BIM 技術(shù)在綠色公共建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

萬慧旖

（義烏市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 義烏 322000）

眾所周知，當(dāng)前的建筑行業(yè)，無論是在建筑行業(yè)還是在建筑高度，都呈現(xiàn)出快速上升的趨勢(shì)，在這個(gè)施工過程中，許多先進(jìn)的測(cè)量和現(xiàn)代信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用于具體的項(xiàng)目工作。在綠色公共建筑設(shè)計(jì)中，BIM 技術(shù)可以根據(jù)綠色公共建筑的實(shí)際情況有效地構(gòu)造和塑造建筑。

一、BIM 技術(shù)的原理及BIM 技術(shù)的特點(diǎn)

（一）BIM 技術(shù)的原理

BIM 意味著建立信息模型。由于過去技術(shù)發(fā)展緩慢，傳統(tǒng)的建筑項(xiàng)目主要依靠二維圖紙。盡管BIM 技術(shù)關(guān)注項(xiàng)目的準(zhǔn)確性和精確性，但缺乏直接簡(jiǎn)潔的表達(dá)。BIM 技術(shù)使用詳細(xì)的輸入設(shè)計(jì)信息來確定建筑設(shè)計(jì)模型。這不僅直觀，而且在設(shè)計(jì)變更的情況下，建筑模型也將發(fā)生變化，以避免不必要的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和精度將進(jìn)一步提高。BIM 技術(shù)的目標(biāo)是將建設(shè)項(xiàng)目中的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，將所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模型中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，然后創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)模型，將所有真實(shí)的建筑信息引入到仿真模型中。其原則尤其包括構(gòu)建單個(gè)建筑模型，以使建筑項(xiàng)目更加參數(shù)化、數(shù)據(jù)技術(shù)化和信息化。

（二）BIM 技術(shù)在應(yīng)用過程中具有可視性

公共建筑的環(huán)境設(shè)計(jì)應(yīng)了解BIM 的視覺特征。BIM 技術(shù)通常對(duì)建筑項(xiàng)目進(jìn)行復(fù)雜的視覺處理。根據(jù)傳統(tǒng)建筑模型，建筑公司將根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工，盡管建筑的歷史發(fā)展至今。傳統(tǒng)的道路也設(shè)計(jì)了許多優(yōu)秀的建設(shè)項(xiàng)目，但這些簡(jiǎn)單的圖紙不能否認(rèn)，很難清楚地表達(dá)在一定時(shí)間內(nèi)的實(shí)際建設(shè)情況和建設(shè)要求,而BIM 技術(shù)可以全面解決這一問題，因?yàn)槊藁˙IM 技術(shù)涉及生態(tài)公共建設(shè)項(xiàng)目。并以三維空間的形式科學(xué)地表示整個(gè)建筑的整體結(jié)構(gòu)。通過BIM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)的建筑設(shè)計(jì)可視化不僅僅是為了特定的連接，同時(shí)也適用于視覺設(shè)計(jì)的整個(gè)設(shè)計(jì)過程。BIM 技術(shù)對(duì)建筑設(shè)計(jì)的可視化不僅僅是針對(duì)某一特定的連接，這說明BIM 技術(shù)具有非常明顯的可視化功能。

（三）BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中具有結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)性

BIM 技術(shù)最重要的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)，這是生態(tài)公共建筑整個(gè)項(xiàng)目最重要的內(nèi)容，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，可以使建設(shè)單位與業(yè)主充分協(xié)調(diào)配合，為了在不同專業(yè)領(lǐng)域的意見分歧領(lǐng)域提供更好的協(xié)調(diào)服務(wù)，BIM 技術(shù)還可以充分整合設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)，并直接高效地生成科學(xué)的協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，為項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)選擇最佳設(shè)計(jì)路徑。在此背景下，可以清楚地看到，BIM 技術(shù)不僅提高了建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量，同時(shí)也提高了建筑設(shè)計(jì)的基本效率。

