BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的有效應(yīng)用

（廈門市翔安市政集團(tuán)有限公司，福建 廈門 361000）

1 BIM 技術(shù)概述

BIM 技術(shù)為建筑信息模型，主要是將三維數(shù)字技術(shù)作為基礎(chǔ)，針對(duì)建筑項(xiàng)目中的信息數(shù)據(jù)展開(kāi)集成處理，運(yùn)用數(shù)字化形式將建筑實(shí)體與建筑功能體現(xiàn)出來(lái)，信息模型的完善性能夠?qū)こ探ㄔO(shè)中多個(gè)時(shí)期的資源與數(shù)據(jù)連接在一起，將建筑中涉及到對(duì)象運(yùn)用準(zhǔn)確、清晰形式描述出來(lái)，并且將其運(yùn)用于項(xiàng)目施工與項(xiàng)目管理中。BIM 的運(yùn)用能夠使異構(gòu)工程以及分布式工程在數(shù)據(jù)信息方面形成高度統(tǒng)一性，有利于試下數(shù)據(jù)共享，項(xiàng)目處于生命周期中可以將數(shù)據(jù)信息輸入，并嚴(yán)格管理輸入信息，并且 BIM 信息模型也體現(xiàn)出了較強(qiáng)完整性、一致性以及關(guān)聯(lián)性[1]。

2 BIM 技術(shù)運(yùn)用優(yōu)勢(shì)

2.1 協(xié)調(diào)性

傳統(tǒng)模式下的建筑設(shè)計(jì)未能針對(duì)多個(gè)專業(yè)進(jìn)行協(xié)調(diào)以及交流，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中容易發(fā)生沖突與矛盾，BIM 技術(shù)能夠和幾何信息、拓?fù)湫畔ⅰ⑽锢硇畔⒔Y(jié)合，就拓?fù)湫畔?lái)講，能夠?qū)⒔M件關(guān)聯(lián)性反映出來(lái)，就幾何信息來(lái)講，能夠?qū)⒔M件三維空間特點(diǎn)反映出來(lái)，就物理信息來(lái)講，能夠?qū)⒔M件物理特性體現(xiàn)出來(lái)，在此情況下，建筑模型能夠?qū)ι芷谥械男畔⑦M(jìn)行整合。將BIM技術(shù)運(yùn)用于綠色建筑設(shè)計(jì)中，能夠使多個(gè)專業(yè)在建筑模型中將建筑設(shè)計(jì)完成，在此過(guò)程中，能加強(qiáng)各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)。

2.2 模擬性

BIM 技術(shù)中蘊(yùn)含的模擬性能夠?qū)⒔ㄖⅢw模型模擬出，并模擬難以進(jìn)行實(shí)際操作的事物，具體實(shí)施時(shí)，此種技術(shù)可以對(duì)節(jié)能、緊急疏散、日照等多種的內(nèi)容進(jìn)行模擬，也能對(duì)建筑展開(kāi)4D、5D 模擬，進(jìn)而對(duì)成本進(jìn)行有效控制。

2.3 優(yōu)化性

BIM 技術(shù)能夠運(yùn)用于優(yōu)化項(xiàng)目中，也可以運(yùn)用于特定項(xiàng)目設(shè)計(jì)當(dāng)中。優(yōu)化時(shí)往往會(huì)受到信息、時(shí)間、復(fù)雜性等多方面限制。在未能獲得準(zhǔn)確信息情況下，將難以保證結(jié)果得到合理優(yōu)化，運(yùn)用BIM 技術(shù)能夠?qū)⑹┕?fù)雜工序簡(jiǎn)化，將施工時(shí)的實(shí)際工作量減少，使施工時(shí)間得到有效縮短，進(jìn)而促進(jìn)工程進(jìn)度提高，使工程質(zhì)量得到充分保證。

2.4 可視化

開(kāi)展綠色建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般需要繪制施工圖紙，施工會(huì)通過(guò)線條進(jìn)行繪制，在觀看施工圖紙時(shí)，難以形成對(duì)應(yīng)抽象立體思維[2]。BIM 技術(shù)的運(yùn)用能夠?qū)⒔ㄖ?fù)雜性體現(xiàn)出來(lái)，運(yùn)用立體形式展示圖紙內(nèi)容，進(jìn)而在觀察時(shí)產(chǎn)生更清晰、明確的認(rèn)識(shí)，體現(xiàn)出建筑的可視化。

