(fēng)環(huán)境分析等類似，但是由于目前BIM設(shè)計(jì)軟件與能耗模擬軟件之間的接口等問題，無法實(shí)現(xiàn)模型格式轉(zhuǎn)換之后在能耗模擬軟件中直接進(jìn)行模擬計(jì)算。模型導(dǎo)入能耗分析軟件中后，需要進(jìn)行大量模型調(diào)整工作，較日照分析、風(fēng)環(huán)境分析等過程顯得復(fù)雜，不能很好的發(fā)揮BIM的核心優(yōu)勢。因此一般不利用BIM直接進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，而是利用BIM設(shè)計(jì)模型中的建筑信息，在能耗模擬軟件中重新進(jìn)行建模，由于BIM模型中信息的提取比較方便，因此在能耗模擬軟件中的建模過程的信息錄入可以很好的利用BIM模型中己有的建筑信息，節(jié)省了信息查詢的大量時(shí)間。

3節(jié)材與材料資源利用

在建筑設(shè)計(jì)選材時(shí)考慮使用材料的可再循環(huán)使用性能。在保證安全和不污染環(huán)境的情況下，可再循環(huán)材料使用重量占所用建筑材料總重量的10%以上[[38]

1）評價(jià)要點(diǎn)

可再循環(huán)材料使用重量占所有建筑材料總重量的比例是否超過10%；建筑設(shè)計(jì)選材時(shí)可再循環(huán)材料使用重量；可再循環(huán)材料使用重量占所有建筑材料總重量的比例。

2）所需證明材料及材料要求

設(shè)計(jì)單位提供的可再循環(huán)材料使用重量占所有建筑材料總重量的比例計(jì)算書。可再循環(huán)材料使用重量占所有建筑材料總重量的比例計(jì)算書中需明確可再循環(huán)材料的使用率。

3）BIM技術(shù)在評價(jià)條款中的應(yīng)用方法

評價(jià)要點(diǎn)提到需要統(tǒng)計(jì)可再循環(huán)材料使用重量占所有建筑材料總重量的比例。

因此BIM在該評價(jià)條款中的應(yīng)用方法與統(tǒng)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能類似，即利用明細(xì)表等功能，統(tǒng)計(jì)出BIM模型中可再循環(huán)材料的重量，以判斷可再循環(huán)材料的使用量是否符合標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)要求。同樣不僅節(jié)省了時(shí)間，同時(shí)準(zhǔn)確度也有很好的保證。

參考文獻(xiàn)：

[1]張曉菲.探討基于BIM的設(shè)計(jì)階段的流程優(yōu)化[J].工業(yè)建筑，2013，07：155-158.

[2]李慧敏.基于BIM技術(shù)的被動式建筑設(shè)計(jì)探討[J].建筑節(jié)能，2013，01：62-64.