二、兩者融合應(yīng)用的要點(diǎn)闡述

（一）有助于促進(jìn)建筑項(xiàng)目管理的數(shù)字化

由于BIM 技術(shù)本身是一種基于大型數(shù)據(jù)平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)，其統(tǒng)計(jì)和信息收集都是以數(shù)據(jù)模式進(jìn)行的。另一方面，它有利于：將建筑行業(yè)中不同類型的信息標(biāo)準(zhǔn)化為既定的管理標(biāo)準(zhǔn)。此外，數(shù)字化管理模式為管理工作的舒適性和準(zhǔn)確性提供了一定的保證，因?yàn)橄蚬芾碚哒故緮?shù)據(jù)可以提供更全面和直觀的參考依據(jù)。

（二）為項(xiàng)目的科學(xué)推進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持

綠色環(huán)保建筑設(shè)計(jì)必須在BIM 技術(shù)的支持下，通過科學(xué)統(tǒng)計(jì)不同環(huán)節(jié)的實(shí)施和不同工程的推廣，在成本計(jì)算和使用領(lǐng)域進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃；整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的所有細(xì)節(jié)和具體連接都可以在數(shù)據(jù)備份環(huán)境下建立的模型的模擬監(jiān)控和實(shí)驗(yàn)環(huán)境中觀察和檢查。另一方面，可以將所有設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)視為一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)集，當(dāng)BIM 技術(shù)和環(huán)境項(xiàng)目一起使用時(shí)，為整個(gè)BIM 技術(shù)建設(shè)項(xiàng)目提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，為改善項(xiàng)目的生態(tài)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

三、BIM 技術(shù)在綠色建筑中的應(yīng)用

（一）BIM 技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

綠色建筑規(guī)劃階段是BIM 技術(shù)應(yīng)用的第一步。整個(gè)設(shè)計(jì)過程需要優(yōu)化和改進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)聲、光和熱的協(xié)調(diào)。在綠色環(huán)境中，改變傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)，創(chuàng)建建筑分析的三維模型，改革二維圖紙中的錯(cuò)誤和差距，提高可視化和互操作性，優(yōu)化生態(tài)建設(shè)項(xiàng)目的效率，提高生態(tài)建設(shè)項(xiàng)目的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。同時(shí)，為了生產(chǎn)和應(yīng)用BIM 技術(shù)，它還可以通過更快、更高效和科學(xué)的綠色建筑項(xiàng)目，提高信息處理的影響和數(shù)量，以及更高效的幾何檢測(cè)形式，科學(xué)快速地建造整個(gè)綠色建筑，體現(xiàn)建筑項(xiàng)目的連貫性。最后，國(guó)內(nèi)許多技術(shù)人員加入了BIM 科技大廈的綠色設(shè)計(jì)體系，開展了多項(xiàng)重要研究，為綠色建筑創(chuàng)造了良好的發(fā)展空間，使設(shè)計(jì)軟件和設(shè)計(jì)體系更加連貫一致，以及隨著時(shí)間的推移解決和改進(jìn)現(xiàn)有問題。它可以保證一個(gè)綠色建筑系統(tǒng)能夠成型，系統(tǒng)、性能、投資、推薦等系統(tǒng)能夠在開發(fā)過程中有效集成，進(jìn)行快速的分析和設(shè)計(jì)，提高與環(huán)境的集成度，達(dá)到集成的系統(tǒng)效果。

