探討B(tài)IM技術(shù)在綠色公共建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

王海燕 寧夏建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術(shù)指的是對(duì)建筑工程項(xiàng)目實(shí)體及其功能性通過(guò)數(shù)字化、信息化的方式表達(dá)出來(lái)，BIM技術(shù)將建筑工程項(xiàng)目的信息數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行建筑物3D圖像模擬，提供真實(shí)、直觀的建筑信息，有效連接工程項(xiàng)目建設(shè)時(shí)期需要的相關(guān)數(shù)字信息，充分實(shí)現(xiàn)了對(duì)工程的數(shù)字化管理與加工。BIM技術(shù)的信息數(shù)據(jù)源盡管單一，但可以有效解決分布式問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)信息的全局共享，讓異構(gòu)工程的各種信息保持一致，而且BIM技術(shù)還支持動(dòng)態(tài)工程信息的建立、管理、共享，具有一體化、可視化、參數(shù)化、模擬性、信息完備性、可出圖性、協(xié)調(diào)性、優(yōu)化性等優(yōu)勢(shì)。本文詳細(xì)闡述了綠色公共建筑設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用。

一、BIM技術(shù)在綠色公共建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

綠色公共建筑的室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)，相關(guān)指標(biāo)包括顯色一般指數(shù)、統(tǒng)一眩光值、室內(nèi)照度等。為了最大化的實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果，照明設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該充分考慮節(jié)能燈具與自然采光因素，讓照明功率的正常密度值率低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。普通的日光燈光色有三種：冷白色、暖白色、日光色。參考《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，冷白光適合用于辦公室。工程建設(shè)方需要為設(shè)計(jì)師提供詳細(xì)的施工圖、產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)，施工圖中運(yùn)用BIM技術(shù)對(duì)日照相似性、照明分析、風(fēng)環(huán)境分析等內(nèi)容做出詳細(xì)明確的闡述。直射陽(yáng)光會(huì)通過(guò)向陽(yáng)面，尤其是東、西朝向的窗戶，室內(nèi)溫度往往會(huì)過(guò)高，為了在炎熱的夏天可以達(dá)到遮陽(yáng)效果，同時(shí)又兼顧通風(fēng)和采光標(biāo)準(zhǔn)，因此要慎重選擇遮陽(yáng)材料。比如，西北向、東北向的窗戶，推薦采用垂直設(shè)計(jì)；北向、南向的窗戶則適合水平設(shè)計(jì)；西向、東向的窗戶還可以增加固定式的遮陽(yáng)板，以達(dá)到更好的遮光與擋風(fēng)效果，當(dāng)然也需要較高的成本，維修難度較大。所以，更要求設(shè)計(jì)師精心挑選遮陽(yáng)材料，根據(jù)實(shí)際情況選擇反射陽(yáng)光涂膜、百葉窗、熱反射玻璃等。綠色公共建筑的室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)，遮陽(yáng)材料的目的并不僅僅是為了遮陽(yáng)，還為了能夠調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度，設(shè)計(jì)師應(yīng)采用多元化的遮陽(yáng)形式，讓遮陽(yáng)效果盡可能的和室內(nèi)自然光相輔相成。

二、BIM技術(shù)在綠色公共建筑室外設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

室外環(huán)境的設(shè)計(jì)，需要考慮是選擇玻璃幕墻還是選擇具有鏡面高反射度的裝飾外墻，照明設(shè)備是否有一部分的光線射入天空，是否會(huì)影響周圍建筑物的日照與采光等，如果采用普通的計(jì)算方式，很難有效計(jì)算上述復(fù)雜問(wèn)題。BIM技術(shù)則可以迅速、準(zhǔn)確的獲得計(jì)算結(jié)果，但前提是設(shè)計(jì)師要有詳細(xì)的建筑立體設(shè)計(jì)圖、建筑效果圖、建筑總平面圖等資料，并且了解建筑的設(shè)計(jì)要求，工程項(xiàng)目的建設(shè)單位要提前進(jìn)行采光實(shí)驗(yàn)，提供分析報(bào)告。總平面圖中要標(biāo)記出周圍建筑和設(shè)計(jì)空間的關(guān)系；采光分析文件要包含模擬計(jì)算的日常時(shí)間數(shù)據(jù)；幕墻文件要有光污染的詳細(xì)分析。在BIM模型中輸入以上信息，會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿照辗治龀绦蛩С值母袷剑?jīng)過(guò)BIM模型的簡(jiǎn)單調(diào)整，便能模擬出日照情況，完成模擬結(jié)果分析報(bào)告后進(jìn)行分析總結(jié)，可以很好的避免設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的問(wèn)題。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，公共建筑周圍行人區(qū)的風(fēng)速應(yīng)≥5m/s，建筑單位應(yīng)該主動(dòng)提供建筑總平面圖供設(shè)計(jì)師參考，并對(duì)建筑周圍人行區(qū)外圍1.5米內(nèi)的風(fēng)環(huán)境進(jìn)行模擬試驗(yàn)，如果試驗(yàn)結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)立即通知設(shè)計(jì)師。設(shè)計(jì)師在BIM軟件中輸入風(fēng)速測(cè)試數(shù)據(jù)，調(diào)整模型獲得風(fēng)速數(shù)值，直至數(shù)值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)為止。

