探討B(tài)IM技術(shù)在綠色公共建筑設(shè)計中的應(yīng)用

王海燕 寧夏建筑設(shè)計研究院有限公司

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術(shù)指的是對建筑工程項目實體及其功能性通過數(shù)字化、信息化的方式表達出來，BIM技術(shù)將建筑工程項目的信息數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，運用計算機技術(shù)進行建筑物3D圖像模擬，提供真實、直觀的建筑信息，有效連接工程項目建設(shè)時期需要的相關(guān)數(shù)字信息，充分實現(xiàn)了對工程的數(shù)字化管理與加工。BIM技術(shù)的信息數(shù)據(jù)源盡管單一，但可以有效解決分布式問題，實現(xiàn)信息的全局共享，讓異構(gòu)工程的各種信息保持一致，而且BIM技術(shù)還支持動態(tài)工程信息的建立、管理、共享，具有一體化、可視化、參數(shù)化、模擬性、信息完備性、可出圖性、協(xié)調(diào)性、優(yōu)化性等優(yōu)勢。本文詳細闡述了綠色公共建筑設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用。

一、BIM技術(shù)在綠色公共建筑室內(nèi)設(shè)計中的應(yīng)用

綠色公共建筑的室內(nèi)環(huán)境設(shè)計，相關(guān)指標(biāo)包括顯色一般指數(shù)、統(tǒng)一眩光值、室內(nèi)照度等。為了最大化的實現(xiàn)節(jié)能效果，照明設(shè)計時應(yīng)該充分考慮節(jié)能燈具與自然采光因素，讓照明功率的正常密度值率低于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。普通的日光燈光色有三種：冷白色、暖白色、日光色。參考《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》，冷白光適合用于辦公室。工程建設(shè)方需要為設(shè)計師提供詳細的施工圖、產(chǎn)品說明書，施工圖中運用BIM技術(shù)對日照相似性、照明分析、風(fēng)環(huán)境分析等內(nèi)容做出詳細明確的闡述。直射陽光會通過向陽面，尤其是東、西朝向的窗戶，室內(nèi)溫度往往會過高，為了在炎熱的夏天可以達到遮陽效果，同時又兼顧通風(fēng)和采光標(biāo)準(zhǔn)，因此要慎重選擇遮陽材料。比如，西北向、東北向的窗戶，推薦采用垂直設(shè)計；北向、南向的窗戶則適合水平設(shè)計；西向、東向的窗戶還可以增加固定式的遮陽板，以達到更好的遮光與擋風(fēng)效果，當(dāng)然也需要較高的成本，維修難度較大。所以，更要求設(shè)計師精心挑選遮陽材料，根據(jù)實際情況選擇反射陽光涂膜、百葉窗、熱反射玻璃等。綠色公共建筑的室內(nèi)環(huán)境設(shè)計，遮陽材料的目的并不僅僅是為了遮陽，還為了能夠調(diào)節(jié)光照強度，設(shè)計師應(yīng)采用多元化的遮陽形式，讓遮陽效果盡可能的和室內(nèi)自然光相輔相成。

二、BIM技術(shù)在綠色公共建筑室外設(shè)計中的應(yīng)用

室外環(huán)境的設(shè)計，需要考慮是選擇玻璃幕墻還是選擇具有鏡面高反射度的裝飾外墻，照明設(shè)備是否有一部分的光線射入天空，是否會影響周圍建筑物的日照與采光等，如果采用普通的計算方式，很難有效計算上述復(fù)雜問題。BIM技術(shù)則可以迅速、準(zhǔn)確的獲得計算結(jié)果，但前提是設(shè)計師要有詳細的建筑立體設(shè)計圖、建筑效果圖、建筑總平面圖等資料，并且了解建筑的設(shè)計要求，工程項目的建設(shè)單位要提前進行采光實驗，提供分析報告?？偲矫鎴D中要標(biāo)記出周圍建筑和設(shè)計空間的關(guān)系；采光分析文件要包含模擬計算的日常時間數(shù)據(jù)；幕墻文件要有光污染的詳細分析。在BIM模型中輸入以上信息，會自動轉(zhuǎn)變?yōu)槿照辗治龀绦蛩С值母袷剑?jīng)過BIM模型的簡單調(diào)整，便能模擬出日照情況，完成模擬結(jié)果分析報告后進行分析總結(jié)，可以很好的避免設(shè)計中容易出現(xiàn)的問題。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，公共建筑周圍行人區(qū)的風(fēng)速應(yīng)≥5m/s，建筑單位應(yīng)該主動提供建筑總平面圖供設(shè)計師參考，并對建筑周圍人行區(qū)外圍1.5米內(nèi)的風(fēng)環(huán)境進行模擬試驗，如果試驗結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)立即通知設(shè)計師。設(shè)計師在BIM軟件中輸入風(fēng)速測試數(shù)據(jù)，調(diào)整模型獲得風(fēng)速數(shù)值，直至數(shù)值達到標(biāo)準(zhǔn)為止。

