基于BIM技術(shù)的綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用研究

周東鋒 陳隨濤

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，建筑行業(yè)也得到了空前的發(fā)展，但隨著建筑行業(yè)發(fā)展，環(huán)境也受到污染，綠色建筑成為現(xiàn)代建筑發(fā)展之路。BIM技術(shù)不僅在綠色建筑中應(yīng)用，也可以將不同建設(shè)周期的項(xiàng)目信息整合到同一平臺(tái)，不但可以讓不同專業(yè)設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)方案做出評(píng)估，而且給設(shè)計(jì)人員也帶來方便，例如可以對(duì)方案做優(yōu)化處理和重新設(shè)計(jì)。實(shí)例證明，BIM系統(tǒng)在建筑方案設(shè)計(jì)中表現(xiàn)出了極大的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；綠色建筑；建筑設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TU201.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）11-0284-02

我國是建筑大國，每年消耗的建材材料是全球建筑材料消耗總數(shù)的50%以上。水泥與鋼鐵的消耗量占全世界的40%。同時(shí)也就造成了大量的建筑垃圾，所以我國還是建筑垃圾生產(chǎn)大國。所以綠色建筑很重要，而在綠色建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)，可以對(duì)設(shè)計(jì)方案生態(tài)性起到很好的輔助作用，并且BIM技術(shù)可以利用仿真模擬技術(shù)，通過模擬建筑模型來真實(shí)反應(yīng)建筑信息。可以讓建筑設(shè)計(jì)可視化，有效的提高綠色建筑工程的質(zhì)量。

1 BIM技術(shù)

BIM是新興的一種項(xiàng)目數(shù)字化設(shè)計(jì)形式，Building Information Modeling是它的全稱。建筑模型最早提出與1975年，是一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)建筑管理的技術(shù)化手段。它通過建立BIM技術(shù)的參數(shù)模型整合各種項(xiàng)目的相關(guān)信息，BIM技術(shù)不但能完成設(shè)計(jì)階段的協(xié)同設(shè)計(jì)，也能對(duì)施工階段中建造全過程驚醒一體化管理，并且在運(yùn)營階段也對(duì)建筑物的智能化進(jìn)行維護(hù)與設(shè)施進(jìn)行管理，BIM技術(shù)以各種數(shù)字技術(shù)為依托，以數(shù)字信息模型為工程建設(shè)基礎(chǔ)，將信息存儲(chǔ)在BIM中。BIM技術(shù)能提高效率、減少項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)和浪費(fèi)，也能控制成本。且具有可視性，協(xié)調(diào)性，模擬性等特點(diǎn)。

2 BIM技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 可視化特點(diǎn)

BIM技術(shù)的可視化特點(diǎn)對(duì)建筑行業(yè)來說，運(yùn)用真的很大，并不是所有人類的抽象思維都很發(fā)達(dá)，所以自行想象便更不可能存在與每個(gè)工作人員當(dāng)中，這個(gè)時(shí)候就很需要BIM技術(shù)中可視化的特點(diǎn)，它可以將建筑模型的每個(gè)細(xì)節(jié)完全體現(xiàn)出來，從而表達(dá)設(shè)計(jì)者的創(chuàng)意，實(shí)現(xiàn)建筑的可視化的效果。

2.2 協(xié)調(diào)性特點(diǎn)

BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)性是指在建筑過程中各單位之間相互幫助，友好配合，一旦項(xiàng)目實(shí)施過程中遇到問題，就要將各單位組織起來開會(huì)，一起尋找問題原因及其解決辦法，除此之外，他還可以解決地下排水布置與其他設(shè)計(jì)布置等問題，因此BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)性在建筑行業(yè)中受到了很大的關(guān)注。

2.3 模擬性特點(diǎn)

BIM技術(shù)的模擬性特點(diǎn)在建筑中有著很重要的地位，它不僅可以模擬出建筑物模型，還可以模擬非現(xiàn)實(shí)產(chǎn)物，并且它可以很好的處理與之相關(guān)的模型，也能很好的對(duì)建筑項(xiàng)目做出完美的進(jìn)4D模擬演練，還可以實(shí)現(xiàn)5D模擬的需要，并且對(duì)成本投入也能夠有很好的把握。

2.4 優(yōu)化性特點(diǎn)

