BIM技術對綠色醫院建筑設計的影響

韋 卉 華藍設計（集團）有限公司

1 引言

當前綠色醫院建筑設計的發展如火如荼，其中也是問題多多。BIM 技術雖然在綠色建筑設計方面有著顯著的技術優勢，但是不能否定技術本身還是存在問題的，這些問題進一步導致綠色醫院建筑設計中暴露諸多的問題。綠色醫院建筑設計不能僅僅從節能技術或者技能材料本身出發，還是要注重建筑設計本身的節能性。當前各種技術的發展讓人眼前一亮，BIM 技術的出現也讓建筑行業從業人員有所震撼，通過虛擬化的空間實現建筑施工的數字化管理。

2 BIM技術

BIM技術作為一種新興的技術手段，有著鮮明的時代發展特色。Revit 或Arch3D 等平臺是BIM 技術能夠順利實施的重要平臺保障。通過使用BIM 技術，將建筑物的設計放置在虛擬的空間下模擬，這種模擬是貼近現實實際的，包含施工的過程、進度以及后期維護管理如何開展等，甚至一些細節化的東西都能有所體現。BIM技術具有鮮明的可視化特點、協調性特點以及模擬性特點。

2.1 可視化

在BIM 技術下，CAD 的數據性以及SKETCHUP 的可視性得到充分整合。建筑設計能夠更加直觀的展示在平臺上，包含數據信息、造型效果以及建設理念都能在一個模型中體現出來。綜合化的體現有利于決策者做出更加科學合理的決策，也有利于及時發現問題并改正[1]。

2.2 協調性

過去傳統的建筑設計，由于受到平臺的制約，不同專業根本不能進行信息的共享。這種信息的隔絕與有限分享性，大大降低了大家的工作效率，不利于不同部門之間的分工合作。BIM 技術的協調性在于可以增強建筑設計公司不同專業之間的協調，將成果與信息放在同一平臺上，不同專業可以了解其他專業的信息，進而根據不同專業信息進行自己工作部分的調整與提高，大大提高了建筑設計的水平[2]。

2.3 模擬性

模擬性條件下，可以減少建筑設計人員的不確定性，讓更多的細節化東西能夠具體化。建筑設計方案開始時不會是一種，而是多種，建筑人員在后期取舍方面需要有數據的參考依據，BIM 技術的模擬性通過虛擬的模型呈現出來，讓問題能夠在測試中展現出來，方便建筑設計人員進行建筑設計方案的取舍以及選擇。這樣一來，方案的設計更加偏向于低能降耗，也更符合綠色建筑的理念。

3 BIM技術應用于綠色醫院建筑設計的必要性

3.1 綠色建筑是未來醫院建設的主要依據

傳統醫院較為復雜，在當今這個時代下略顯冗雜，不利于醫院運轉效率的提高。通過BIM技術的運用，信息化、智能化使得傳統醫院轉向現代化醫院，進而得到國家相關方面節能減排的要求。

3.2 BIM技術理念與綠色醫院理念相貫通

綠色醫院的建設，綠色理念不是局限于某一環節，而是貫穿于整個環節，包括最初的設計、建設以及后期的管理階段。BIM技術的理念恰好符合綠色醫院建設理念，兩者都是朝著節能降耗方向發展。BIM技術中包含各種的幾何信息，能夠進一步優化綠色設計方案。能量分析系統的融入，大大減少了建筑設計人員工作壓力。

4 BIM技術應用對綠色醫院建筑設計的影響分析

4.1 BIM技術的運用對傳統設計思維的改變

綠色醫院建筑設計中BIM技術的運用實現了傳統設計思維下向三維數字化設計思維的轉變，醫院建筑注重功能，這也使得醫院建筑的設計偏向于以功能性能為中心，而不是一味地追求建筑外觀視覺的美，特別是對于綠色設計，醫院建筑的結構、設計的經濟性、環境參數等在設計中得到越來越多的重視，這也促使了傳統設計思維的變化。