3 綠色建筑設(shè)計(jì)基本原則

3.1 以人為本

綠色建筑設(shè)計(jì)在具體實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)體現(xiàn)出以人為本原則，實(shí)現(xiàn)親近自然，推動(dòng)人與自然之間的和諧發(fā)展，實(shí)現(xiàn)對(duì)良好環(huán)境的構(gòu)建，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)體現(xiàn)出建筑、人、自然之間的融合，構(gòu)建生態(tài)共同體。開(kāi)展綠色建筑設(shè)計(jì)時(shí)，以人為本原則為基礎(chǔ)與前提，能夠?yàn)槿藗儤?gòu)建空氣質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)、溫度與濕度適宜，且采光、通風(fēng)比較好的環(huán)境。設(shè)計(jì)時(shí)不僅需考慮對(duì)于建筑物的需求，也應(yīng)考慮對(duì)自然環(huán)境可能產(chǎn)生的影響，為綠色建筑實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造良好條件。

3.2 節(jié)能減排

開(kāi)展綠色建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，需減少對(duì)不能再生資源以及能源在使用時(shí)的依賴性，將清潔能源整體利用率提高，其中主要為風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物能、水能等，并且促進(jìn)建筑材料在熱功能效能方面的提升，實(shí)現(xiàn)建筑隔熱、保溫以及防曬，并對(duì)能夠進(jìn)行循環(huán)利用綠色建材的使用進(jìn)行擴(kuò)展，將建筑設(shè)計(jì)中排污量最大程度減少，其中主要有噪聲、粉塵、輻射、有害氣體等，進(jìn)而使設(shè)計(jì)呈現(xiàn)出較好生態(tài)效應(yīng)。

3.3 可持續(xù)發(fā)展

在科技不斷發(fā)展過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)已經(jīng)滲透在生活各個(gè)領(lǐng)域中，綠色建筑設(shè)計(jì)能夠極大程度上提升人們居住舒適性、便利性以及安全性。開(kāi)展綠色建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)進(jìn)行預(yù)見(jiàn)性預(yù)估以及未來(lái)利益共享，將遠(yuǎn)期擴(kuò)展和近期規(guī)劃之間相結(jié)合，進(jìn)而推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)。

4 應(yīng)用需求

在進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮日照間距，在確定日照間距時(shí)，傳統(tǒng)模式下確定的日照間距確定公式比較復(fù)雜，BIM 技術(shù)的運(yùn)用和傳統(tǒng)方式相比更加簡(jiǎn)單，在此過(guò)程中，可以將BIM 模型運(yùn)用在分析軟件當(dāng)中，然后運(yùn)用替代法對(duì)其分析，進(jìn)而將日照間距快速確定。其次，采光分析。傳統(tǒng)模式中主要運(yùn)用將窗戶位置提高的方式增加采光，或者是根據(jù)現(xiàn)行值進(jìn)行反推，這種采光方式和最初預(yù)想之間會(huì)有一定差異，效果也會(huì)受到影響[3]。BIM 的運(yùn)用和傳統(tǒng)方法相比效果更明顯，在此過(guò)程中可以運(yùn)用Ecotect 進(jìn)行分析，進(jìn)而使房間深處也能有陽(yáng)光照射，同時(shí)Ecotect 可以對(duì)燈具照明效果進(jìn)行模擬。最后，節(jié)能優(yōu)化。傳統(tǒng)模式中不能將結(jié)果有效呈現(xiàn)出來(lái)，Ecotect 的運(yùn)用可以對(duì)建筑朝向進(jìn)行模擬，并且對(duì)建筑耗能、建筑維護(hù)性等進(jìn)行系統(tǒng)分析。

5 應(yīng)用策略

5.1 設(shè)計(jì)前期

首先，能源的節(jié)能利用。能源是否能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約利用是對(duì)綠色建筑進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)的重要標(biāo)準(zhǔn)，也是促進(jìn)BIM 不斷發(fā)展的重要途徑。在設(shè)計(jì)前期，可以運(yùn)用BIM 模型對(duì)室外太陽(yáng)的整體輻射強(qiáng)度、分布等進(jìn)行分析，促進(jìn)太陽(yáng)能整體設(shè)計(jì)方案的不斷優(yōu)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能資源的最大化利用[4]。同時(shí)也能對(duì)室內(nèi)自然采光進(jìn)行分析，運(yùn)用自然采光的方式將人工照明中產(chǎn)生的能源消耗降低。