BIM技術(shù)的優(yōu)化性實(shí)際上說的是整個(gè)設(shè)計(jì)，施工，運(yùn)營的過程就是個(gè)不斷優(yōu)化的過程，但優(yōu)化又受三樣?xùn)|西的制約，他們便是信息，復(fù)雜程度和時(shí)間，目前優(yōu)化可以做下面的工作，項(xiàng)目方案優(yōu)化，特殊項(xiàng)目的設(shè)計(jì)優(yōu)化。其實(shí)BIM技術(shù)就是把建筑過程中比較復(fù)雜和繁瑣的工序進(jìn)行合理的簡化，進(jìn)而在規(guī)定時(shí)間內(nèi)有效的完成工程建設(shè)。

2.5 可出圖性特點(diǎn)

BIM技術(shù)并不是為大家日常多見的建筑設(shè)計(jì)院所出的建筑設(shè)計(jì)圖紙，而是根據(jù)不同用戶的需求，在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和構(gòu)件加工的過程中在行建筑物可視化演練、模擬、協(xié)調(diào)及優(yōu)化，可以幫業(yè)主出更多圖紙。

3 BIM技術(shù)在綠色建筑管理方面的影響研究

3.1 綠色建筑的數(shù)字化管理優(yōu)勢(shì)

綠色建筑建設(shè)的工程質(zhì)量是至關(guān)重要的，其工程管理是一套高標(biāo)準(zhǔn)的管理模式，因此設(shè)計(jì)者在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)制定合理地方式，不斷給提高建筑技術(shù)，且必須重視能源消耗和環(huán)境保護(hù)。這個(gè)工程建筑項(xiàng)目必須做到以“綠色、低碳、舒適、可用性強(qiáng)”為目的，并將BIM技術(shù)應(yīng)用到綠色建筑中，不僅可以有效的縮短工期，也能降低投資成本，還可以幫助管理人員及時(shí)獲取綠色建筑，是綠色建筑設(shè)計(jì)階段必不可少的工具，從而利用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)綠色建筑的數(shù)字化管理。

3.2 綠色建筑強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持

BIM技術(shù)源于一定技術(shù)和信心積累，BIM技術(shù)中“投資控制”中最基礎(chǔ)，最核心的組成部分便是大數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)的興起，大大促進(jìn)了BIM技術(shù)的發(fā)展。眾所周知，綠色建筑有復(fù)雜性、多專業(yè)性和交叉性等特點(diǎn)，更是一項(xiàng)系統(tǒng)化的工程。并且大數(shù)據(jù)解決了工程造人員數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)分析等問題，同時(shí)這項(xiàng)技術(shù)在對(duì)數(shù)據(jù)的分析處理過程中能夠獲得強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持來解決綠色建筑工程建造階段所出現(xiàn)的問題。

4 BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用

4.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

一個(gè)工程的設(shè)計(jì)階段在整個(gè)工程建設(shè)過程中是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一，對(duì)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化可以從基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)地下室，梁，樓板，柱，剪力墻等方面優(yōu)化處理。在對(duì)大量的項(xiàng)目投資分析中可以看出，前期的設(shè)計(jì)工作對(duì)整個(gè)項(xiàng)目投資的影響能夠占到一半以上，正因?yàn)檫@個(gè)原因，如何有效的降低投資成本成為優(yōu)化項(xiàng)目的重中之重。而BIM技術(shù)的應(yīng)用可以更好的發(fā)揮其作用，B尤其是可以對(duì)建筑模型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)更好，方便設(shè)計(jì)師們，以便對(duì)項(xiàng)目的建設(shè)成本有更好的控制。

4.2 節(jié)能及能源利用

從自然資源方面看，中國的能源總量雖然比較大，平均占有量卻遠(yuǎn)達(dá)不到國際水平，綠色建筑是指在工程建設(shè)及使用全周期內(nèi)，最大限度的節(jié)能減排和達(dá)到環(huán)保的目的，其根本的內(nèi)涵及指導(dǎo)思想是充分利用資源，減輕對(duì)自然的影響，打造一種健康，適宜的室內(nèi)環(huán)境，建設(shè)本身是注定要消耗能量的，零能耗實(shí)際上是利用風(fēng)能，太陽能發(fā)電來低耗所需能量。從人力資源方面看，BIM的參數(shù)化后能夠針對(duì)各種分析結(jié)果，有及時(shí)的反應(yīng)。有關(guān)建筑質(zhì)量、進(jìn)度以及成本的信息可以通過BIM建筑信息系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)獲取。BIM數(shù)據(jù)信息真實(shí)有效且豐富，在工程建設(shè)軟件中提供可靠的數(shù)據(jù)，并從中保證各種數(shù)據(jù)的真實(shí)性。改技術(shù)可以快速運(yùn)算各種數(shù)據(jù)，最大程度減少了人工計(jì)算。并且模擬輸出的數(shù)據(jù)相比人工統(tǒng)計(jì)更加精準(zhǔn)可靠從而節(jié)約了人力資源，員工便可以發(fā)揮更大的用途。