三、BIM技術(shù)在實現(xiàn)節(jié)能功能中的應(yīng)用

節(jié)能和能源利用率是評價綠色公用建筑設(shè)計的重要指標(biāo)，利用BIM技術(shù)建造可視化的三維模型，再通過能耗分析軟件把當(dāng)?shù)氐臍庀髷?shù)據(jù)充分融合在一起，以完成對綠色公共建筑能耗的分析，獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行直觀、可視化的處理。參考模擬計算結(jié)果，設(shè)計師可以更有針對性的優(yōu)化方案，準(zhǔn)確設(shè)置各參數(shù)，提高建筑工程的節(jié)能效果。比如，可以用BIM模型分析室外陽光的輻射情況，包括輻射強度、分布特點等，為有效利用太陽能資源提供參考依據(jù)。還可以利用BIM模型分析室外植被的配置，了解哪些植物喜陰、哪些植物喜陽、哪些是中性植物，從而對植被配置方案進行優(yōu)化。還可以通過BIM技術(shù)分析室內(nèi)的自然采光情況，最大限度的利用自然采光，降低人工

照明的能耗程度。

四、BIM技術(shù)在實現(xiàn)節(jié)材功能中的應(yīng)用

綠色公共建筑設(shè)計中，材料的選擇與使用量都又明確要求，比如，在建筑所用的總材料重量中，施工現(xiàn)場500千米內(nèi)的材料占60%；在不破壞環(huán)境、不造成環(huán)境污染的情況下，可循環(huán)材料的使用量應(yīng)占10%。傳統(tǒng)的技術(shù)方法很難在短時間內(nèi)做出準(zhǔn)確的計算結(jié)果，而利用BIM技術(shù)就能解決很多復(fù)雜的工程問題。BIM模型可以融合建筑結(jié)構(gòu)、水、電等各種設(shè)計內(nèi)容，因為具備碰撞檢查功能，因此可以迅速處理許多復(fù)雜的專業(yè)問題，避免設(shè)計階段出現(xiàn)的漏洞給工程的施工造成不良影響，同時還有效節(jié)約了施工材料，避免材料浪費。

五、BIM技術(shù)在運營管理中的應(yīng)用

BIM技術(shù)體系將參數(shù)化三維模型作為核心標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)性的融合了綠色公共建筑涉及的所有專業(yè)的信息，實現(xiàn)了對項目實體和性能的參數(shù)化、可視化、數(shù)字化的表達，保證工程建設(shè)期間信息的一致性，可以提供工程所需要的所有信息，并保證了信息的真實性、完整性。比如，經(jīng)過一段時間的施工，需要清洗空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，利用BIM技術(shù)，可以準(zhǔn)確獲得空調(diào)管路的分布方位、空調(diào)系統(tǒng)的規(guī)模、周圍空間大小等信息，有效提高了工程項目的管理效率和質(zhì)量。

六、結(jié)束語

綜上所述，BIM技術(shù)并不只是單一的數(shù)字信息集成，還具有在虛擬環(huán)境中分析、處理數(shù)據(jù)的能力，構(gòu)建信息完善的工程模型，為工程項目的建設(shè)、設(shè)計、管理提供方便。