三、BIM技術(shù)在實(shí)現(xiàn)節(jié)能功能中的應(yīng)用

節(jié)能和能源利用率是評(píng)價(jià)綠色公用建筑設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)，利用BIM技術(shù)建造可視化的三維模型，再通過(guò)能耗分析軟件把當(dāng)?shù)氐臍庀髷?shù)據(jù)充分融合在一起，以完成對(duì)綠色公共建筑能耗的分析，獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀、可視化的處理。參考模擬計(jì)算結(jié)果，設(shè)計(jì)師可以更有針對(duì)性的優(yōu)化方案，準(zhǔn)確設(shè)置各參數(shù)，提高建筑工程的節(jié)能效果。比如，可以用BIM模型分析室外陽(yáng)光的輻射情況，包括輻射強(qiáng)度、分布特點(diǎn)等，為有效利用太陽(yáng)能資源提供參考依據(jù)。還可以利用BIM模型分析室外植被的配置，了解哪些植物喜陰、哪些植物喜陽(yáng)、哪些是中性植物，從而對(duì)植被配置方案進(jìn)行優(yōu)化。還可以通過(guò)BIM技術(shù)分析室內(nèi)的自然采光情況，最大限度的利用自然采光，降低人工

照明的能耗程度。

四、BIM技術(shù)在實(shí)現(xiàn)節(jié)材功能中的應(yīng)用

綠色公共建筑設(shè)計(jì)中，材料的選擇與使用量都又明確要求，比如，在建筑所用的總材料重量中，施工現(xiàn)場(chǎng)500千米內(nèi)的材料占60%；在不破壞環(huán)境、不造成環(huán)境污染的情況下，可循環(huán)材料的使用量應(yīng)占10%。傳統(tǒng)的技術(shù)方法很難在短時(shí)間內(nèi)做出準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果，而利用BIM技術(shù)就能解決很多復(fù)雜的工程問(wèn)題。BIM模型可以融合建筑結(jié)構(gòu)、水、電等各種設(shè)計(jì)內(nèi)容，因?yàn)榫邆渑鲎矙z查功能，因此可以迅速處理許多復(fù)雜的專業(yè)問(wèn)題，避免設(shè)計(jì)階段出現(xiàn)的漏洞給工程的施工造成不良影響，同時(shí)還有效節(jié)約了施工材料，避免材料浪費(fèi)。

五、BIM技術(shù)在運(yùn)營(yíng)管理中的應(yīng)用

BIM技術(shù)體系將參數(shù)化三維模型作為核心標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)性的融合了綠色公共建筑涉及的所有專業(yè)的信息，實(shí)現(xiàn)了對(duì)項(xiàng)目實(shí)體和性能的參數(shù)化、可視化、數(shù)字化的表達(dá)，保證工程建設(shè)期間信息的一致性，可以提供工程所需要的所有信息，并保證了信息的真實(shí)性、完整性。比如，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的施工，需要清洗空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，利用BIM技術(shù)，可以準(zhǔn)確獲得空調(diào)管路的分布方位、空調(diào)系統(tǒng)的規(guī)模、周圍空間大小等信息，有效提高了工程項(xiàng)目的管理效率和質(zhì)量。

六、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)并不只是單一的數(shù)字信息集成，還具有在虛擬環(huán)境中分析、處理數(shù)據(jù)的能力，構(gòu)建信息完善的工程模型，為工程項(xiàng)目的建設(shè)、設(shè)計(jì)、管理提供方便。