BIM技術(shù)對(duì)綠色醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)的影響

韋 卉 華藍(lán)設(shè)計(jì)（集團(tuán)）有限公司

1 引言

當(dāng)前綠色醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展如火如荼，其中也是問(wèn)題多多。BIM 技術(shù)雖然在綠色建筑設(shè)計(jì)方面有著顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，但是不能否定技術(shù)本身還是存在問(wèn)題的，這些問(wèn)題進(jìn)一步導(dǎo)致綠色醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)中暴露諸多的問(wèn)題。綠色醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)不能僅僅從節(jié)能技術(shù)或者技能材料本身出發(fā)，還是要注重建筑設(shè)計(jì)本身的節(jié)能性。當(dāng)前各種技術(shù)的發(fā)展讓人眼前一亮，BIM 技術(shù)的出現(xiàn)也讓建筑行業(yè)從業(yè)人員有所震撼，通過(guò)虛擬化的空間實(shí)現(xiàn)建筑施工的數(shù)字化管理。

2 BIM技術(shù)

BIM技術(shù)作為一種新興的技術(shù)手段，有著鮮明的時(shí)代發(fā)展特色。Revit 或Arch3D 等平臺(tái)是BIM 技術(shù)能夠順利實(shí)施的重要平臺(tái)保障。通過(guò)使用BIM 技術(shù)，將建筑物的設(shè)計(jì)放置在虛擬的空間下模擬，這種模擬是貼近現(xiàn)實(shí)實(shí)際的，包含施工的過(guò)程、進(jìn)度以及后期維護(hù)管理如何開展等，甚至一些細(xì)節(jié)化的東西都能有所體現(xiàn)。BIM技術(shù)具有鮮明的可視化特點(diǎn)、協(xié)調(diào)性特點(diǎn)以及模擬性特點(diǎn)。

2.1 可視化

在BIM 技術(shù)下，CAD 的數(shù)據(jù)性以及SKETCHUP 的可視性得到充分整合。建筑設(shè)計(jì)能夠更加直觀的展示在平臺(tái)上，包含數(shù)據(jù)信息、造型效果以及建設(shè)理念都能在一個(gè)模型中體現(xiàn)出來(lái)。綜合化的體現(xiàn)有利于決策者做出更加科學(xué)合理的決策，也有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并改正[1]。

2.2 協(xié)調(diào)性

過(guò)去傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)，由于受到平臺(tái)的制約，不同專業(yè)根本不能進(jìn)行信息的共享。這種信息的隔絕與有限分享性，大大降低了大家的工作效率，不利于不同部門之間的分工合作。BIM 技術(shù)的協(xié)調(diào)性在于可以增強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)公司不同專業(yè)之間的協(xié)調(diào)，將成果與信息放在同一平臺(tái)上，不同專業(yè)可以了解其他專業(yè)的信息，進(jìn)而根據(jù)不同專業(yè)信息進(jìn)行自己工作部分的調(diào)整與提高，大大提高了建筑設(shè)計(jì)的水平[2]。

2.3 模擬性

模擬性條件下，可以減少建筑設(shè)計(jì)人員的不確定性，讓更多的細(xì)節(jié)化東西能夠具體化。建筑設(shè)計(jì)方案開始時(shí)不會(huì)是一種，而是多種，建筑人員在后期取舍方面需要有數(shù)據(jù)的參考依據(jù)，BIM 技術(shù)的模擬性通過(guò)虛擬的模型呈現(xiàn)出來(lái)，讓問(wèn)題能夠在測(cè)試中展現(xiàn)出來(lái)，方便建筑設(shè)計(jì)人員進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)方案的取舍以及選擇。這樣一來(lái)，方案的設(shè)計(jì)更加偏向于低能降耗，也更符合綠色建筑的理念。

3 BIM技術(shù)應(yīng)用于綠色醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)的必要性

3.1 綠色建筑是未來(lái)醫(yī)院建設(shè)的主要依據(jù)

