BIM技術在綠色建筑設計中的應用研究

朱天文

摘? ? 要：綠色建筑是建立在充分認識自然、尊重并順應自然的基礎上，以解決建筑業能耗大、排污多等問題為主的新型建筑理念，相比于傳統建筑，綠色建筑注重采用先進的綠色技術，充分利用自然資源，光照、風向等，因地制宜，就地取材，在建筑整個生命周期中，節約資源，降低能耗，減少污染和保護環境。本文主要分析了BIM技術在綠色建筑設計中的應用策略。

關鍵詞：BIM技術;綠色建筑設計;特點;應用

1? 引言

綠色建筑技術注重低耗、高效、經濟和環保，是人與自然、現在與未來之間的利益共享，是可持續發展的建設手段。當前，我國綠色建筑的設計中也存在著一些問題，而BIM技術的出現極大地彌補了傳統設計中的缺陷。BIM是基于三維數字技術，建立建筑模型，利用數字化形式表達某些物理特性和實際應用功能，通過BIM技術對綠色建筑設計中存在的問題進行優化設計，能夠顯著提高工作效率，符合建筑行業向著環保、健康趨勢發展的目標。筆者結合上實際工作經驗，探討了BIM技術在綠色建筑設計中的應用策略。

2? BIM技術相關標準及特點

BIM技術首先是一項3D數字化技術，其次其創建、收集該設施所有相關的信息，并建立信息化模型，然后其應用于設施全生命周期，以為項目決策提供基礎和共享信息的資源。在建筑全生命周期中會產生大量不同種類的信息，BIM技術的核心理念是建筑設計共享信息模型，提高工作效率。為此，需要統一BIM技術相關信息標準，具體如下：

（1）分類編碼標準。現在我國采用的分類編碼標準是JG/T 151—2003《建筑產品分類和編碼》和GB 50500—2014《建設工程清單計價規范》，其中，前者用于建筑專業分類，后者用于成本預算的工程量清單計價;（2）數據模型標準。數據模型標準是交換和共享信息所采用的格式的標準，我國采用IFC標準的平臺部分作為數據模型的標準;（3）過程標準。過程標準是一種模型標準，主要包含IDM標準、MVD標準以及IFD標準。

3? BIM技術特點

3.1? 操作可視化

在傳統的技術支持下，設計人員對于建筑的設計只能通過CAD進行2D繪制，但是為了方便非專業人士查看圖紙，就需要將其制作成模型或將其轉化成渲染效果圖。不過這些模型和效果圖也只能用于效果的展示，不能完成仿真模擬、碰撞檢查等工作。與此同時，隨著工程項目越來越復雜，外形與內部空間的劃分都對設計工作提出了很高的要求。而BIM技術的出現很大程度上解決了這個問題，通過可視化的操作為建筑設計掃清了障礙，傳統設計中較難表達出來的通風性、溫度等指標，都可以通過可視化表達出來，在一定程度上提高了建筑施工的效率。

3.2? 信息完備性

BIM能夠創建虛擬的三維模型，通過數字化技術，為其提供一整套真實可靠的建筑工程信息庫，這個信息庫包括建筑工程的全部信息以及完整的信息描述。BIM保證信息完備性的特點還體現在創建模型的過程中，它能夠將每個階段的信息利用數字化的形式儲存在模型中，從而便于傳遞和分享。而BIM技術也正是因為信息完備性的特點，才能為可視化操作下的優化分析和模擬仿真保駕護航。

3.3? 信息關聯性

作為BIM技術最重要的技術特點，它的信息關聯性主要體現在構件之間的關聯性以及數據之間的關聯性。當設計人員通過BIM技術創建模型時，模型的平面圖、刨面圖、立體圖等能夠根據模型實時生成。因為這些數據之間存在關聯性，當對數據庫中的數據進行修改時，便會使與之關聯的地方顯示出來。這種數據之間的聯動性，在保證工程質量的同時，提高了工作效率。而信息關聯性的另一個方面表現在構件之間的智能互動，設計人員在設計過程中能夠通過BIM技術的計算和分析，發現不協調或者沖突的構件，及時進行修正，保障了建筑施工的有序進行。