傳統設計思維是將設計靈感轉換為二維圖紙再到三維模型的模式，而在BIM 技術運用下，借助REVIT、ARCHICAD 等建模軟件的強大參數化和可視化功能，實現了由設計靈感直接到三維建模的設計思維模式，相比于傳統設計思維中將三維建筑二維化，通過設計平面、立面、剖面最終形成三維印象，BIM技術下的建筑設計是從三維出發，在虛擬環境中生成設計的概念，再在模型建構推敲中進行設計。以綠色醫院建筑設計中的綠色節能設計理念運用為例，在BIM 技術運用下可早期進行建筑方案設計中的能耗模擬和評估，解決了傳統設計思維中項目設計與綠色節能設計脫離的問題，最大程度上保障了建筑全生命周期能耗的模擬和評估。

4.2 BIM 技術的運用對綠色醫院建筑空間規劃的改變

（1）結合CIVIL3D、谷歌地球建造地形。建筑設計中先對地形進行分析，特別是對于地形復雜的場地，可通過CIVIL3D建立地形,然后將生成的地形直接導入REVIT，簡化了借助SKETCH 等軟件通過CAD 重新建模的步驟，地形建好后分析高程。分析坡向可以對相對良好的建設區域進行進一步的明確，不再結合坡度分析，并利用不同顏色對不同坡度進行標注，以對土方量較少的建筑范圍進行明確[3]。綜合考慮坡向和風向日照情況，爭取良好的建設位置，并結合周邊交通狀況劃分大的功能區域。

（2）結合ECOTECT 進行場地風環境的分析。建筑設計中對場地氣候特征的分析十分重要，可通過ECOTECT 的Weather toll對場地氣候特征進行分析，特別是風環境。分析建設場地的主導風向、太陽輻射最佳區域及場地適宜采用的節能手段，以便確定朝向風向相對于醫院污染源的位置要布置在主導風向的下風向，如果場地周邊狀況較為復雜可建立場地模型，創建場地內及周邊建筑物模型，將模型信息提取到ECOTECT 中進行光環境、日照等分析，在充分掌握場地情況的基礎上為醫院整體規劃提供直觀的依據[4]。

（3）結合CFD 對建筑風環境進行詳細分析。為了保證建筑設計工作的全面性，使得建筑效果理想化，對于風環境的合理分析還是有必要的。CFD 分析下，無論是室外風環境還是室內風環境都能得到有效落實[4]。在對建筑風環境分析基礎上，進一步優化建筑物設計以及布局，促使建筑物布局以及設計合理化與理想化。綠色醫院建筑設計需考慮到節能措施的運用，在設計初期需針對建筑自然通風進行分析，在分析了場地主導風向后，選擇合適的建筑建設角度以確保建筑內良好的自然通風，避免在風速過大的區域設置住院等功能，入口可設置擋風墻，并盡量避免風速大的朝向。

4.3 BIM技術的運用對模型建構的改變

BIM技術的運用對于模型建構有著明顯的改變，包含聲音效果、通風效果以及采光效果，這些因素在BIM 技術運用下，都會朝著積極的方向發展。BIM 技術在綠色醫院建筑設計中的應用不管是在整體效果還是局部效果上，都有著理想化的積極作用。一些細節化，具體化的東西生活化展現，降低了在環節或者相應區域出現問題的概率。BIM技術下，大量的信息可以進行計算，得出最佳溫度、濕度方面的控制范圍，大大提高設計人員對于建筑的控制力。這樣一來，在具體施工過程中，大家可以根據相關要求保證建筑質量，同時也避免了不必要的浪費。

5 結語

綠色醫院建設是目前醫院建設的方向，也是國家大力提倡的建設方向。現代化醫院的發展具有多項任務，有著鮮明的時代特征。各種各樣技術的發展對于醫療事業的發展有著極大的促進作用，BIM技術在綠色醫院建設中的應用是具有積極意義的。