BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計中的應(yīng)用分析

鄧娟

摘 要：近年來，綠色建筑已經(jīng)成為建筑業(yè)追求發(fā)展的建筑理念， 環(huán)境的變化使人類更加重視平衡人與自然的關(guān)系，為滿足人類的需求和對環(huán)境的保護(hù)，在建筑設(shè)計中運用BIM技術(shù)具有非常重要的意義。本文主要從BIM技術(shù)的優(yōu)勢以及具體的應(yīng)用等方面進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：綠色建筑設(shè)計；BIM技術(shù)；生命周期

1 前言

綠色建筑設(shè)計理念早已是現(xiàn)時代建筑設(shè)計的重要理念，不僅是為了改善生態(tài)環(huán)境，還為了節(jié)能降耗。因此建筑設(shè)計不僅要要注重質(zhì)量以及成本等基本要求，還要使建筑體現(xiàn)出綠色生態(tài)功能。BIM技術(shù)是借助計算及有關(guān)軟件，將建筑的所有信息進(jìn)行收集整合，組建成三維模型，該模型和實際建筑在外型以及空間結(jié)構(gòu)等方面都是一樣的，只有在大小上有差異。所以其完全可以成為綠色建筑設(shè)計的參考依據(jù)。

2 BIM技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 協(xié)調(diào)性優(yōu)勢

以往的建筑設(shè)計工作，是以紙質(zhì)繪圖或CAD繪圖的形式，并不能夠全面而充分地顯示全部建筑參數(shù)與信息，無法依據(jù)建筑信息來準(zhǔn)確判斷分析建筑結(jié)構(gòu)上的缺陷，也不能準(zhǔn)確判斷建筑工程的施工周期與進(jìn)度，而通過BIM技術(shù)的模型構(gòu)建，就能夠更加真實而詳盡地展現(xiàn)建筑信息。另外，利用BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)性優(yōu)勢，能夠在建筑設(shè)計階段， 就建筑工程所涉及到的機(jī)電安裝、管道安裝等方面的問題進(jìn)行充分協(xié)調(diào)，就安裝工程生成協(xié)調(diào)與優(yōu)化數(shù)據(jù)。

2.2 可視化優(yōu)勢

BIM技術(shù)具有可視化優(yōu)勢，能夠以立體模型的方式模擬建筑物的真實情況，展現(xiàn)建筑設(shè)計的效果，并以數(shù)據(jù)為依托對建筑進(jìn)行集成管理。同時，BIM技術(shù)的應(yīng)用還可以模擬建筑工程的建設(shè)活動，模擬建筑物的日照、外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱能傳遞狀態(tài)等。這不僅能夠確保建筑設(shè)計的科學(xué)性與合理性，還能夠確保一旦發(fā)生了設(shè)計變動，BIM 技術(shù)所構(gòu)建的模型能夠進(jìn)行自動調(diào)整，大大縮短了設(shè)計人員的工作時間與勞動成本。

2.3 優(yōu)化性優(yōu)勢

BIM技術(shù)的應(yīng)用還具有優(yōu)化性優(yōu)勢，能夠顯示建筑設(shè)計的真實信息與數(shù)據(jù)，包括幾何參數(shù)、物理參數(shù)與空間參數(shù)等，能夠模擬建筑設(shè)計變更之后的真實情況。當(dāng)建筑設(shè)計具有一定的復(fù)雜性之后，無論是設(shè)計人員還是施工人員，都已經(jīng)無法全面掌握其中海量的數(shù)據(jù)，而 BIM技術(shù)的應(yīng)用就彌補了這一缺陷，使得建筑設(shè)計的優(yōu)化成為可能。BIM技術(shù)對于建筑設(shè)計的優(yōu)化包含設(shè)計方案的優(yōu)化，在于將建筑設(shè)計與運營管理的投資回報相結(jié)合，便于業(yè)主選擇更加適合的設(shè)計方案；對于特殊施工環(huán)節(jié)的優(yōu)化，主要在于部分建筑項目中的異形結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)無論是設(shè)計還是施工都需要投入更高的成本，通過BIM技術(shù)就能夠?qū)Ξ愋谓Y(jié)構(gòu)的施工方式與進(jìn)度加以優(yōu)化。

