淺談基于BIM技術(shù)的綠色建筑設(shè)計(jì)

康小泉

【摘 要】如今，我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展水平顯著提高，但在發(fā)展的過(guò)程中也加重了環(huán)境污染，且目前我國(guó)建筑建設(shè)規(guī)模明顯擴(kuò)大，生態(tài)破壞和環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，人們也更加關(guān)注生態(tài)環(huán)境。綠色建筑已經(jīng)成為了建筑行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)。將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域可顯著提升建筑設(shè)計(jì)水平。本文就將分析基于BIM技術(shù)的綠色建筑設(shè)計(jì)，以供借鑒。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);綠色建筑;建筑設(shè)計(jì);

社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展中，我國(guó)建筑行業(yè)也取得了前所未有的進(jìn)步，同時(shí)也加重了環(huán)境問(wèn)題。環(huán)境破壞日益嚴(yán)重的今天，綠色建筑理念在建筑行業(yè)中得以普及，同時(shí)其也成為未來(lái)建筑行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)。綠色建筑設(shè)計(jì)對(duì)技術(shù)提出了更高的要求，而B(niǎo)IM技術(shù)的出現(xiàn)則高度滿足了綠色建筑設(shè)計(jì)的要求。

1當(dāng)前我國(guó)綠色建筑設(shè)計(jì)中的問(wèn)題

1.1專業(yè)協(xié)同性有待完善

綠色建筑設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)存在著十分明顯的差異，綠色建筑設(shè)計(jì)中，一方面要做好基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，另一方面也要考慮環(huán)保理念的滲透以及建材的合理應(yīng)用。建筑設(shè)計(jì)中融入了全新的專業(yè)，且其缺乏默契的配合，新專業(yè)在發(fā)展中也會(huì)與傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)專業(yè)發(fā)生較大的矛盾，進(jìn)而影響專業(yè)協(xié)同性，無(wú)法保障設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

1.2設(shè)計(jì)與施工銜接不暢

建筑施工前期與后期均會(huì)出現(xiàn)較大的沖突和矛盾，出現(xiàn)沖突主要是由于前期設(shè)計(jì)人員并未積累豐富的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，在建筑設(shè)計(jì)中存在不同程度的不合理現(xiàn)象。再者，施工人員的素質(zhì)參差不齊，部分施工人員無(wú)法準(zhǔn)確把握設(shè)計(jì)的思路和整體要求，該問(wèn)題在綠色建筑設(shè)計(jì)和施工中更為突出[1]。

1.3評(píng)價(jià)體系存在明顯不足

現(xiàn)階段，很多國(guó)家的綠色建筑評(píng)價(jià)體系均十分成熟，均可應(yīng)用在綠色建筑設(shè)計(jì)中。我國(guó)于2015年出臺(tái)了綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，與原始的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)相比，雖然其日趨完善，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比依然存在諸多的不足。所以，我國(guó)綠色建筑評(píng)價(jià)體系依然需要不斷優(yōu)化和改進(jìn)。

2.BlM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1滿足綠色建筑全生命周期發(fā)展的要求

建筑能耗的影響因素較多，如建筑密度，單元起伏特征和內(nèi)部設(shè)備及外部環(huán)境等。在設(shè)計(jì)中，要求設(shè)計(jì)人員將綠色建筑理念滲透于每一個(gè)環(huán)節(jié)。BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)建筑設(shè)計(jì)流程整合，而這也成為了綠色建筑設(shè)計(jì)中關(guān)注的焦點(diǎn)。