（二）BIM 技術(shù)在綠色建筑評(píng)估中的應(yīng)用

綠色建筑評(píng)估系統(tǒng)中的BIM 技術(shù)支持所有具有豐富數(shù)據(jù)的建筑軟件的開發(fā)。作為強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)，BIM 技術(shù)確保了所有結(jié)果的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。綠色建筑項(xiàng)目接管了一個(gè)跨學(xué)科、多層次和復(fù)雜的設(shè)計(jì)過程。在評(píng)估過程中，該數(shù)據(jù)分析平臺(tái)接受一個(gè)協(xié)調(diào)的項(xiàng)目和一個(gè)集中的數(shù)據(jù)處理過程進(jìn)行全面管理，事實(shí)上，所有設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)都可以充分參與信息模型的設(shè)計(jì)，整合不同階段的分析數(shù)據(jù)，如物理信息分析，幫助建筑師設(shè)計(jì)和構(gòu)建模型，并將綠色概念完全融入整個(gè)建筑行業(yè)。我國(guó)目前正處于建筑生態(tài)評(píng)價(jià)的初步階段，我們將在綜合分析建筑環(huán)境評(píng)價(jià)體系和國(guó)內(nèi)外能源分析軟件的基礎(chǔ)上，全面、合理地分析BIM 的可行性和科學(xué)性，創(chuàng)建設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，模擬綠樹環(huán)境，使用問卷和訪談形式，對(duì)建筑和能源消耗項(xiàng)目采取綜合方法，提高建筑能源消耗評(píng)估模型的知識(shí)和有效性。對(duì)材料的儲(chǔ)存、提取、管理和分析過程、能源消耗和消耗進(jìn)行全面規(guī)劃和規(guī)劃，對(duì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化，對(duì)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)計(jì)算和分析，以及對(duì)施工系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)，持續(xù)評(píng)估和改進(jìn)生態(tài)建筑、環(huán)境和能源保護(hù)相結(jié)合的目標(biāo)，最終對(duì)總體系統(tǒng)、科學(xué)系統(tǒng)、房間建筑、太陽(yáng)質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和評(píng)估，綠色建筑的功能采暖等因素。

（三）BIM 技術(shù)在綠色建筑施工中的應(yīng)用

在綠色建筑的規(guī)劃建設(shè)中，要把科學(xué)管理和技術(shù)約束作為重要信息,為了確保建筑安全的整體質(zhì)量和有效性，最大限度地節(jié)約資源，減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。建筑材料的施工和規(guī)劃模擬用于實(shí)現(xiàn)建筑生態(tài)建設(shè)的目標(biāo)和要求，包括能源保護(hù)、水保護(hù)、生態(tài)建筑整個(gè)生命周期的管理和規(guī)劃將綠色信息模型集成到BIM 技術(shù)應(yīng)用模塊中，有效支持綠色建筑材料的信息、具體化和科學(xué)使用。為了不斷優(yōu)化技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)更高的節(jié)能減排效果，并改善BIM 技術(shù)的范圍和空間。

（四）BIM 技術(shù)在綠色建筑運(yùn)維中的應(yīng)用

目前，中國(guó)BIM 技術(shù)主要通過數(shù)字化、參數(shù)化、智能化的信息集成模式，將建筑信息與三維模型進(jìn)行集成，對(duì)建筑項(xiàng)目的功能設(shè)計(jì)理念和運(yùn)行維護(hù)類型進(jìn)行科學(xué)、可視化的統(tǒng)計(jì)和分析，能夠持續(xù)、及時(shí)地獲得施工過程各個(gè)階段數(shù)據(jù)信息的高度一致性。研究基于BIM 技術(shù)，它可以支持綠色運(yùn)營(yíng)、工程和維護(hù)的管理和發(fā)展，并監(jiān)控實(shí)時(shí)工作的運(yùn)營(yíng)效果和績(jī)效。一旦施工過程中出現(xiàn)問題，可以縮短解決時(shí)間。例如，在管道突然中斷和較高閥門關(guān)閉的情況下，可以使用BIM 技術(shù)準(zhǔn)確、快速地確定較高閥門的位置，以將風(fēng)險(xiǎn)和損失降至最低，從源頭上限制事故，避免重大事故的發(fā)生；例如，當(dāng)燈具損壞時(shí)，您可以使用BIM 技術(shù)快速檢查燈具的高度、性能和接線，這大大提高了工作和維護(hù)性能，降低了工作成本，節(jié)省了人力和物力。