傳統(tǒng)醫(yī)院較為復(fù)雜，在當(dāng)今這個(gè)時(shí)代下略顯冗雜，不利于醫(yī)院運(yùn)轉(zhuǎn)效率的提高。通過(guò)BIM技術(shù)的運(yùn)用，信息化、智能化使得傳統(tǒng)醫(yī)院轉(zhuǎn)向現(xiàn)代化醫(yī)院，進(jìn)而得到國(guó)家相關(guān)方面節(jié)能減排的要求。

3.2 BIM技術(shù)理念與綠色醫(yī)院理念相貫通

綠色醫(yī)院的建設(shè)，綠色理念不是局限于某一環(huán)節(jié)，而是貫穿于整個(gè)環(huán)節(jié)，包括最初的設(shè)計(jì)、建設(shè)以及后期的管理階段。BIM技術(shù)的理念恰好符合綠色醫(yī)院建設(shè)理念，兩者都是朝著節(jié)能降耗方向發(fā)展。BIM技術(shù)中包含各種的幾何信息，能夠進(jìn)一步優(yōu)化綠色設(shè)計(jì)方案。能量分析系統(tǒng)的融入，大大減少了建筑設(shè)計(jì)人員工作壓力。

4 BIM技術(shù)應(yīng)用對(duì)綠色醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)的影響分析

4.1 BIM技術(shù)的運(yùn)用對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思維的改變

綠色醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思維下向三維數(shù)字化設(shè)計(jì)思維的轉(zhuǎn)變，醫(yī)院建筑注重功能，這也使得醫(yī)院建筑的設(shè)計(jì)偏向于以功能性能為中心，而不是一味地追求建筑外觀視覺的美，特別是對(duì)于綠色設(shè)計(jì)，醫(yī)院建筑的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境參數(shù)等在設(shè)計(jì)中得到越來(lái)越多的重視，這也促使了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思維的變化。

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思維是將設(shè)計(jì)靈感轉(zhuǎn)換為二維圖紙?jiān)俚饺S模型的模式，而在BIM 技術(shù)運(yùn)用下，借助REVIT、ARCHICAD 等建模軟件的強(qiáng)大參數(shù)化和可視化功能，實(shí)現(xiàn)了由設(shè)計(jì)靈感直接到三維建模的設(shè)計(jì)思維模式，相比于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思維中將三維建筑二維化，通過(guò)設(shè)計(jì)平面、立面、剖面最終形成三維印象，BIM技術(shù)下的建筑設(shè)計(jì)是從三維出發(fā)，在虛擬環(huán)境中生成設(shè)計(jì)的概念，再在模型建構(gòu)推敲中進(jìn)行設(shè)計(jì)。以綠色醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)中的綠色節(jié)能設(shè)計(jì)理念運(yùn)用為例，在BIM 技術(shù)運(yùn)用下可早期進(jìn)行建筑方案設(shè)計(jì)中的能耗模擬和評(píng)估，解決了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思維中項(xiàng)目設(shè)計(jì)與綠色節(jié)能設(shè)計(jì)脫離的問(wèn)題，最大程度上保障了建筑全生命周期能耗的模擬和評(píng)估。

4.2 BIM 技術(shù)的運(yùn)用對(duì)綠色醫(yī)院建筑空間規(guī)劃的改變

（1）結(jié)合CIVIL3D、谷歌地球建造地形。建筑設(shè)計(jì)中先對(duì)地形進(jìn)行分析，特別是對(duì)于地形復(fù)雜的場(chǎng)地，可通過(guò)CIVIL3D建立地形,然后將生成的地形直接導(dǎo)入REVIT，簡(jiǎn)化了借助SKETCH 等軟件通過(guò)CAD 重新建模的步驟，地形建好后分析高程。分析坡向可以對(duì)相對(duì)良好的建設(shè)區(qū)域進(jìn)行進(jìn)一步的明確，不再結(jié)合坡度分析，并利用不同顏色對(duì)不同坡度進(jìn)行標(biāo)注，以對(duì)土方量較少的建筑范圍進(jìn)行明確[3]。綜合考慮坡向和風(fēng)向日照情況，爭(zhēng)取良好的建設(shè)位置，并結(jié)合周邊交通狀況劃分大的功能區(qū)域。

