基于BIM技術的綠色建筑能耗及環境管理研究

孫瑋瑋 韓瑞 李楠

摘 要：近年來，隨著資源的緊缺和環境的惡化，建筑行業對建設過程中資源的利用及環境保護情況同時也予以高度重視。因此隨著BIM技術的發展，建筑行業利用利用BIM技術的可視化、信息化、協同性等特點，發現設計、施工以及運維過程中建筑節能的不足之出，提出提高建筑能耗的管理能力以及生產效率的方法，達到環保和節能降耗的目的。

關鍵詞：BIM技術;綠色建筑;建筑能耗;應用策略

多年來，我國建筑業一直采用傳統的施工方法和技術，未有重大性的突破和改變，對于資源節約及環境保護等方面重視不足。但隨著工業革命的到來，傳統的建筑技術在各個階段所表現出來的環境污染及能源消耗量大的問題缺點越來越明顯，使得人們不得不探索新的出路。通過對國外常用的綠色建筑評價體系的研究，我國提出了綠色建筑標準規范，并在全國推廣實施。利用BIM技術的信息整合的特點，對綠色建筑進行全方位分析，以便更好的實現資源節約和環境保護的目的。

一、綠色建筑的特點

現階段我國越來越重視對環境保護，并開始推行全生命周期的綠色建筑應用，識別建筑全生命周期的環境影響因素，從成本和效益的角度入手進行全生命周期的環境、能源的效益分析。針對項目設計、施工及運維過程中的“四節一環保”進行分類，分別從節水、節能、節材、節地及環保的角度分析項目的各種能源的利用效率及環境保護情況，并對出現的問題提出有針對性行的解決措施，提高能源的利用效率，減少資源的浪費，并做好全生命周期建設過程中的環境保護，例如，施工階段的揚塵、建筑垃圾、污水廢水等的處理處置，以及后期運維階段的能耗管理等均十分重要。

二、BIM技術在綠色建筑中的應用優勢

在綠色建筑被各個階層均越來越重視的時候，綠色建筑在實際實施過程中的劣勢也凸顯出來，距離國家提出的可持續發展的目標還有很遠的差距。傳統的綠色建筑的實施主要是建立在建筑本身的基礎上，通過二維CAD圖紙及普通的能耗軟件進行模擬分析。且大多數情況下僅僅局限于策劃及設計階段，在施工階段真正去落實還是有很大的難度。例如綠色建筑選用的建材一般都是環保型、新型的建筑材料，其價格昂貴，很多施工單位實際并不愿意花費大量的財力去獲得很少的企業內部效益。

BIM技術在綠色建筑中的應用優勢主要有以下幾個方面：

（1）利用BIM技術的信息化等特點可以為綠色建筑的真正實施提供新的方法和手段，彌補設計缺陷，提高設計質量，減少施工過程的變更造成的返工，節約資源。

（2）利用BIM技術的可視化特點深入剖析建筑物建設及建成后對周圍環境的污染情況，同時對建成后建筑的光環境、風環境、空氣質量環境等進行宜居情況進行分析。

（3）利用BIM模型進行工程量的統計，分析綠色建筑的實施對成本造成的影響。主要是分析其經濟及社會效益是否與投入成本正相關，是否真正有利于環境保護及能源節約。

三、BIM技術在綠色建筑中的應用策略

（一）構建精確的BIM模型

基于BIM技術的綠色建筑應用，首先應構建精確、科學的BIM技術模型。模型一般分為設計模型和施工模型，設計模型一般是依據初步設計圖紙搭建的模型，一般用于設計方案的確定，圖紙的查缺補漏，而BIM模型的應用主要應用于施工階段。在施工階段模型深化團隊與現場技術人員進行溝通，確保技術人員在建筑工程施工之前應認真分析建筑能耗情況是否真正滿足項目的綠色建筑設計要求，實現對整體建筑的系統分析，為專業人士進行準確的綠色建筑評價提供依據，例如，對供暖、照明等耗能設備進行分析和評價。

