BIM技術在綠色公共建筑設計中的應用

張小雨

（安徽省醫藥設計院，合肥 230000）

1 前言

BIM技術是一種應用于工程項目設計與施工的數據化工具，其通過對各種工程項目的各種相關信息進行整合，并在整個工程項目的規劃、運行、維護中實現數據的共享與傳遞，使得設計與施工人員能夠準確地了解和處理各類建筑信息，促進工程項目各參與方的合作，這樣可以提高施工效率，節約設計費用，縮短施工周期。綠色公共建筑設計作為一種新型的公共建筑，是近幾年來綠色公共建筑概念的重要體現。綠色公共建筑是指從建筑材料到施工都嚴格遵守綠色環保的理念，而公共建筑是城市建設中不可缺少的一部分，促進其綠色發展有助于增強建筑行業的時代競爭性。

2 BIM技術概述

BIM技術本質上是建筑設計信息建模技術，其可以通過建筑行業中的多種數據模型，直觀地反映出建筑的真實面貌。BIM技術能夠在建筑整體上進行某種表達，并能反映出相當客觀、精確的特點，建筑模型也會因局部的設計而發生相應的變化，使建筑的嚴謹性和合理性得到加強。BIM技術可以利用專業的數字化信息技術，對建筑進行精細地模擬，從而能直觀地反映模擬對象的特征。BIM技術在工程實踐中的應用，既是對所收集到的數據進行簡單的整合和管理，也是對數字信息進行科學的運用。BIM技術在公共建筑的綠色設計中的運用，可以使工程建設的整體風險得到充分的減少，使施工單位在施工中的工作效率得到更大的提升，因此BIM技術在綠色公共建筑的設計中得到了廣泛的運用[1]。

3 BIM技術應用于綠色公共建筑設計工作的意義

3.1 具有可視性

在進行BIM技術的施工環節設計時，為了使施工組織更加科學合理，需要對整個工程項目進行可視化，并按照傳統的施工方案進行設計，從而為施工方案的設計打下扎實的技術基礎。然而，在工程建設中，由于技術水平的提高，施工環節的設計變得更加復雜。將BIM技術運用到建筑設計中，能夠對綠色公共建筑項目進行可視化管理，以三維的形式，科學地展示整個建筑的整體結構，并通過大量的數據進行互動和反饋，從而達到信息可視化的目的。這樣不僅可以幫助設計人員全面理解建筑結構的特性，還可以直觀的看到綠化施工的整體效果，從而更好地實施綠化施工方案。

3.2 具有結構協調性

在綠色公共建筑工程項目中應用BIM技術的最大優勢在于其結構的協調，從而提高了施工質量和總體管理水平。在實際的設計中，可以促進業主與施工單位之間的溝通與合作。與此同時，建設部與各單位、各部門之間進行了有效的信息交流與協調，使施工過程中出現的問題得到了有效的預防與解決。利用BIM技術，可以對施工前期各個專業的內部問題進行有效的協調，從而為工程的整體施工提供最合理的協調數據。BIM技術可以更直觀地反映工程建設的總體形象，為各個專業領域的觀點沖突提供更好的協調。同時，BIM技術也能讓設計人員對建筑物的內部結構有一個更直觀的認識，保證建筑設計方案與建筑施工方案之間的聯系，并最終有效地建立起一個科學、合理的協調數據，為設計人員選擇最優的設計路徑，提供工程項目設計的技術支持。

3.3 實現信息的統一管理

BIM技術可以將工程建設過程中的各種工作信息、不同專業的工作信息整合為獨立的工作信息模塊，將工程的初始平面圖轉化為三維模型，在BIM系統中展示工程的最終效果，同時也為工程項目的最后市場調研和方案設計提供了支撐。不同的信息系統的完全儲存和相互連接，可以很大程度上減少跨時間等信息系統的丟失，減少由于產業中數據分散導致的數據丟失，同時也減少不同專業之間的沖突和差錯，使信息系統得到了數字化，方便設計人員對信息的查詢和歸類，同時還可以建立起合理的建筑設計模式，使其具有參數化、信息化、高效的特點。

3.4 覆蓋綠色公共建筑全生命周期

傳統的綠色公共建筑往往基于現實環境，在排水、構造、電氣等方面存在著信息不對稱的問題。應用BIM技術，將不同階段、不同學科領域的各類綠色公共建筑的工作信息集成起來。通過集成后，將其集成到同一工作信息模型中，各信息之間可以相互關聯，從而解決了設計軟件存在的性能差異，避免了傳統設計中的信息丟失、專業劃分帶來的資源浪費，以及對設計信息的統一協調管理[2]。

4 BIM技術在綠色公共建筑設計中的應用價值

近年來，BIM技術在綠色公共建筑中的應用越來越受到關注，運用BIM技術，既可以提高建筑設計的科學性，又可以促進建筑節能設計。

4.1 能夠協調建筑設計工作與環境的關系

在BIM技術的應用中，可以將建筑與環境的關系進行模型化，同時，運用自然調控技術來檢測建筑的功能，為以后的設計工作提供理論基礎。在BIM技術中，可以通過三維模型來分析和優化墻體的導熱參數、室內采光參數、光線折射參數。

同時，通過BIM技術，將地質、氣候、光照等信息錄入到該模型中，并對其進行優化。同時，利用BIM技術，可以將施工場地的地質、氣候、光照等信息輸入到模型中，對工程項目的設計內容進行檢驗，并對其進行相應的修正，這樣既能使工程項目與環境的關系得到協調，又能避免出現節能設計有關的問題。

