淺析BIM技術在綠色公共建筑設計中的應用

高致

摘要：BIM技術是一種建筑信息的模型也是一種技術的理念，當今社會能源消耗問題日益嚴重，而BIM技術的應用大大提高了能源的利用，本文基于此，分析了綠色公共建筑中BIM技術的應用。

關鍵詞：BIM技術；綠色公共建筑；建筑設計；應用

前言

BIM技術作為一種建筑信息模型，其運用數字化技術的優勢，使得建筑工程的進度和整體質量得到提高，并且對于綠色建筑的設計十分有利。因此，在綠色公共建筑中，合理應用BIM技術非常有必要。

1 綠色公共建筑設計中BlM技術的概述

BIM技術即Building Information Modeling，就是建筑信息模型，它重點是利用建筑工程中不同有關的數據信息模型以創建一個建筑的模型，通過數字信息建立及模擬一個仿真的建筑物可以擁有的具體性能。在美國，針對BIM技術而言，其標準主要組成部分有三個，即：BIM技術能夠共享知識這類信息資源，是一個分享的過程，分享與之相關設施信息，以及這個設施從開始的設計概念到拆除整個全壽命周期之中涉及到的全部決策提供一些科學依據；BIM還是表達一個建設工程項目所具有的物理以及功能特點的一項數字技術；工程項目在不一樣的階段中將會有不一樣的利益有關方，他們會利用BIM技術不斷的在其中插入、提取或是更新與修改數據信息，從而用來支撐以及反映出不同職責之間的協同工作。

2 綠色公共建筑設計中BIM技術的意義

BIM技術是兼顧環境與居住舒適健康的研究體系，受到廣泛的關注與支持，成為許多國家建筑節能的綠色建筑概念。BIM技術在整個建筑設計周期內，最大限度的減少了環境污染和能源利用總量，在節約能源的情況下，為人們提供了舒適、穩定、安全、健康的生活空間。在與自然和諧共處的建筑設計體系中，先是規劃建筑的空間設計、環境設計、舒適設計，在設計的過程中充分利用BIM技術可以有效的提高建筑設計工作效率。通過對BIM軟件的應用，獲取大量的建筑信息資源，再把這些資源充分利用調整，便能有效地創造出建筑信息模型。建筑工程師可以隨時的對建筑設計方案進行環境性能分析，得到環境分析結果以后，作出合理的規劃調整。BIM技術憑借在建筑領域的出色表現，已被列入建筑設計不可缺少的重要設計體系。

3 綠色公共建筑設計中存在的問題

3.1 設計整體性缺乏問題

在設計過程當中，各個專業之間的配合并不默契，缺少協同性設計思路，因此經常出現諸多矛盾。加之，設計中各專業間綠色技能分析軟件眾多，兼容性差，專業性強，上手難度大，只為某個方面提供專業分析，這也嚴重阻礙了設計團隊之間的協調配合。

3.2 流程統一性缺乏問題

在《綠色建筑評價標準》的執行過程中，設計、申報、評審工作分別由不同的單位各自完成，缺乏標準化和制度化，難以形成統一高效的工作系統。且申報、資料整理、評審等工作，多數都由手工完成，工作效率低下，耗費人力物力。

3.3 管理有效性缺乏問題

高成本的綠色建筑技術常常只是作為設計的噓頭，很少有效利用。綠色物業脫節，也給相關技術的使用帶來很大不便。因此，在設計之初就應該兼顧綠色建筑在全生命周期內的使用效果。為盡快解決綠色建筑的一些常見的問題，我們一定要加強綠色建筑設計的質量與效率，引入新的設計技術、工具、思維已經迫在眉睫。

3.4 設計思維創新性缺乏

目前多數設計人員缺乏對綠色建筑適宜性設計方法的研究，仍采用傳統AUTOCAD等二維平面設計軟件在設計工作基本完成以后，再進行建模，對建筑進行性能和能耗分析、計算等工作，而后返回對方案進行修改，如此反復。分析計算的性能數據與建筑空間和形態的關聯性不強，缺少對方案空間形象和性能技術的整體把控，導致工作效率的降低。

4 BIM技術在綠色公共建筑設計中的應用

4.1 公共建筑集成化設計

在綠色公共建筑設計中，集成化設計是將工程學的相關知識與建筑設計過程交織整合的整體設計方法，從而對優化建筑性能形成全新的、綜合的策略。綠色建筑設計作為一種新設計形式，需要納入設計范圍進行思考的方面也相應增加，尤其是各種復雜的分析模擬，如此繁瑣的工作，光靠傳統的設計方法和思路，不利于高效準確的進行設計。BIM技術的介入，可極大提升設計效率和信息準確性，將傳統的依靠建筑師經驗完成定性分析，轉換為依靠準確數據邏輯形成的定量分析。