3 BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計中的應(yīng)用

3.1 綠色建筑設(shè)計平臺的搭建

傳統(tǒng)建筑設(shè)計都是分專業(yè)進(jìn)行的，先進(jìn)行方案設(shè)計，然后是結(jié)構(gòu)設(shè)計，接下來進(jìn)行水電暖通的設(shè)計。不同專業(yè)的設(shè)計人員都是形成自己的專業(yè)團(tuán)隊各自進(jìn)行設(shè)計工作。方案設(shè)計階段是由建筑師進(jìn)行工作，結(jié)構(gòu)設(shè)計階段由結(jié)構(gòu)工程師進(jìn)行獨立的工作，最后由設(shè)備工程師負(fù)責(zé)水暖設(shè)備設(shè)計。這樣獨立進(jìn)行工作，每個過程只有一部分的專業(yè)人員參與，在決策過程中可能會因為沒有其他專業(yè)人員的參與而導(dǎo)致問題的出現(xiàn)，最終導(dǎo)致設(shè)計方案不夠準(zhǔn)確和完善，而被不斷的推翻重來，嚴(yán)重影響到了建筑設(shè)計的效率和質(zhì)量。然而，在運用了BIM技術(shù)的綠色建筑設(shè)計過程中，各專業(yè)的設(shè)計人員會參與到設(shè)計的每個階段中?；贐IM技術(shù)協(xié)作平臺，各工種的設(shè)計者可以實現(xiàn)更有效的交流，利用自身專業(yè)知識提供設(shè)計意見，讓設(shè)計工作能夠更加順利高效的進(jìn)行。各個專業(yè)相互合作和協(xié)調(diào)，推動設(shè)計的不斷深化。為了保證設(shè)計參與者能夠更好、更高效地參與到設(shè)計工作中，設(shè)計協(xié)作平臺的搭建是非常重要的。BIM技術(shù)為綠色建筑設(shè)計的各專業(yè)人員提供了更高效更科學(xué)的技術(shù)協(xié)作平臺，這促進(jìn)了專業(yè)人員之間對于設(shè)計的溝通與合作。設(shè)計平臺的建立其實就是為了讓各個專業(yè)的人員能夠建立有效的溝通機(jī)制，增強項目參與者的合作能力和整體協(xié)調(diào)整個建筑設(shè)計的能力，讓綠色建筑各專業(yè)之間更好地協(xié)作，從而減少設(shè)計中相互沖突的地方，改善傳統(tǒng)設(shè)計方法中因為各專業(yè)溝通不夠高效導(dǎo)致要反復(fù)修改的情況。在運用BIM技術(shù)平臺進(jìn)行協(xié)作的過程中，各個項目參與者的職責(zé)必須十分明確，要制定好規(guī)章和制度加以規(guī)范。不同專業(yè)的技術(shù)人員的交流和討論的相關(guān)會議要提前計劃和落實，以保證協(xié)作更高效有序。專業(yè)相同的設(shè)計人員討論設(shè)計方案的時間會比較多，而不同專業(yè)的設(shè)計人員會間隔一段時間就會互相交流。技術(shù)平臺是使綠色建筑設(shè)計能夠順利完成的另一項重要保證。

3.2 能量分析軟件的應(yīng)用

3.2.1 Ecotect Analysis

Ecotect Analysis，即生態(tài)建筑大師，是具有建模和分析功能的綜合性模擬軟件。它的分析功能包括： 聲環(huán)境、光環(huán)境、熱環(huán)境、日照、太陽轄射、可視度、陰影和反射、建筑能耗和水耗等。EcotectAnalysis 功能強大，覆蓋面廣，對于綠色建筑設(shè)計前期的性能分析和模擬帶來很大的幫助。在設(shè)計前期運用Ecotect Analysis軟件對建筑進(jìn)行模擬分析，對設(shè)計起到積極的指導(dǎo)作用。

Ecotect Analysis是現(xiàn)今歐美國家運用的很多的一個軟件，具有很強的可操作性。這個軟件的操作界面便于人們使用，與建筑設(shè)計常用的輔助設(shè)計軟件的兼容性好，可以方便對接。用這個軟件做出的模型能夠保存成多種主要的專業(yè)分析軟件格式，讓輸出并進(jìn)行精確的模擬分析變得十分方便。

3.2.2 Green Building Studio

Green Building Studio的主要功能是進(jìn)行建筑整體能耗分析，它是分析水資源和碳排放的重要軟件。這款軟件使用計算引擎去模擬建筑能耗，結(jié)合了云計算技術(shù)，Green Building Studio能夠高效地處理龐大的數(shù)據(jù)。它利于信息共享以及與其他軟件相互協(xié)作，使得綠色建筑的設(shè)計成本被大大降低了。它能為綠色建筑提供準(zhǔn)確的能耗分析，讓建筑師創(chuàng)造出更加節(jié)能的建筑，并且還能降低成本。強大的文件格式轉(zhuǎn)換器使得 Green Building Studio成為建筑信息模型和能量模擬軟件之間的轉(zhuǎn)換橋梁。

3.3 對綠色建筑進(jìn)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)件的生產(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(hù)、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(jìn)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(jìn)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。

4 結(jié)束語

綜上所述，在綠色建筑設(shè)計中使用 BIM技術(shù)是一種趨勢。BIM技術(shù)可以完善建筑設(shè)計過程，提高建筑設(shè)計的精確性和可行性，為建筑施工的進(jìn)度和質(zhì)量奠定基礎(chǔ)，有利于提供綠色建筑施工的質(zhì)量，同時有利于推廣綠色建筑的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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