綠色公共建筑設(shè)計中BIM技術(shù)應(yīng)用探析

文/劉杰 中石化節(jié)能環(huán)保工程科技有限公司 湖北武漢 430223

綠色公共建筑設(shè)計中BIM技術(shù)應(yīng)用探析

文/劉杰 中石化節(jié)能環(huán)保工程科技有限公司 湖北武漢 430223

隨著環(huán)保意識的不斷提升，綠色建筑這一新的理念出現(xiàn)在建筑行業(yè)之中，而BIM作為建筑信息技術(shù)理念，直接關(guān)系到建筑整體的壽命。綠色公共建筑強調(diào)在建筑的全生命周期之內(nèi)，最大限度節(jié)約能源，做到節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、保護環(huán)境和減少污染，而BIM技術(shù)則強調(diào)提供科學(xué)可靠的信息依據(jù)，來支撐建筑物性能優(yōu)劣的判斷，雖然類別不同，但是卻可以有機的和諧起來。所以，在注重環(huán)保的同時，人們就應(yīng)該了解BIM技術(shù)，能夠?qū)G色公共建筑設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用有一個更深層次的認識。

綠色公共建筑；設(shè)計；BIM

目前，社會信息已經(jīng)同物質(zhì)、能量組成社會發(fā)展的三大要素，而模型能夠讓我們對事物的信息進行更好的分析、了解與改造。BIM技術(shù)，作為大數(shù)據(jù)、信息時代下產(chǎn)生的，它不僅僅是一場技術(shù)的變革，同樣，也給建筑行業(yè)的設(shè)計程序變更帶來更多的契機。

一、BIM技術(shù)

BIM技術(shù)是建筑信息模型，主要是通過建筑工程數(shù)據(jù)作為其基本，然后建立一個數(shù)字化的模型，通過仿真模擬模型，然后對真實建筑物全部信息加以模擬。BIM技術(shù)本身擁有協(xié)調(diào)性、可視性、優(yōu)化性、模擬性等多個特點。BIM技術(shù)主要是講建筑設(shè)計管理利用數(shù)字化的模擬技術(shù)來加以表現(xiàn)。通過數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢，就可以進行建筑工程的管理工作，以此來提升建筑工程的整體進度，保證建筑工程的質(zhì)量［1］。

二、BIM在綠色公共建筑設(shè)計中的應(yīng)用

（一）分析利用能源及節(jié)約能源

在評價綠色公共建筑標準中，利用能源和節(jié)約能源是非常重要的一項內(nèi)容，通過可視的建筑三維模型引入到分析能耗的軟件之中，或者是在軟件之中融入轉(zhuǎn)換格式，然后依據(jù)相應(yīng)的規(guī)范和標準，結(jié)合當?shù)氐臍庀髷?shù)據(jù)，就可以確保模擬計算結(jié)果得到科學(xué)合理的優(yōu)化，或者是通過相應(yīng)的參數(shù)調(diào)整以及建筑結(jié)構(gòu)的維護，在設(shè)計過程中控制好預(yù)期的節(jié)能標準。另外，通過BIM技術(shù)，還可以對室外太陽輻射分布的區(qū)域以及輻射的強度進行分析，然后通過太陽能設(shè)備設(shè)計的改善與優(yōu)化，達到可再生資源的最大程度利用，通過優(yōu)化配置室外的植被，這樣就可以確定不同類型植物所種植的位置。另外，通過室內(nèi)自然采光的分析，合理利用自然采光，也可以避免人工照明能源消耗過大，建筑能耗分析模型見圖1所示。

圖l 能耗分析建筑模型

（二）具體的設(shè)計應(yīng)用

1.場地設(shè)計與規(guī)劃布局

在設(shè)計與規(guī)劃建筑工程場地時，利用BIM模型數(shù)據(jù)作為其基礎(chǔ)，就可以綜合的分析場地條件、景觀條件以及氣候條件，合理利用土地資源，就可以進行建筑的整體化布局。再結(jié)合環(huán)境氣候的原則來模擬日照、通風、場地等因素來加以分析，就可以確保從整體的角度來優(yōu)化建筑布局、景觀系統(tǒng)以及道路關(guān)系等部位［2］。

