試析BIM技術在綠色建筑設計中的應用

徐濟歡

摘要：基于綠色建筑理念的發展，將BIM技術應用到綠色公共建筑設計中不僅是我國“互聯網+建筑”技術發展的體現，也是提升公共建筑人性化、生態化以及高性能化的具體措施。文章以BIM技術原理以及在綠色公共建筑中的優勢作為切入點，結合Revit軟件提出其在綠色公共建筑設計中的具體應用策略，以此實現綠色公共建筑設計的要求。

關鍵詞：大數據;BIM技術;綠色公共建筑;設計

隨著工業革命的開端，不可再生能源儲量逐漸減少，全球環境問題引發人們的關注。在可持續發展的概念下，綠色建筑的概念也隨之出現。據不完全統計，建筑行業的消耗能耗占到了整個工業總能耗的50%，綠色建筑設計是降低能耗的主要方法之一。BIM技術作為當前最新的建筑設計技術，它實現了建筑從二維設計向三維設計的轉變，同時BIM是高度集成的三維信息模型，可以有效地解決信息傳輸斷層的發生，其中大部分都符合綠色建筑項目的設計需求，我國現在正強調BIM技術在綠色建筑中的應用。本文應用BIM技術的優點，研究BIM技術在綠色建筑設計中的應用。

一、關于BIM技術和綠色建筑的總體闡述

（一）BIM技術

此技術的應用和實施需要依靠計算機平臺為依托，通過在系統中輸入科學的信息數據，搭建起建筑施工各個環節的模型，為整體工程的設計施工提供輔助參考信息。另外，這一技術同時還具備顯著的靈活性特征，即可對建筑施工中的各個環節的實際操作過程進行模擬，便于技術人員對技術實施的路徑和效果進行直觀的觀察。在此技術支持下的建筑工程實施，不僅其本身的施工質量和效率能夠得到合理的保障，同時，從管理人員的角度來說，也便于其針對具體工程項目的各個環節進行全方位的科學管理。

（二）綠色建筑設計

綠色建筑設計的內涵，即指建筑工程設計工作本身與綠色環保理念的融合。且對于建筑行業領域來說，綠色的建筑設計概念，要求在整個建筑工程開發、實施、應用的全過程中，均以綠色環保的理念為工作原則和指導。其項目建設中，對于有限資源的最大程度的開發和利用成為其關注的一個主要方面。因此，要想達到這一目標，必然需要從技術層面提高建筑設計的技術含量，以達到綠色建筑設計的要求。BIM技術，就是在建筑工程設計中非常典型的一種具有較高實用性的技術類型。其與綠色建筑設計的融合，自然能夠實現建筑項目開發應用全過程中的綠色環保要求。

二、BIM技術在綠色建筑設計中的應用

（一）優化工程設計方案

BIM技術具有較高的技術含量，將其與綠色建筑設計有機結合起來，可以發揮出1+1>2的效用。在綠色建筑設計中，工程方案的設計是最關鍵的環節，該環節對項目的投資影響占據總投資的70%以上，與整個工程的經濟效益有很大關系。為了降低項目投資成本，需要對BIM技術進行合理的應用，通過信息模型的建立，可以讓相關設計人員更好地觀察三維模型，進而可在一定程度上減少設計漏洞等問題出現，對工程方案設計合理性提高具有重要意義。例如，在進行公共綠色建筑設計時，經常會出現管線碰撞的問題，如果利用BIM技術建立相關模型，可以及時發現這一問題，在第一時間對方案進行調整，確保管線走向的正確性。

（二）節材與材料資源利用分析

材料是建筑工程重要的組成部分，在工程總成本中占據著大量比重，已經達到65%左右，所以為了降低工程成本，提升建筑企業經濟效益，滿足綠色建筑設計需求，在實際設計中必須要對節材與材料資源利用進行分析。而且在綠色環保觀念逐漸深入人心的今天，不僅對綠色評價標準進行了完善，而且還對其運用的材料及百分比提出了新的要求。例如，施工現場250千米以內生產的建筑材料重量占建筑材料總重量的30%。因此，在綠色建筑設計中，需要確保其設計能夠達到這一標準。另外，還對可再循環材料使用量進行了明確的規定，在確保工程質量的基礎上，其使用量占總量的10%。在新時期，新要求對傳統建筑設計方式造成了嚴重沖擊。并且當前的建筑更加復雜，如果只是人工對相關建筑材料進行計算，不僅工作效率低下，而且也很難保證計算結果的準確性。面對這一局面，必須要對BIM技術進行充分的利用，主要是因為該技術具有完善的數據信息統計功能，能夠以最快速的速度對各類材料用量進行計算，同時還能保證計算結果的準確性，有利于使綠色建筑設計達到相關評價標準，更好的進行綠色建筑建設。除此之外，BIM技術通過發揮自身碰撞檢查功能，還能減少在實際施工中發生沖突的現象，有效避免了建筑材料浪費的現象發生，降低施工成本，符合綠色建筑設計的要求。

（三）在節能與節材中的應用設計

考慮到項目的節能性因素，該項目采取了多種節能環保材料，為了檢驗設計的可行性，需要對建筑全年的運行能耗以及相關系統的運行特性進行分析，而Revit軟件在節能與節材上的與應用主要表現為：（1）構建公共建筑模型，將建筑構件的相關參數信息等納入數據模型中，為了提高計算速度，本次計算只對辦公區域的能源消耗進行計算。根據《公共建筑節能設計標準》的相關要求，設計了參照建筑模型。本次設計空調系統采取的是干盤管+獨立新風系統，其可以有效避免室內出現凝結水的現象出現，提高了人們的熱舒適性。根據對公共建筑模型節能結構的計算，通過改進圍護結構，使用高效的空調設備，建筑全年耗電量從參照模型的474.5MJ/m2減少至設計模型的346MJ/m2，節省用電量達128.5MJ/m2。（2）利用BIM技術可以對建筑材料進行統一的計算與分配，實現了對建筑材料的優化配置，避免了浪費。在建筑施工的過程中需要大量的建筑材料，建筑材料采購過多過少都會造成能源消耗。而利用BIM模型通過系統的模擬建筑物可以精準地計算出建筑物所需要消耗的建筑材料，這樣有效地節約了經濟費用，提高了建筑材料的優化配置。當然，BIM技術的應用可以實現對建筑材料性能的控制，通過模型可以按照不同的建筑結構提供最佳的材料配置，保證了建筑結構的質量與性能。

三、建筑性能模擬分析

（1）風環境模擬根據建筑綠色設計的通風要求，通過調整建筑的布局來調整建筑的通風條件，來獲得最優化的通風環境。風環境的分析結果包括風向和風流速，可以為建筑的形狀和建筑間距等提供合理的設計依據。（2）場地噪聲模擬建筑的聲環境模擬是建筑性能分析的重要組成部分，通過聲環境分析對建筑的聲源進行控制，避免噪音影響人們的生活環境。

四、結語：

傳統的綠色建筑設計方法對于結構簡單的結構還適用，但是一旦建筑結構復雜，綠色建筑的數據信息就會變得相當復雜，給綠色建筑設計帶來了相當大的麻煩。將BIM技術應用于綠色建筑設計可以很好地解決上述問題，實現對建筑設計的可視化，實現建筑信息的實時共享。結合BIM技術和生態模擬的建筑類型和通用圖形設計是綠色建筑實現節能環保目標的必要手段。如今，BIM技術的發展縮短了建筑師進行仿真分析的時間，便于設計師對設計方案進行比較選擇，實現“邊設計、邊模擬”的目的。

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