基于建筑信息模型（BIM）技術(shù)在綠色建筑中的設(shè)計研究

譚 香

廣西民族大學(xué)相思湖學(xué)院

1 前言

在建筑行業(yè)中，綠色建筑這一新型建筑概念和設(shè)計方式為建筑行業(yè)帶來一次重大改革，它有效推動了建筑信息模型（BIM）技術(shù)的廣泛運(yùn)用。BIM 技術(shù)的應(yīng)用，能通過技術(shù)實現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)與形態(tài)的全方面的分析，對綠色建筑中包含的資源信息進(jìn)行有效整合，讓用戶能更加直觀地感受設(shè)計成果，優(yōu)化建筑工程管理進(jìn)程。因此，在進(jìn)行綠色建筑設(shè)計過程中，廣泛運(yùn)用BIM技術(shù)能將綠色建筑的功用和效能充分體現(xiàn)出來，為民眾造就一個安全、舒服的居住環(huán)境。

2 BIM技術(shù)以及綠色建筑的概念

2.1 BIM技術(shù)

BIM 技術(shù)，也就是建筑信息模型，是一種三維模型信息集成技術(shù)。在對綠色建筑進(jìn)行設(shè)計中，通過適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)籌工程項目的有關(guān)數(shù)據(jù)，對綠色建筑仿真化模型進(jìn)行構(gòu)建，可以在建筑設(shè)計階段中提供協(xié)同設(shè)計。另外，BIM 技術(shù)能充分展示了建筑工程具有的所有特點，從而通過對具體狀況展開有效構(gòu)建，綠色建筑設(shè)計員能夠合理的改進(jìn)相關(guān)的設(shè)計資料，以便進(jìn)一步優(yōu)化綠色建筑的設(shè)計方案。在進(jìn)行綠色建筑設(shè)計過程中，采用BIM技術(shù)，可以有效的提高工作效率來減少資源浪費(fèi)、降低工程成本、縮減工期以及促進(jìn)建筑行業(yè)的健康發(fā)展[1]。

2.2 綠色建筑

綠色建筑是以節(jié)能環(huán)保為理念。在工程建設(shè)當(dāng)中，最大限度地開發(fā)和利用可再生能源或清潔型能源成為的一個重要方面。因此，為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，有必要改進(jìn)建筑設(shè)計的技術(shù)內(nèi)容，以滿足綠色建筑設(shè)計的要求。綠色建筑的設(shè)計中運(yùn)用BIM技術(shù)，可以減少工程建設(shè)過程中對周邊環(huán)境造成影響與破壞現(xiàn)象的出現(xiàn)；同時，通過加強(qiáng)綠色建筑工程的施工，能夠加強(qiáng)人與自然理念的持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)現(xiàn)代城市的健康發(fā)展。

3 BIM 技術(shù)的特點

3.1 可視性

可視化：主要是指利用創(chuàng)建相應(yīng)的建筑三維模型，將傳統(tǒng)二維平面的設(shè)計圖紙轉(zhuǎn)化為三維立體模型，同時將各項工程參數(shù)數(shù)據(jù)輸入模型內(nèi)部，這樣能夠為施工人員提供更加直觀的建筑構(gòu)造，從這方面來說能夠有效提高施工效率。此外，BIM 技術(shù)的可視性在展示效果的同時也能夠?qū)⑵涑浞值娜谌氲巾椖康脑O(shè)計當(dāng)中，建造過程中及時地發(fā)現(xiàn)設(shè)計問題所在，有利于設(shè)計人員進(jìn)行溝通、討論與決策，高效的解決問題。

3.2 模擬性

模擬性：主要表現(xiàn)在不僅可以對設(shè)計者的建筑模型進(jìn)行模擬，同時還能夠?qū)⒄鎸崍鼍爸械默F(xiàn)象進(jìn)行模擬。比如說，可以在這個三維空間的建筑模型上，對樓道燈光進(jìn)行節(jié)能模擬，然后進(jìn)行合理的走廊燈布局，不僅可以滿足日常生活的照明需求，又能夠起到節(jié)能省電的作用。除此之外，還可以展開日照模擬，通過模擬去合理設(shè)置樓間距。將BIM 技術(shù)應(yīng)用到綠色建筑設(shè)計當(dāng)中，可以使設(shè)計者們發(fā)現(xiàn)設(shè)計的不足，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計方案。

3.3 協(xié)同性

協(xié)同性：主要是指當(dāng)BIM技術(shù)應(yīng)用于某項工程施工時，不同部門的人員都能夠借助BIM技術(shù)對建筑圖紙中的所存在的問題進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)，明確施工過程中的漏洞與不足，以此來對施工過程進(jìn)行調(diào)整與改正。同時還可以進(jìn)一步深化與優(yōu)化工程項目的設(shè)計規(guī)劃，進(jìn)而促進(jìn)工程效率與質(zhì)量的提高，并有助于提高有關(guān)企業(yè)的效益[2]。