2.2 提升設(shè)計(jì)各專業(yè)的協(xié)同性

傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)由于忽視各個(gè)專業(yè)的協(xié)調(diào)溝通，在設(shè)計(jì)過(guò)程中很容易產(chǎn)生沖突問(wèn)題。BIM模型涉及到拓?fù)湫畔ⅰ缀涡畔⒁约拔锢硇畔?。而拓?fù)湫畔t能夠?qū)⒏鱾€(gè)組件的相關(guān)性反映出來(lái);幾何信息能夠?qū)⒔ㄖS空間特點(diǎn)反映出來(lái);物理信息則將各個(gè)組件的物理性質(zhì)反映出來(lái)。在這種情況下，一個(gè)建筑模型可以整合項(xiàng)目全周期的所有信息。在綠色建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)，各個(gè)專業(yè)可在一個(gè)建筑模型中開(kāi)展設(shè)計(jì)活動(dòng)，建筑師決策角色轉(zhuǎn)變?yōu)閳F(tuán)隊(duì)召集角色;在初步設(shè)計(jì)階段，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師、設(shè)備設(shè)計(jì)師以及相關(guān)專家能夠更好地發(fā)揮自身專業(yè)優(yōu)勢(shì)。利用BIM技術(shù)創(chuàng)建出的建筑模型，對(duì)功能模擬、技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算、虛擬建造以及性能分析等信息進(jìn)行充分考慮，在后續(xù)環(huán)節(jié)中亦可有效利用這些建筑信息。這種設(shè)計(jì)模式的核心是建筑模型，各專業(yè)之間實(shí)現(xiàn)良好空間協(xié)調(diào)性。除此之外，BIM模型還可對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，及時(shí)找出施工中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)階段與施工階段有效銜接。同時(shí)，建筑設(shè)計(jì)時(shí)間得以大大縮短，這對(duì)綠色建筑行業(yè)的未來(lái)發(fā)展意義重大。

2.3 節(jié)能分析更全面、更及時(shí)

BIM軟件所提供的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)具有詳細(xì)、可靠的特點(diǎn)，所提供的建筑模型細(xì)節(jié)更有深度。建筑信息全部可以向相關(guān)軟件中導(dǎo)入，并在此基礎(chǔ)上開(kāi)展能量分析工作。利用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師能夠隨時(shí)、隨地評(píng)估設(shè)計(jì)方案的建筑物理性能、環(huán)境性能，大大促進(jìn)生態(tài)節(jié)能建筑發(fā)展。BIM集成性特點(diǎn)，能夠以數(shù)字方式將建筑物理特性、主要功能等提前展示出來(lái)。BIM模型中的建筑信息具有一致性，在正式施工之前，無(wú)論是設(shè)計(jì)師、工程師，還是業(yè)主、承包方，都可了解建設(shè)完成后的建筑性能和建筑外形。除此之外，BIM模型還可以從多個(gè)方面分析建筑能源性能。當(dāng)某個(gè)BIM模型建立后，建筑師可通過(guò)建筑能耗軟件分析整個(gè)設(shè)計(jì)階段節(jié)能問(wèn)題，對(duì)建筑全年的能量消耗進(jìn)行準(zhǔn)確模擬[2]。

3.BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用策略

3.1創(chuàng)建建筑信息模型

將BIM技術(shù)應(yīng)用在綠色建筑設(shè)計(jì)中，需積極轉(zhuǎn)變工作理念，正確認(rèn)識(shí)BIM技術(shù)與綠色建筑，積極整合建筑工程的生命周期信息，將其滲透于工程建設(shè)整個(gè)過(guò)程。基于BIM技術(shù)整合綠色建筑信息，可創(chuàng)建建筑信息模型，進(jìn)而呈現(xiàn)后期施工過(guò)程，一方面完善圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，另一方面也可計(jì)算工程軟件參數(shù)。與綠色建筑實(shí)際情況充分結(jié)合，不斷優(yōu)化綠色建筑多個(gè)環(huán)節(jié)。再者，BIM技術(shù)可以信息共享平臺(tái)為媒介調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)，從而提升綠色建筑設(shè)計(jì)的綜合水平。設(shè)計(jì)人員也要重視自我進(jìn)步，在設(shè)計(jì)中科學(xué)應(yīng)用BIM技術(shù)，以強(qiáng)化建筑節(jié)能環(huán)保的效果，提高建筑設(shè)計(jì)的整體水平。