其次，材料的節(jié)能利用。就當(dāng)前社會(huì)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)講，公共建筑在功能需求上有所增加，部分施工設(shè)計(jì)在方案上的不合理性比較明顯，在此情況下，會(huì)引發(fā)機(jī)電管網(wǎng)錯(cuò)亂的問(wèn)題。BIM 技術(shù)的運(yùn)用，能夠發(fā)揮管網(wǎng)檢測(cè)功能，進(jìn)而使工程師遇到的難題得到比較有效的解決。

最后，對(duì)室內(nèi)環(huán)境和結(jié)構(gòu)熱工性能進(jìn)行分析。在進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)將BIM 的建筑模型中賦予外圍結(jié)構(gòu)與熱功能參數(shù)，然后使用軟件將參數(shù)計(jì)算出來(lái)，并且結(jié)合國(guó)家制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，保證其和國(guó)家制定的標(biāo)準(zhǔn)相符。如果建筑不能達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，則需對(duì)其做出進(jìn)一步的判斷，同時(shí)計(jì)算建筑能量消耗。

5.2 方案設(shè)計(jì)

針對(duì)能源節(jié)能利用，BIM 可以與建筑相關(guān)專業(yè)分析軟件結(jié)合在一起，促進(jìn)建筑系統(tǒng)性能的不斷提升，也能使綠色建筑更具智能化。在此過(guò)程中，投資方可以利用BIM 系統(tǒng)評(píng)估設(shè)計(jì)布局。就當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)講，市面上有較多軟件有分析功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)舒適度、實(shí)時(shí)性、可視化、可視度的有效分析[5]。在進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)時(shí)，建筑師可以加強(qiáng)對(duì)軟件的運(yùn)用，在保證建筑施工性能的基礎(chǔ)上，達(dá)到節(jié)約能源的目的。

針對(duì)材料節(jié)能利用，BIM 當(dāng)中的系統(tǒng)設(shè)計(jì)十分智能，能夠?qū)⑴鲎驳貥?biāo)自動(dòng)找出，并將其標(biāo)注出來(lái)，在這種情況下，能夠避免出現(xiàn)管網(wǎng)出現(xiàn)錯(cuò)、碰、漏的問(wèn)題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)材料的節(jié)約。碰撞問(wèn)題，不止管線，也存在于建筑之間、建筑與結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與管線、機(jī)電設(shè)備之間等等。BIM 技術(shù)在運(yùn)用時(shí)，能夠?qū)ㄖ亩鄻有?、?fù)雜性進(jìn)行細(xì)致分析，因此設(shè)計(jì)師可以使用信息技術(shù)展開(kāi)構(gòu)思，然后運(yùn)用三維模型進(jìn)行系統(tǒng)分析，三維模型的使用，能夠?yàn)楣こ烫峁┙?jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)、預(yù)算成本方面的信息，也能根據(jù)綠色建筑的整體評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)建筑材料的進(jìn)行詳細(xì)分析。傳統(tǒng)模式中，很難將數(shù)據(jù)精確的計(jì)算出來(lái)，但是基于BIM 技術(shù)的功能的強(qiáng)大，能夠?qū)⒐こ讨械牟牧闲枨罅?、配比、能否滿足建筑要求等詳細(xì)分析出來(lái)，進(jìn)入保證建筑設(shè)計(jì)在無(wú)污染的狀態(tài)下進(jìn)行。在此過(guò)程中，能夠被循環(huán)運(yùn)用的材料應(yīng)高于整體材料的百分之十。

針對(duì)室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)，可以將信息上傳到BIM 模型中，然后將熱工作性能作為依據(jù)制作明細(xì)表，對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行合理模擬。同時(shí)BIM 激素在使用時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)室內(nèi)環(huán)境中風(fēng)、光、聲的有效分析，然后對(duì)其進(jìn)行判斷，查看其與規(guī)定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是否相符。在保證各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上，再制定相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案，提高室內(nèi)舒適度。

針對(duì)建筑管理設(shè)計(jì)。將BIM 技術(shù)運(yùn)用于綠色建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，能夠促進(jìn)建筑運(yùn)營(yíng)管理整體質(zhì)量提高，運(yùn)用可視化方式使查詢環(huán)節(jié)在實(shí)施時(shí)獲得更多便利，進(jìn)而使綠色建筑設(shè)計(jì)在實(shí)施時(shí)信息更具準(zhǔn)確性以及科學(xué)性，促進(jìn)綠色建設(shè)的協(xié)調(diào)性的提升。建筑工程往往規(guī)模比較大，結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜，因此設(shè)計(jì)人員需對(duì)BIM 技術(shù)進(jìn)行科學(xué)利用，為工程順利完工創(chuàng)造良好條件，并且使工程結(jié)構(gòu)在安全性與穩(wěn)定性上得到充分保證，防止工程建設(shè)和工程使用出現(xiàn)失穩(wěn)情況。