（五）全方位的協(xié)調(diào)處理

生態(tài)建筑一方面要注意節(jié)約資源，另一方面要注意使用先進(jìn)技術(shù)。這給綠色建筑的設(shè)計(jì)帶來了很多困難，因此在實(shí)際工作過程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)這些問題。比如，生態(tài)建筑的建設(shè)，很多單位都會(huì)進(jìn)行合作，這就需要單位之間的合作，但由于綠色建筑的特殊性，這已經(jīng)不是一個(gè)容易的合作。在施工過程中還存在一些問題。相關(guān)運(yùn)營(yíng)商也需要合適的設(shè)計(jì)師，在現(xiàn)有管線和其他專業(yè)的敷設(shè)過程中執(zhí)行科學(xué)項(xiàng)目。但是，由于設(shè)計(jì)師的不同特點(diǎn)，他們的操作理念存在一些差異。如果設(shè)計(jì)師不與其他設(shè)計(jì)師溝通，他們會(huì)設(shè)計(jì)正確的圖紙，那么在這個(gè)過程中有很多問題。通過使用BIM 技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)，以便所有設(shè)計(jì)師能夠分析和比較設(shè)計(jì)模型中的設(shè)計(jì)元素，并嘗試識(shí)別操作過程中可能出現(xiàn)的問題，例如，管道施工導(dǎo)致有效管道協(xié)議失效，這是不同類型工程之間的沖突，使用BIM 技術(shù)可以解決出現(xiàn)的問題。在標(biāo)準(zhǔn)施工模型中，可以分析和解決壓力問題，這不僅縮短了施工時(shí)間，而且最大限度地利用了建筑材料；利用BIM 技術(shù)還可以生成協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，使所有設(shè)計(jì)人員都可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)修改自己的程序，這不僅可以減少出錯(cuò)的可能性，而且可以保證生態(tài)工程的質(zhì)量。

（六）在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

總體而言，生態(tài)建筑可以有效利用自然資源，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共處，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，這也是綠色建筑的一個(gè)明顯優(yōu)勢(shì)。BIM 技術(shù)分析能源效率，可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)照明和材料法規(guī)。BIM 技術(shù)可以分析能源消耗和消耗的成本，以便在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中為綠色建筑設(shè)計(jì)師提供建議和參考。編制與建筑特性相關(guān)的合理數(shù)據(jù)，同時(shí)進(jìn)行分析和數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)計(jì)。結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件模擬綠色建筑，為綠色建筑工程提供進(jìn)一步的實(shí)踐建議。例如，結(jié)合建筑物位置確定日光和風(fēng)向，或在綠色建筑墻體厚度的施工中，結(jié)合使用的材料，分析建筑材料的材料，然后確定墻體的厚度。結(jié)合BIM技術(shù)分析的結(jié)果，科學(xué)合理地規(guī)劃和調(diào)整環(huán)境工程的各個(gè)方面，以實(shí)現(xiàn)環(huán)境目標(biāo)。

（七）在室內(nèi)環(huán)境分析中的應(yīng)用

當(dāng)涉及綠色建筑的管理時(shí)，這是從生態(tài)角度分析它們的一個(gè)重要背景。它與綠色建筑的經(jīng)驗(yàn)直接相關(guān)，應(yīng)通過所有相關(guān)元素進(jìn)行優(yōu)化。在該領(lǐng)域使用BIM 技術(shù)旨在保持通風(fēng)、持續(xù)時(shí)間和噪聲的控制，促進(jìn)建筑信息模型中的科學(xué)項(xiàng)目，避免可能的負(fù)面影響和綠色建筑的可持續(xù)性。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，綠色建筑逐漸成為建筑業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向。BIM 技術(shù)在建筑綠色施工中的應(yīng)用，首先是設(shè)計(jì)和工程的幫助，充分體現(xiàn)了建筑綠色施工的逐漸價(jià)值，人們生活水平和生活質(zhì)量的不斷提高，使人們對(duì)綠色建筑要求更高。