試析BIM技術在綠色建筑設計中的應用

王雪娜

摘要：目前，我國的綠色建筑的發展迅速，在可持續性理念的促使下，綠色建筑概念應運而生，從實際統計角度看，建筑行業每年消耗能源總量是整個工業消耗的50%，而綠色建筑設計則是有效降低能源消耗的重要手段。在如今建筑設計技術當中，BIM技術是比較新穎的一種，其將傳統的二維設計過渡到了三維設計當中，同時還將高度集成的BIM模型有效應用到其中，能夠最大限度上提高信息傳輸的速率。

關鍵詞：BIM技術;綠色建筑設計;應用

引言

綠色建筑在設計、施工和運營的整個生命周期中都應用了綠色設計理念，BIM技術具有可視化、協同設計等優點，應用BIM技術進行綠色建筑設計可以解決傳統設計存在的問題。文章從綠色建筑概念與設計入手，對綠色建筑設計各階段中BIM技術的應用進行了探討，供相關人員參考。

1基本概念

1.1BIM技術

對于BIM技術而言，其是三維建筑信息模型。其將整個建筑的相關信息有效囊括在其中，保證能夠對建筑信息進行合理傳遞與共享。從其特征上看，主要可以概括為以下幾點。首先就有著可視化特征，在進行設計過程中，不但能夠令過去較為抽象的建筑更加形象化，同時還能夠保證合理的體現出不同部件之間所存在的位置關系。

1.2 BIM技術的特征

BIM技術具有很多的特征，比如協調性、可視性以及仿真性等。將BIM技運用到綠色建筑的設計過程中，有下面幾個好處。首先，在進行綠色建筑設計的過程中，使用BIM技術可以將傳統的CAD二維平面設計轉化為三維立體設計，這樣能夠讓建筑結構變得更加立體，不僅如此，對于設計方案中存在的不足之處，可以運用BIM技術幫助設計人員進一步研究，從而強化綠色建筑的設計質量，在根本上防止出現返工以及重大偏差的情況。

2 BIM技術在綠色建筑設計中的應用

2.1設計前期階段的應用

（1）場地氣候環境分析。綠色建筑設計人員需要先進行場地氣候分析，然后再選用最為合理的設計技術，BIM軟件中帶有的WeatherTool，可把氣象數據信息轉變成可視化的圖像，把氣象數據轉變為焓濕圖，可以更為直接地了解都有哪些熱舒適區，掌握多種被動式設計技術對熱舒適的影響程度。太陽輻射情況也可以通過該分析工具進行模擬，了解地場每個朝向的全年太陽輻射情況，結合全年過熱、過冷期獲取到的輻射熱量確定建筑物的最佳朝向。（2）場地設計。開展場地設計的目的是使綠色建筑與生態環境形成整體，使場地發揮出最高的效益，更好地節約與保護土地。場地設計內容：①利用BIM技術可以對場地進行建模，以此作為基礎開展場地分析。BIM技術建模先要建立起高程模型，模型數據多采用地圖矢量化、人工測繪和航測等手段，隨著地理信息的普及，一些免費的DEM地形數據也得到大量應用，可應用Revit等軟件建立地形模型。如果不能獲取DEM數據，應該自行對地形數據進行采用，可以利用無人機進行掃描與測量，獲取到更為全面的影像，再結合全站儀等確定坐標控制點，將上述地形數據信息導入BIM軟件。②場地分析。很多場地都不是十分地平整，需要開展高程與坡度的分析。通過建立起的BIM場地模型，可以確定地勢較為平坦、光照充足、排水良好的場地，并開展前期的規劃工作，為后續的綠色建筑設計打下基礎。（3）道路布設。對復雜地形進行道路設計時，在滿足橫斷面設計要求的同時，還需要達到防火與安全疏散的要求，做好場地標高的銜接。應用BIM軟件可以根據設計標高自動形成橫斷面、道路曲面等，設計人員可以更快地進行設計分析，并對不同的設計方案進行分析與探討。

2.2明確建筑朝向

建筑朝向設計是綠色建筑節能設計的一個關鍵內容，科學的朝向能夠實現對于室內光照和溫度的合理調節，在夏季炎熱時可以避免室內因為光照時間過長出現高溫，冬季寒冷時也可以保證充足的光照，有助于提高室內溫度。從節能設計的角度，當建筑本身具備一定的溫度調節能力時，其在使用過程中就可以有效減少采暖和保溫等方面的投入，達到良好的節能效果。

2.3建筑采光設計

建筑采光包括了自然光和人工光兩種方式，綠色建筑節能設計中，應該盡量對自然光進行開發利用，這樣才能更好的體現建筑節能特點，推動建筑的綠色發展。而為了保證自然光源的利用效果，在對建筑進行設計的過程中，可以利用BIM技術，構建相應的建筑仿真模型，就建筑的采光性進行分析，確定好最佳的采光設計，實現對于自然光源的合理利用。例如，在該工程中，建筑采光性良好，不過因為布局原因，存在部分區域光照過強的情況，影響了建筑使用的舒適性。

2.4施工圖設計階段的應用

BIM技術具備的三維可視化功能除了可以為管線布置提供，在模擬的建筑空間內生成真實尺寸的管線，可以避免管線臨近構件間的干擾，防止出現管線碰撞等問題。生成的碰撞檢測報告可以對管線進行優化與調整，滿足設計規范和設計意圖。可以將碰撞項目設置為高光顏色，根據碰撞情況進行檢查。從風環境模擬的角度上來說，結合綠色設計對于通風實際要求，通過對布局進行優化布置，改善整個建筑物通風條件，最終在建筑物內形成良好的環境，最終所得到的結果主要包括風向和風流處，也能夠為建筑的整體布局以及不同建筑物之間的間距確定奠定良好的基礎。

2.5集成化設計方面的應用

BIM技術使建筑物的整體設計廣泛適用于集成建筑物的建造，并在建筑物環境中實現了真正的節能設計。可以為項目工作提供目標軟件平臺應用程序，并通過軟件開發來處理協作過程的相關問題。集成BIM技術設計的優勢在于它可以提供集成且完整的信息，以確保建筑結構設計與建筑成本的合理性和相互關系，最終達到在初始設計階段進行控制優化管理的目的。

3結語

綠色建筑與BIM技術都處于發展時期，將綠色建筑設計與BIM技術結合是將來的發展方向。BIM技術可以為建筑設計提供平臺，在綠色建筑設計階段，通過BIM技術開展場地氣候分析、場地建模分析。進入方案設計階段后，利用BIM技術對日照條件、通風情況等建模，進行建筑平面布局設計，確定最優的設計方案。在初步設計階段，開展合通風、光照、熱力學等性能模擬，優化建筑物體型、室內布局，滿足綠色建筑評價的要求。施工圖設計階段，可應用BIM技術進行管線碰撞檢查，為綠色建筑物施工提供準確的位置信息。

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（作者單位：水電十三局天津勘測設計研究院有限公司）