針對(duì)施工運(yùn)行設(shè)計(jì)。項(xiàng)目實(shí)際施工過(guò)程中，BIM 技術(shù)占據(jù)十分重要地位，發(fā)揮的作用比較明顯，設(shè)計(jì)人員工作中需參考建筑模型，積極開(kāi)展全面檢查，對(duì)建筑工程具體情況形成全面了解，認(rèn)識(shí)到項(xiàng)目在建設(shè)時(shí)存在的問(wèn)題。BIM技術(shù)的運(yùn)用，能夠?yàn)轫?xiàng)目檢驗(yàn)有序進(jìn)行創(chuàng)造良好條件，加強(qiáng)對(duì)項(xiàng)目能耗的了解。同時(shí)在運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)的運(yùn)用，能夠針對(duì)數(shù)據(jù)信息展開(kāi)整合，促進(jìn)信息整體處理效率提升，進(jìn)而針對(duì)項(xiàng)目展開(kāi)全方位管理。某部分項(xiàng)目質(zhì)量發(fā)生不達(dá)標(biāo)問(wèn)題時(shí)，需及時(shí)運(yùn)用科學(xué)方式對(duì)其進(jìn)行處理，進(jìn)而使建筑成本得到有效降低。BIM 技術(shù)的運(yùn)用，能夠加強(qiáng)對(duì)能源消耗具體情況的認(rèn)識(shí)與了解，并且根據(jù)能源消耗實(shí)際情況，制定出完善、科學(xué)節(jié)能方案，促進(jìn)建筑項(xiàng)目整體節(jié)能效果提升。

建筑設(shè)計(jì)在建筑項(xiàng)目中占據(jù)十分重要的地位，在投資中產(chǎn)生的投資影響力能夠達(dá)到百分之八十左右，要想促進(jìn)建筑項(xiàng)目將成本降低，就應(yīng)對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)方案展開(kāi)優(yōu)化，并保證優(yōu)化科學(xué)性與合理性。BIM 技術(shù)的運(yùn)用能夠?qū)⑦@項(xiàng)工作完成，技術(shù)運(yùn)用過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)模型的有效利用，并對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而使項(xiàng)目降低成本同時(shí)將整體經(jīng)濟(jì)效益提升。

6 應(yīng)用模式

就BIM 技術(shù)應(yīng)用模式來(lái)講，可以加強(qiáng)對(duì)建筑模型的運(yùn)用，借此幫助建筑師進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。BIM 模型在使用中，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化為三維圖案的形式，在此情況下，更便于分析與觀察，同時(shí)能夠促進(jìn)專業(yè)整體溝通效率的提高，將設(shè)計(jì)可能出現(xiàn)的疏漏、錯(cuò)誤大大減少，進(jìn)而使項(xiàng)目建設(shè)成本得到有效控制。如管線碰撞問(wèn)題，建筑之間、建筑與結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與管線、機(jī)電設(shè)備之間問(wèn)題等。通過(guò)對(duì)BIM 技術(shù)的運(yùn)用，能夠使管線問(wèn)題得到比較有效的解決，實(shí)現(xiàn)對(duì)管線走向的精確定位，并且解決建筑之間、建筑與結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與管線、機(jī)電設(shè)備之間的問(wèn)題。同時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行預(yù)覽，進(jìn)而保證其達(dá)到最優(yōu)。

7 結(jié)束語(yǔ)

總之，就當(dāng)前社會(huì)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)講，越來(lái)越倡導(dǎo)綠色節(jié)能，BIM 技術(shù)的運(yùn)用，能夠從科技層面使綠色建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中存在的問(wèn)題得到有效解決，促進(jìn)環(huán)境和建筑之間的平衡，促進(jìn)資源整體利用率的提高，使室內(nèi)環(huán)境整體質(zhì)量得到提升，實(shí)現(xiàn)建筑成本的降低，進(jìn)而使綠色建筑在發(fā)展過(guò)程中獲得更好效果。因此在進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)BIM 的運(yùn)用。