4 BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計中的應(yīng)用

4.1 節(jié)能及能源利用

綠色建筑與普通建筑之間的最大區(qū)別是節(jié)能和能源利用。采用綠色建筑，能進(jìn)一步提高能源的利用效率，發(fā)揮節(jié)約能源減少排放量的環(huán)保功能。借助BIM技術(shù)建構(gòu)綠色建筑可視化三維模型，引入專業(yè)的耗能分析程序，通過計算量化建設(shè)建筑工程的耗能狀況，并參照綠色建筑耗能標(biāo)準(zhǔn)，從而做到節(jié)約能源的目的[3]。例如，以建筑節(jié)能設(shè)計統(tǒng)一指標(biāo)為基礎(chǔ)，提升綠色建筑圍護(hù)熱工效能；減少空調(diào)設(shè)備耗電量，室內(nèi)采用耗能低的照明燈；恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計戶外環(huán)境下植物的栽種方式，使植物獲得充裕的太陽光和水分。結(jié)合軟件的計算結(jié)果來調(diào)整不合理的位置，以確保它們符合綠色建筑所要求的標(biāo)準(zhǔn)。BIM 數(shù)據(jù)信息真實有效且豐富，在工程建設(shè)軟件中提供可靠的數(shù)據(jù)，并從中保證各種數(shù)據(jù)的真實性。該技術(shù)可以快速運(yùn)算各種數(shù)據(jù)，最大程度減少了人工計算，從而能夠起到節(jié)約人力資源的作用，更好地解放了人力，并且有效增加了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

節(jié)地也是綠色建筑的能源利用的一環(huán)，在滿足建筑物的功效性和合理性的前提下，將各種空間進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆峙?，從而使得土地得到充分的利用。運(yùn)用BIM 技術(shù)模擬出建筑模型，考慮路面的寬度，室外綠化面積等是否滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，提升土地的利用率，優(yōu)化建筑物的功能分區(qū)布局，使得使用人群舒適度得到提升[4]。

4.2 節(jié)材及材料利用

在進(jìn)行綠色建筑設(shè)計過程中，一定要對建筑環(huán)保材料的重要性給予高度重視，應(yīng)盡量選用可再生材料或者環(huán)保型建筑材料。對建筑行業(yè)來說，這一行業(yè)對資源的消耗是最高的，造成的污染問題也是十分嚴(yán)重的。從這個角度出發(fā)，如果能夠?qū)崿F(xiàn)建筑廢棄物的再利用，便能夠降低污染問題和資源消耗。并且在綠色建筑設(shè)計中，還能夠應(yīng)用輕質(zhì)建筑材料，來提高材料的環(huán)保性。與此同時，在確保綠色建筑節(jié)能安全和可靠設(shè)計的基礎(chǔ)上，設(shè)計人員還應(yīng)盡量提高環(huán)保材料的利用率，使其在總材料中，環(huán)保材料用量比重高于10%。BIM 技術(shù)具有完善的數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能，能夠快速的計算全部耗材的使用量，有助于達(dá)到綠色建筑的設(shè)計準(zhǔn)則。另外，BIM 技術(shù)還能夠核查既有建筑結(jié)構(gòu)的沖突情況，提早找到并及時變更結(jié)構(gòu)中的碰撞點，防止在施工中出現(xiàn)問題，致使材料浪費(fèi)和返工問題。BIM 技術(shù)大大縮減了計算耗材所需要的時間，使得設(shè)計工作效率得到了明顯的提高。

4.3 室內(nèi)環(huán)境設(shè)計中的應(yīng)用

室內(nèi)環(huán)境設(shè)計主要針對空氣質(zhì)量、聲光環(huán)境、溫濕度調(diào)節(jié)、水質(zhì)控制四個要點，建立在三維可視化模型的基礎(chǔ)上，達(dá)到最佳的室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，提高綠色建筑空間舒適度。采用BIM 技術(shù)可以完成模擬，即可便捷完成以下設(shè)計工作：對室內(nèi)污染物含量進(jìn)行控制，優(yōu)先選取節(jié)能、環(huán)保、無害的建筑及裝修材料；民用綠色建筑的室內(nèi)采光面積需達(dá)到套內(nèi)面積的60%以上，且要求采光度超過300lx或全天采光時長不低于8h；檢測各相鄰空間的隔音情況，使其符合民用房屋吸聲降噪標(biāo)準(zhǔn)要求；綠色建筑室內(nèi)溫濕度的調(diào)節(jié)一般采用自然通風(fēng)或復(fù)合通風(fēng)的方式進(jìn)行，確保生活空間熱環(huán)境參數(shù)在熱舒適度范圍內(nèi)；對室內(nèi)直飲水、生活熱水、空調(diào)系統(tǒng)用水泳池用水的水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測。

4.4 在室外環(huán)境設(shè)計中的應(yīng)用

室外環(huán)境的聲光環(huán)境、風(fēng)環(huán)境和熱舒適度是設(shè)計的要點。其中，對室外聲環(huán)境的需求要參照聲環(huán)境質(zhì)量控制規(guī)范；室外照度水平不僅要保證所有范圍內(nèi)的照明要求，還要防范產(chǎn)生光污染；室外通風(fēng)情況應(yīng)為人們的活動和出行給予方便，同時確保室內(nèi)通風(fēng)效能；設(shè)置在室外陰涼處的機(jī)動車道，路面的太陽光熱輻射系數(shù)應(yīng)大于0.4，樹蔭的路面長度應(yīng)占總長度的百分之七十以上，弱化熱島效應(yīng)的影響。

5 結(jié)語

隨著科技的進(jìn)步、信息化水平的不斷提高，我國建筑行業(yè)得到了快速的發(fā)展，而綠色建筑作為現(xiàn)代建筑工程施工中的必不可少一環(huán)，極大的影響著建筑行業(yè)整體的進(jìn)步與發(fā)展。將BIM技術(shù)應(yīng)用到綠色建筑設(shè)計當(dāng)中，能夠充分的發(fā)揮出BIM 技術(shù)的可視性、模擬性和協(xié)同性的特點，提高整個工程設(shè)計的質(zhì)量，提高整個工程進(jìn)行的速度、提高各種材料的使用率，做到可持續(xù)發(fā)展。如今的BIM 技術(shù)仍有待完善，但它必將成為未來一段時間內(nèi)建筑施工領(lǐng)域的主流。