4.3 節(jié)材及材料利用

提到綠色建筑節(jié)材，可能就會(huì)想到可循環(huán)材料利用，廢棄等。對(duì)天然，資源，和能源消耗最高行業(yè)便是建材工業(yè)，它不但破壞土地，還給大氣造成嚴(yán)重的污染。并且建材行業(yè)高度依賴于各種不可再生資源。各種礦物質(zhì)是絕大多數(shù)筑材料的加工材料，且為不可再生的資源，只有一部分是來能夠再次利用的工業(yè)廢渣。這時(shí)，可以從廢舊物的循環(huán)再利用，輕質(zhì)建筑材料的應(yīng)用方面，來為綠色建筑添磚加瓦。因此，綠色建筑的建設(shè)材料應(yīng)盡最大限度的采用環(huán)保能循環(huán)應(yīng)用的材料，選擇建筑材料的過程中，確保施工材料無危險(xiǎn)，并確保施工材料的可再生、可循環(huán)利用，最好達(dá)到所有施工材料總比例百分之十以上。而在這時(shí)，BIM技術(shù)將展示它強(qiáng)大的性能，員工可以運(yùn)用此技術(shù)軟件模型，對(duì)綠色建筑材料的品種進(jìn)行大量的分析并且其重量做到精確的度量，對(duì)可重復(fù)利用的建筑材料進(jìn)行檢查，看其能否達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，從而保證綠色建筑設(shè)計(jì)中材料的節(jié)能、環(huán)保性能。

4.4 分析建筑性能

綠色建筑的實(shí)現(xiàn)是一個(gè)綠色技術(shù)系統(tǒng)和體系共同作用的結(jié)果，其中綠色建筑設(shè)計(jì)的重要方面體現(xiàn)在建筑性能分析，綠色建筑設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)是建筑能耗。當(dāng)下，建筑項(xiàng)目的現(xiàn)實(shí)環(huán)境比較復(fù)雜，軟件的系統(tǒng)假設(shè)模型又在適應(yīng)性上產(chǎn)生分歧，導(dǎo)致在針對(duì)建筑能耗的分析中，結(jié)果與實(shí)際情況存在較大偏差。局限性幾乎在所有的軟件都普遍存在，這樣分析結(jié)果便有大大的不確定性。BIM技術(shù)的可視性可以將設(shè)計(jì)圖顯現(xiàn)出來，幫助設(shè)計(jì)師更好的更改，而且與BIM系統(tǒng)對(duì)接使用的分析軟件都具備將模型數(shù)據(jù)導(dǎo)出的功能。這些數(shù)據(jù)可以提高分析的準(zhǔn)確性。建筑性能模擬分析的引入給建筑師帶來了難以想象的效果，使其能夠了解建筑初成后的實(shí)際效果，這對(duì)其設(shè)計(jì)的改進(jìn)有著很大的好處。

5 結(jié) 語

綠色建筑建造是時(shí)代發(fā)展的必經(jīng)之路，這是職業(yè)賦予建筑行業(yè)的責(zé)任，主要依據(jù)國家相關(guān)的綠色建筑評(píng)價(jià)體系對(duì)是否是綠色建筑做判定。但，總而言之，綠色設(shè)計(jì)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)在評(píng)價(jià)體系中，BIM技術(shù)的出現(xiàn)，給綠色建筑帶來了許多好處，BIM技術(shù)應(yīng)用在綠色建筑設(shè)計(jì)各個(gè)階段，對(duì)建筑的布局和物理環(huán)境情況進(jìn)行有效的控制，不僅幫助建筑師設(shè)計(jì)出全面、準(zhǔn)確、有效的高質(zhì)量的綠色建筑，也為國家在綠色建筑中提供了有力的技術(shù)支持和保障。

參考文獻(xiàn)

[1]王博嘉彬.BIM技術(shù)在綠色建筑中的應(yīng)用探析[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015.

[2]馬曉云.BIM技術(shù)在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用管窺[J].2015.

收稿日期：2018-3-10