BIM在綠色建筑設計中的應用分析

吳成龍

摘要：大型公共建筑是重要的公共活動場所，與公共服務和社會管理密切相關。目前公共建筑的建設要求在不斷提高，建筑結構造型越來越復雜、科技含量以及使用要求越來越高。公共建筑的發展趨勢，使得運用傳統公共建筑設計方法和理念，解決當前公共建筑高能耗、高性能需求等問題己經面臨巨大挑戰。因此研究如何將新技術、新理論應用于公共建筑設計中以提升設計水平，顯得非常必要而緊迫。本文通過綠色建筑評價標準、綠色建筑理論、以及建筑信息模型技術等方面，闡述了BIM技術在綠色建筑設計中的應用。

關鍵詞：BIM；綠色建筑設計；應用

1節地與室外環境

建筑物周圍人行區風速低于5m/s，不影響室外活動的舒適性和建筑通風

1）評價要點

室外風環境模擬得到的建筑周圍人行區1.5m處風速是否小于5m/s。

2）所需證明材料及材料要求

由設計單位提供的建筑總平面設計圖紙，由第三方或設計單位提供的室外風環境模擬分析報告。其中室外風環境模擬報告中應提供建筑周圍人行區1.5m處風速模擬結果，如采取措施改善建筑物周圍人行區風環境，應提供相應說明。

3）BIM技術在評價條款中的應用方法

評價要點提到建筑人行區風速的要求，需要通過建筑室外風環境的模擬結果進行判斷。

因此BIM技術用于該評價條款中的方法與日照分析類似，即通過BIM設計軟件將建筑設計模型導出為風環境分析軟件支持的格式，在風環境分析軟件中通過簡單的模型調整后，進行室外風環境分析模擬，通過模擬結果分析判斷人行區風速是否符合低于5m/s等要求。同樣避免了目前綠色建筑設計過程中，設計人員重復建模的時間和精力的浪費。

2.2節能與能源利用

（1）圍護結構熱工性能指標符合現行國家和地方公共建筑節能標準的規定

1）評價要點

通過建筑圍護結構熱工性能指標設計值與標準值的比較，判斷維護結構熱工性能是否符合節能標準；當設計的建筑不能同時滿足公共建筑節能設計圍護結構熱工性能的所有規定性指標時，需按照《公共建筑節能設計標準》GB50189中規定的圍護結構熱工性能權衡判斷法進行能耗計算。

權衡判斷法即首先計算參照建筑在規定條件下的全年采暖和空氣調節能耗，然后計算所設計建筑在相同條件下的全年采暖和空氣調節能耗，當所設計建筑的采暖和空氣調節能耗不大于參照建筑的采暖和空氣調節能耗時，判斷圍護結構的總體熱工性能符合節能要求。

當所設計建筑的采暖和空氣調節能耗大于參照建筑的采暖和空氣調節能耗時，應調整設計參數重新計算，直至所設計建筑的采暖和空氣調節能耗不大于參照建筑的采暖和空氣調節能耗。參照建筑的形狀、大小、朝向、內部的空間劃分和使用功能應與所設計建筑完全一致。參照建筑外圍護結構的熱工性能參數取值應完全符合標準中的規定

2）所需證明材料及材料要求

設計單位提供的建筑施工圖設計說明、圍護結構做法詳圖、設計單位或第三方提供的節能計算報告。建筑施工圖設計說明中應有完整的圍護結構熱工性能參數說明；當所設計的建筑不能同時滿足公共建筑節能設計圍護結構熱工性能的所有規定性指標時，需提供節能計算報告。

3）BIM技術在評價條款中的應用方法

評價要點提到需要比較判斷圍護結構熱工性能指標設計值與標準值，因此需要統計圍護結構的熱工性能參數。

通過BIM技術的應用，這項統計工作將變得簡單的多。參數化建模是BIM的核心優勢，BIM創建的設計模型中己經包含構件（建筑維護結構）的熱工性能信息。因此只需要通過軟件的明細表等功能，將圍護結構的參數提取出來，將提取結果與節能設計標準進行對比，判斷項目圍護結構熱工性能是否符合節能標準的要求。利用BIM技術不僅可以迅速的提取維護結構熱工性能參數，減少設計人員在統計計算上時間的消耗，而且由于維護結構信息的提取是基于設計模型，因此準確度也有所保證。

（2）建筑設計總能耗低于國家批準或備案的節能標準（公共建筑節能設計標準）規定值的80 %。

1）評價要點

按照《公共建筑節能設計標準》GB 50189中規定的圍護結構熱工性能權衡判斷法進行能耗計算。

2）所需證明材料及材料要求

建筑能耗模擬計算書，由設計單位或第三方提供的節能計算報告。

3）BIM技術在評價條款中的應用方法

評價要點提到需要提供建筑能耗計算書，而能耗計算書的撰寫首先需要進行建筑的能耗模擬計算。理論上BIM在該評價條款中的應用方法與日照分析、風環境分析等類似，但是由于目前BIM設計軟件與能耗模擬軟件之間的接口等問題，無法實現模型格式轉換之后在能耗模擬軟件中直接進行模擬計算。模型導入能耗分析軟件中后，需要進行大量模型調整工作，較日照分析、風環境分析等過程顯得復雜，不能很好的發揮BIM的核心優勢。因此一般不利用BIM直接進行格式轉換，而是利用BIM設計模型中的建筑信息，在能耗模擬軟件中重新進行建模，由于BIM模型中信息的提取比較方便，因此在能耗模擬軟件中的建模過程的信息錄入可以很好的利用BIM模型中己有的建筑信息，節省了信息查詢的大量時間。

3節材與材料資源利用

在建筑設計選材時考慮使用材料的可再循環使用性能。在保證安全和不污染環境的情況下，可再循環材料使用重量占所用建筑材料總重量的10%以上[[38]

1）評價要點

可再循環材料使用重量占所有建筑材料總重量的比例是否超過10%；建筑設計選材時可再循環材料使用重量；可再循環材料使用重量占所有建筑材料總重量的比例。

2）所需證明材料及材料要求

設計單位提供的可再循環材料使用重量占所有建筑材料總重量的比例計算書?？稍傺h材料使用重量占所有建筑材料總重量的比例計算書中需明確可再循環材料的使用率。

3）BIM技術在評價條款中的應用方法

評價要點提到需要統計可再循環材料使用重量占所有建筑材料總重量的比例。

因此BIM在該評價條款中的應用方法與統計圍護結構熱工性能類似，即利用明細表等功能，統計出BIM模型中可再循環材料的重量，以判斷可再循環材料的使用量是否符合標準中的相關要求。同樣不僅節省了時間，同時準確度也有很好的保證。

參考文獻：

[1]張曉菲.探討基于BIM的設計階段的流程優化[J].工業建筑，2013，07：155-158.

[2]李慧敏.基于BIM技術的被動式建筑設計探討[J].建筑節能，2013，01：62-64.