3.2優(yōu)化資源配置

綠色建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)轉(zhuǎn)變以往的工作理念，參照綠色建筑設(shè)計(jì)的總體標(biāo)準(zhǔn)，積極整合建筑材料和資源，從而獲取更加完整和全面的建筑信息，加強(qiáng)建筑決策的科學(xué)性，利用BIM技術(shù)優(yōu)化傳統(tǒng)計(jì)算方式，利用先進(jìn)科技統(tǒng)計(jì)材料數(shù)據(jù)，以較快的速度計(jì)算不同材料的用量，以此推動(dòng)綠色建筑施工活動(dòng)的有效開(kāi)展。另外，還應(yīng)充分發(fā)揮BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)，對(duì)綠色建筑構(gòu)件參數(shù)精準(zhǔn)計(jì)算，將建筑多專業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容整合在一起，協(xié)調(diào)解決各專業(yè)矛盾沖突，提升資源利用效率的同時(shí)，最大程度上減少環(huán)境污染和破壞。

3.3 有效分析和配置室內(nèi)環(huán)境

在綠色建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)是否合理直接影響到室內(nèi)環(huán)境，需要綜合考量和分析室內(nèi)環(huán)境的聲、光和風(fēng)要素，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)調(diào)整。室內(nèi)光環(huán)境和照明結(jié)構(gòu)聯(lián)系密切，由于照明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，可能影響到自然光資源的合理利用，增加建筑能耗。通過(guò)建立自然通風(fēng)模型，分析室內(nèi)污染物分布和空氣流動(dòng)情況，結(jié)合具體需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整室內(nèi)通風(fēng)位置，改善室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量。同時(shí)，建立三維建筑信息模型，結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來(lái)整合與分析氣象數(shù)據(jù)，可視化模擬綠色建筑，優(yōu)化綠色建筑工程方案，調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)建筑能耗有效控制。通過(guò)BIM技術(shù)，對(duì)室外紫外線輻射強(qiáng)度綜合分析，編制合理的設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)資源的最大化配置和利用，滿足室內(nèi)照明需要。

3.4 BlM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用策略

①建立綠色建筑設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)。即在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)專業(yè)團(tuán)隊(duì)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(shí)指定專門(mén)的人為BIM經(jīng)理，帶領(lǐng)BIM建模、分析咨詢等人員進(jìn)行綠建項(xiàng)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(jì)中的應(yīng)用工作流程。第一步為場(chǎng)地設(shè)計(jì)，即概念設(shè)計(jì)階段，主要進(jìn)行場(chǎng)地氣候條件分析、場(chǎng)地環(huán)境分析、場(chǎng)地分析等;第二步為方案的對(duì)比，即方案設(shè)計(jì)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(xì)化優(yōu)化，即初步設(shè)計(jì)階段，主要進(jìn)行性能模擬優(yōu)化設(shè)計(jì)，多專業(yè)協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)等;第四步為設(shè)計(jì)形成，即施工圖設(shè)計(jì)階段，主要工作為管線綜合碰撞檢查，綜合能耗模擬等[3]。

4.結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前，我國(guó)綠色建筑發(fā)展進(jìn)程日益加快，我國(guó)科技的進(jìn)步也推動(dòng)了建筑行業(yè)的改革，BIM技術(shù)在建筑行業(yè)得以廣泛應(yīng)用。在綠色建筑設(shè)計(jì)中，BIM技術(shù)的作用不容小覷，其一方面可提高建筑設(shè)計(jì)的效率，另一方面也有利于成本控制、質(zhì)量控制和進(jìn)度控制，從而有效增大工程的綜合效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙雅玲.探析地域性綠色建筑設(shè)計(jì)初期的BIM的體現(xiàn)[J].建材與裝飾.2019（36）

[2]申高翔.BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn).2019（03）

[3]李鵬飛.基于BIM的綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用研究[J].美與時(shí)代（城市版）.2019（01）

（作者單位：中聯(lián)西北工程設(shè)計(jì)研究院有限公司）