2.光環(huán)境分析與設(shè)計

在分析光環(huán)境的時候，基于BIM建筑模型以及當?shù)氐娜照諗?shù)據(jù)，對全年的建筑各個位置日照時間、陰影遮擋關(guān)系等進行真實的模擬，將任意時間任意地點的日照效果和遮擋關(guān)系進行動態(tài)可視化的顯示，再結(jié)合當?shù)亟ㄖO(shè)計標準，進行合理的調(diào)整與優(yōu)化。同時，根據(jù)有需要的部位，進行設(shè)計分析，這樣才可以確定構(gòu)件的尺寸、遮陽形式以及遮陽的效果。

利用BIM技術(shù)，可以采集房間自身的信息、日照條件和周邊環(huán)境關(guān)系，分析任意一個房間的天然采光效果。然后再通過實際的分析結(jié)果，按照照明的規(guī)范標準，就可以進行照明的輔助設(shè)計。通過相關(guān)的輸入照明設(shè)備信息，合理布置，來模擬房間光環(huán)境，監(jiān)控照明的實際能耗。這樣就可以確定綠色公共建筑開窗位置和具體的尺寸，這對選擇并設(shè)置照明設(shè)備有著極大的幫助作用［3］。

3.風環(huán)境分析與設(shè)計

在具體的操作中，按照BIM建筑信息模型以及風環(huán)境數(shù)據(jù)，一定要將當?shù)氐臍饬饔绊?、場地?nèi)部的建筑形式影響、周邊環(huán)境影響等多方面因素全面把控，對于建筑室內(nèi)任意一個區(qū)域進行通風的模擬，將各個地點的風速、風溫、風頻、空氣污染指數(shù)等數(shù)據(jù)真實直觀的反映出來，再根據(jù)人體舒適度和功能需求進行綜合考慮，利用風環(huán)境，將綠色公共建筑以人為本的理念體現(xiàn)出來，同時，減少設(shè)備的負荷。

4.室內(nèi)環(huán)境的分析與設(shè)計

分析建筑的室內(nèi)噪聲，對室內(nèi)的噪聲值進行預(yù)測，可以判斷其能夠達到噪音的標準。和室外的環(huán)境一樣，室內(nèi)環(huán)境也可以利用BIM技術(shù)進行三維可視化模擬的建立，將相應(yīng)的分析軟件導(dǎo)入其中，就可以完成這一部分內(nèi)容的分析與處理［4］。

5.聲環(huán)境的分析與設(shè)計

利用BIM建筑信息模型，也可以將聲環(huán)境和聲源信息確定下來。通過可視化的模式，就可以進行動態(tài)化的模擬，其中主要包含了對關(guān)聯(lián)聲波線、混響時間以及聲學(xué)響應(yīng)的具體分析，進而對廳堂等室內(nèi)的聲場進行優(yōu)化設(shè)計。通過可視化的結(jié)果，就可以將聲場的均勻度、聲音的折射、衰減等效果直觀的顯示出來。同時，BIM模型的利用，也可以模擬周邊的噪聲污染程度，并且還能從設(shè)計的角度進行合理化分析與布局，通過防噪聲措施來減少噪聲干擾。

結(jié)語：

在綠色公共建筑設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)，滿足了綠色建筑從開始建設(shè)到最終拆除整個生命周期之中對于環(huán)保的要求，同時，也滿足了性能方面的要求。在建筑行業(yè)之中，將可持續(xù)發(fā)展觀貫徹落實，這將是未來公共建筑建設(shè)的主要方向。我國也可以將BIM技術(shù)與綠色建筑擺在最顯眼的位置上，這樣也有利于兩者之間的相互結(jié)合與發(fā)展。

［1］劉超.建筑信息建模技術(shù)（BIM）與綠色建筑設(shè)計［J］.綠色建筑，2011，04:48-49.

［2］王瑤.BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計中的應(yīng)用［J］.住宅與房地產(chǎn)，2016，18:54.

［3］郭瓏瓏.基于BIM技術(shù)的綠色建筑集成設(shè)計優(yōu)化研究［D］.南京林業(yè)大學(xué)，2014.

［4］蘆洪斌.BIM在建筑工程管理中的應(yīng)用［D］.大連理工大學(xué)，2014.