4? BIM技術在綠色建筑設計中的應用研究

4.1? 建筑規劃設計

即建筑群的規劃，比如規劃區土地資源利用，建設面積、建筑面積、植被面積的規劃。規劃過程中可以輸入國內外綠色建筑群規劃的相關參數，從而形成具體的土地資源利用規劃平面圖。具體操作是將附近相關社會機構納入到規劃當中，通過BIM技術映射到具體的平面圖里，利用該技術具有的計算和評價功能，對現有的規劃予以分析，最終形成最佳的設計布局。

4.2? 建筑水文地質管理

綠色建筑設計和傳統建筑設計一樣，都需要對建筑區域水文地質予以充分分析，避免其因為對建筑體的影響而導致局部沉降。一旦出現沉降，就意味著浪費大量的資源，這和綠色理念相違背。在具體的管理當中，對之前水文地質數據予以充分分析，將獲得的核心數據輸入到系統中，通過計算最終確定具體的地基工程方案。這種方案比較周密，包括了各種施工風險以及應對措施。

4.3? 建筑和自然環境設計

綠色建筑設計講究的是和自然和諧統一，如果達不到這一要求，就不能稱之為綠色建筑設計。而傳統設計中，很難將周圍自然環境比如山、河、湖泊等自然資源考慮在內。BIM技術出現之后，不僅可以將建筑從顏色、形狀、層級、方向、布局等予以科學合理布局，還能考慮到自然和建筑之間形成的熱島效應，使得建筑群錯落有致，使建筑群內擁有足夠的綠色植被，從而形成自然降熱系統，切斷了熱島形成鏈條。

4.4? 建筑形狀以及內部設計

綠色建筑設計也需要創意，而建筑創意首先是造型創意，即第一眼讓人能夠記住建筑，將其當成當地地標。在此環節可以利用智能終端獲取周圍建筑造型的圖片信息，將這些信息輸入系統，BIM軟件系統就會充分地進行造型分析，最終形成獨特的造型設計方案，使得建筑造型有別于其他建筑，同時又不會特別突兀，達到了既融入環境又彰顯自我的目的。隨著建筑行業的發展，從業人才水平越來越高，造型創意成為了人才競爭的基本內容，而BIM技術的出現給與了設計師建筑造型創意更多靈感。當然，在很多招標過程中，獨特的造型往往可以增加中標幾率，這也是有實力的建設單位、施工單位以及建筑設計師愿意使用該軟件的原因。

4.5? 能源利用設計

傳統設計工具當中的CAD技術可以設計平面圖、剖面圖，甚至于在一些能源設計中也能發揮一定作用，但是大部分都是針對于建筑的組成部分，而對于具體能源利用數據計算如科學合理設計給排水系統、電能綜合利用、通風系統的設計、光能利用等方面無能為力。這些涉及到具體能源設計的方面還需要依靠BIM技術來實現。特別是在太陽能、風能利用方面，BIM技術擁有巨大優勢，將采集到的基本數據錄入系統，其就可以轉化成為具體的模型，為綠色建筑群匹配相應的風能、太陽能轉化電能的方案。

5? 結語

通過對上述內容進行分析研究后得出，BIM技術在綠色建筑設計中的應用依然處于起步階段，面對這種新的嘗試必然會帶來一定時間內的摸索期，由于BIM的技術涉及面比較廣泛，同時綠色建筑設計的內容也比較多，因此在探索應用時必須要對其大量的信息進行整合分析，使其可以找到最為科學的流程以及操作方法。同時BIM的技術相關標準在我國并沒有得到統一，依然需要等到日后BIM技術在我國發展更加成熟時，才會具有著相關的標準和規范，因此這點需要引起相關人員的高度重視。

參考文獻：

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