（2）結(jié)合ECOTECT 進(jìn)行場(chǎng)地風(fēng)環(huán)境的分析。建筑設(shè)計(jì)中對(duì)場(chǎng)地氣候特征的分析十分重要，可通過(guò)ECOTECT 的Weather toll對(duì)場(chǎng)地氣候特征進(jìn)行分析，特別是風(fēng)環(huán)境。分析建設(shè)場(chǎng)地的主導(dǎo)風(fēng)向、太陽(yáng)輻射最佳區(qū)域及場(chǎng)地適宜采用的節(jié)能手段，以便確定朝向風(fēng)向相對(duì)于醫(yī)院污染源的位置要布置在主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，如果場(chǎng)地周邊狀況較為復(fù)雜可建立場(chǎng)地模型，創(chuàng)建場(chǎng)地內(nèi)及周邊建筑物模型，將模型信息提取到ECOTECT 中進(jìn)行光環(huán)境、日照等分析，在充分掌握?qǐng)龅厍闆r的基礎(chǔ)上為醫(yī)院整體規(guī)劃提供直觀的依據(jù)[4]。

（3）結(jié)合CFD 對(duì)建筑風(fēng)環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)分析。為了保證建筑設(shè)計(jì)工作的全面性，使得建筑效果理想化，對(duì)于風(fēng)環(huán)境的合理分析還是有必要的。CFD 分析下，無(wú)論是室外風(fēng)環(huán)境還是室內(nèi)風(fēng)環(huán)境都能得到有效落實(shí)[4]。在對(duì)建筑風(fēng)環(huán)境分析基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化建筑物設(shè)計(jì)以及布局，促使建筑物布局以及設(shè)計(jì)合理化與理想化。綠色醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)需考慮到節(jié)能措施的運(yùn)用，在設(shè)計(jì)初期需針對(duì)建筑自然通風(fēng)進(jìn)行分析，在分析了場(chǎng)地主導(dǎo)風(fēng)向后，選擇合適的建筑建設(shè)角度以確保建筑內(nèi)良好的自然通風(fēng)，避免在風(fēng)速過(guò)大的區(qū)域設(shè)置住院等功能，入口可設(shè)置擋風(fēng)墻，并盡量避免風(fēng)速大的朝向。

4.3 BIM技術(shù)的運(yùn)用對(duì)模型建構(gòu)的改變

BIM技術(shù)的運(yùn)用對(duì)于模型建構(gòu)有著明顯的改變，包含聲音效果、通風(fēng)效果以及采光效果，這些因素在BIM 技術(shù)運(yùn)用下，都會(huì)朝著積極的方向發(fā)展。BIM 技術(shù)在綠色醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用不管是在整體效果還是局部效果上，都有著理想化的積極作用。一些細(xì)節(jié)化，具體化的東西生活化展現(xiàn)，降低了在環(huán)節(jié)或者相應(yīng)區(qū)域出現(xiàn)問(wèn)題的概率。BIM技術(shù)下，大量的信息可以進(jìn)行計(jì)算，得出最佳溫度、濕度方面的控制范圍，大大提高設(shè)計(jì)人員對(duì)于建筑的控制力。這樣一來(lái)，在具體施工過(guò)程中，大家可以根據(jù)相關(guān)要求保證建筑質(zhì)量，同時(shí)也避免了不必要的浪費(fèi)。

5 結(jié)語(yǔ)

綠色醫(yī)院建設(shè)是目前醫(yī)院建設(shè)的方向，也是國(guó)家大力提倡的建設(shè)方向?，F(xiàn)代化醫(yī)院的發(fā)展具有多項(xiàng)任務(wù)，有著鮮明的時(shí)代特征。各種各樣技術(shù)的發(fā)展對(duì)于醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展有著極大的促進(jìn)作用，BIM技術(shù)在綠色醫(yī)院建設(shè)中的應(yīng)用是具有積極意義的。