（二）加強碰撞檢查力度

要想在建筑施工中減少資源的損耗以及降低工程造價，還應加強專業內和專業間的模型碰撞檢查力度，利用BIM軟件可以自動查找產生碰撞問題的優勢，發現圖紙設計過程中存在的碰、缺、漏等問題，出具相應的碰撞檢查報告。可以有效避免因不能詳細的查清二維藍圖中的沖突或者由于施工中其他方面因素而導致重新設計的問題，進一步降低大量施工材料浪費的損失以及人工費用。避免施工過程中出現返工等資源耗費或者是工期費用損失的問題，加快項目的實施進程。

（三）利用BIM技術進行交底

綠色建筑在施工階段很難真正的推廣下去，一方面是因為施工人員專業技術知識的不足，容易出現返工的現象造成資源的浪費，另一方面原因是綠色建筑會加大施工成本投入。利用BIM技術制作綠色建筑相關的施工方案模擬動畫及施工部署等，便于對現場施工工人進行直觀的專項交底，可以提高綠色建筑相關施工內容的一次驗收通過率，減少返工等問題的發生。

（四）完善基于BIM的綠色建筑評價體系

由于對傳統的綠色建筑能耗評價體系存在片面性的理解，致使其主要應用手段過于單一，為此，很多建筑企業在綠色建筑發展的過程中出現瓶頸，隨著當前市場競爭越來越激烈，很多建筑企業在不了解綠色建筑評價體系的背景下，已逐漸落后于其他實力較強的競爭者。因此，要想實現建筑節能環保以及低耗能，必須完善BIM技術在綠色建筑能耗評價體系中的應用，通過將BIM技引進到當下綠色建筑能耗評價體系中，可以使建設單位在原有評價體系的基礎之上實現節能減排的目的，從而使BIM技術在綠色建筑能耗評價體系中不斷得到完善與優化。

（五）利用科學的方法分析影響因素

基于BIM的層次分析法能夠明確綠色建筑能耗影響因素。BIM技術因其具有的信息化的特點使其本身就擁有龐大的數據關聯性，所提供的數據不僅有效的實現綠色節能，降低資源消耗，大幅度降低綠色建筑整體結構的耗能，同時還可以對建筑的某一處進行修改，以此重新調整建筑結構中信息數據。利用層次分析法將項目綠色建筑目標層層分解，例如，首先通過利用BIM技術可以針對居住區建筑整體的采光問題進行綜合分析，可以對建筑整體的圍護結構以及它的穩固性進行分析，也可以及時對建筑結構的內部供熱與制冷等系統能耗進行分析，通過分析數據，對建筑節能提出適當的改進或者優化措施，從而制訂出更加具有針對性、有效性的修改方案，使BIM技術在綠色建筑耗能中充分發揮作用。

（六）確保實現全生命周期BIM應用

綠色建筑的實施貫穿于項目的全生命周期內，包括策劃、設計、施工、運維和拆除等階段。項目實施過程中會因為建設信息溝通不暢而導致各參建方意見不統一、流程受阻，這一現象嚴重影響整個項目的高效運行，造成項目進度滯后。因此，必須建立全生命周期、所有參建單位共同參與的基于BIM的綠色建筑組織架構。利用BIM技術將所有單位的信息進行整合，實現信息資源共享。從而促使各參建方能夠以最快的速度完成相關工程信息溝通，加快圖紙出圖和施工速度，實現縮短建設工期以及減少資源損耗的目標。

四、結語

在綠色建筑的發展越來越深入發展的今天，綠色建筑的各項要求日漸提高，這需要我們不斷提高綠色建筑建設的技術含量，基于BIM技術的綠色建筑評價體系能夠幫助我們提前做好相應的建筑資源及環境優化，加強對建筑耗能的評價與分析意識，再對建筑進行深入精確的改造，確保充分將綠色建筑理念融入到實際施工過程中，促使我國建筑行業向綠色、環保方向發展邁出更踏實的步伐。

參考文獻：

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