4.2 運營及管理分析

參數化的三維可視化模型就是BIM技術的核心，其中結合了很多與之有關的專業信，可以把建筑工程的試題功能與特性數字、參數以及可視化，并能與整個建設過程中的信息相一致，并能夠實時地將工程項目有關的各類數據提供出來，提供的這些數據還是十分完整與可靠的，并能進行實時協調，長時間、持續的提供能夠將運營與管理階段的綠色公共建筑對工程信息的要求很好的滿足。如工程項目在運營一段時間之后，要清洗空調的通風系統，這種時候就要熟悉與掌握全部空調系統規模。對空調管路的位置、系統的周邊其他功能的管線位置都要熟知，并在此之后才能決策出要投入相應的人力、物力以及工具，BIM模型就能做到這些要求并且還是高質量的滿足。像哪個燈具壞了都能通過BIM技術建立的模型快速準確的了解安裝燈具的高度、安裝功率以及接線的情況等。

4.3 室內環境分析

風、光與聲音這三種環境組成了室內環境，要想準確的分析好這三個方面的內容，就需要準確的BIM三維建筑模型。通過模型分析室內的自然通風情況，對室內的空氣年齡、污染物的分布等情況明確之后來隨所需開創的數量、位置以及大小等進行適當的調整，改善室內的通風質量水平。同時，分析光環境，對公共建筑的室內光照程度、統一眩光的數值以及一般的顯色指數等是否能與有光要求相適應。還有要分析室內的噪聲，隨室內的噪聲值進行準確的預測，對其進行標準判斷。室外環境一樣可以通過BIM技術模擬出來得模型導入分析軟件，并將上述內容完整分析下來。

4.4 節約及利用材料材料

在綠色公共建筑的標準中有詳細要求建筑的材料以及使用的比率。例如：在施工現場的五百千米之中，所生產出來的建材重量需要占據整體建材重量的60%，若是安全以及環境能得到保證的情況，便要求可持續利用的建材重量要占整體使用建材重量的10%。以上的這些要求若是利用以前的傳統技術與手段便很難計算德快速又準確，更別說一些更復雜的工程項目了。而若是通過BIM技術，這些類別的問題都將迎刃而解，因為BIM技術有著十分有力的數據信息以及統計材料的功能，能在較短的時間內將每種建材的用量計算出來，給與配置工程建材的工作一個可靠的指導，滿足綠色建筑的評價標準。另外，BIM還是將建筑、水、暖、電等等不同的專業設計結合在一起，擁有著檢查碰撞、解決設計階段的不同專業沖突等功能，能使在施工的階段才發現這些沖突問題帶來的浪費問題得到有效避免，并在節約建材方面有著十分有力的貢獻。

4.5 節約及利用水資源

BIM技術建立的三維建筑信息模型可以根據實際的當地氣候降雨數據與暴雨的強度系數與計算的公式提供一個數據庫，數據庫的里完整信息是采集雨水與計算的一種可靠依據，接著便可以以采集雨水方法內不一樣的地貌與材質為基礎，對徑流系數影響與建筑、綠地與道路等信息的確定，從而使集雨量計算更加精確并使設計方案得到及時的調整與優化。

4.6 節約及利用能源

在評價綠色公共建筑的標準中十分重要的一項內容便是節約能源以及利用能源，把通過BIM建立的一個可視建筑三維模型引入能夠分析能耗的軟件或是轉換格式引入能分析能耗的軟件，并以與之有關的規范與標準為基礎，與當地的氣候氣象數據實際結合起來，在模擬的計算結果之上，盡可能科學合理的調整或是優化建筑的維護結構與設置相應的參數，在設計時就預期控制好相應的節能標準。另外，通過BIM技術可以分析室外的太陽輻射的強度與太陽輻射的分布區域，從而利用起來優化與改善太陽能設備方案的設計，在最大程度上科學合理的利用可再生資源，并將室外植被配置優化起來，可以合理的將不同類型的植物種植的位置確定下來。另外，還能分析室內的自然采光，將自然采光充分的利用起來，使人工照明消耗的能源得到有效的降低。

5 結語

BIM技術在綠色公共建筑設計中的應用，為綠色建筑設計提供了新的思路，并且在建筑行業中充分的貫徹了可持續發展觀，BIM技術使我們可以隨時掌握建筑物的所有數據信息，給建筑工程提供了有效地技術型保障。