4.2 能夠提升材料與資源的利用率

目前，我國對綠色公共建筑的環保設計已有一定的規范，但若按常規的設計方法進行材料和資源的使用，會浪費材料，浪費資源。BIM技術可以通過建立相應的模型，對材料、資源的利用進行精確的計算，并能準確地估算出工程材料的用量和消耗。若發現有節能環保等方面的問題，應及時提出相應的意見，以保證材料和資源的利用。

4.3 能夠提升室內外設計的科學性

由于傳統的設計方式，導致室內、室外建筑的節能效果不佳，不利于節能和環境保護，影響了各方面設計工作的有效實施。利用BIM技術，通過對室內、室外環境的模擬，可以為室內、室外的設計提供科學的參考，同時對建筑的節能環保進行合理的處理，使設計工作達到節能環保的基本要求，提高設計工作的整體效率。

4.4 避免錯漏碰缺

“錯漏碰缺”、“設計變更”是建筑設計施工中常見的問題。建筑設計的反復修改是業內普遍存在的問題，目前的設計方案都是以傳統的設計圖紙為基礎，設計師們會進行專業的綜合設計，雖然花費了大量的時間，但并沒有達到預期的效果。這是因為問題并不是來自一個專業，最常見的問題就是設備的管道組合和結構碰撞。在綠色公共建筑的設計中，應用BIM軟件進行3D漫游，能及時發現“錯漏碰缺”現象，有效地防止了造價昂貴的返工和資源的浪費。

5 BIM技術在綠色公共建筑設計中的應用原則

5.1 經濟性原則

在公共建筑的設計中，綠色公共建筑的維護工作是非常繁瑣的，若在設計過程中出現不合理的問題，將會造成工程造價過高，從而影響到工程建設的經濟效益。因此，運用BIM技術進行公共建筑的設計，需要遵循經濟性的原則，才能更好地提高綠色公共建筑的經濟效益。

5.2 節能性原則

在公共建筑的設計中，應堅持節能型的原則，以達到更好的資源利用效率。在公共建筑的設計中，應堅持因地制宜的原則，并結合當地的氣候、環境特征，合理地進行節能設計，以達到綠色公共建筑的設計目標。

5.3 舒適性原則

BIM技術在公共建筑設計中的運用，能有效地改善建筑的舒適性。比如夏天的時候，要開著空調來降溫，這樣就會消耗大量的電能，這是不符合環保要求的。利用BIM技術，可以模擬公共建筑的空間，不僅提高建筑的整體節能效果，還提高建筑的舒適度，從而推動了建筑行業的發展。

6 BIM技術在綠色公共建筑設計中的應用

6.1 BIM技術在綠色公共建筑方案設計階段的應用

在建筑設計過程中，要從強化BIM技術的角度出發，將BIM技術引入綠色公共建筑的方案設計中，以達到更好的環保、節能的目的。在綠色公共建筑的方案設計中，采用BIM技術，可以進行模塊化的建筑設計，利用軟件所提供的功能模塊，對工程項目的外形進行分析。BIM系統可以通過調整參數來促進工程項目一致化。此外，BIM技術應用于綠色公共建筑設計的過程中，可以利用BIM技術進行多層次的分析，從而達到最佳的設計效果。

6.2 BIM技術在綠色公共建筑施工階段的應用

BIM技術在綠色公共建筑建設中的應用，可以對施工成果進行及時的分析與對比。對整個工程項目進行實時的分析和動態評價，并給出相應的防范和對策。同時，BIM技術在工程建設中的應用，能夠較好地反映出建筑的各種特性，比如建筑的能量消耗狀況以及空間的交迭狀況，從而使其更為直觀。比如，在機電管線建設方面，利用BIM技術對建筑物的機電管線進行分析，根據實際情況制訂管線施工方案，并對施工全過程進行全面的監控，從而達到更高的施工質量和效益。

6.3 BIM技術在綠色公共建筑運營維護階段的應用

在綠色公共建筑設計中，推動公共建筑在運行過程中的可持續發展戰略是其設計的一個重要組成部分。在進行綠色公共建筑評估時，應以綠色公共建筑的設計為基礎，進而關注建設成本與物業管理工作的內容。BIM技術可以對綠色公共建筑的維護進行預測，并能有效地降低綠色公共建筑的運營損耗，從而達到節約管理費用的目的。

6.4 統籌環境

在綠色公共建筑設計中，利用BIM技術，可以根據墻體的熱傳導特性和室內光線的數據，對部分細節進行優化。此外，在綠色公共建筑的設計中，對建筑的空間狀況進行分析，可以更好地利用各種數據進行計算，從而提高綠色公共建筑的設計效果。在進行綠色公共建筑的設計時，可以通過BIM技術的共享平臺，來解決設計中的某些問題，從而提高設計的效率，滿足城市的發展需求，推動社會的發展。

6.5 結構體系的應用

在綠色公共建筑設計中，運用BIM技術，使其從模型建立的初期就能進行計算，從而為以后的綠色公共建筑的設計打下堅實的基礎。運用BIM技術，可以使某些具體問題能夠更好的溝通，使綠色公共建筑的設計更加科學。此外，利用BIM技術實現了對工程項目的遠程監控，使其能夠有效地實施綠色公共建筑的施工。

6.6 日照分析的應用

建筑物中的玻璃幕墻具有顯著的效果，尤其是能夠對建筑的保溫效果產生一定的影響。因此，在設計的時候，一定要對日照進行細致的分析，然后才能做出最優的選擇，從而達到節能減排的目的。利用BIM技術，可以分析日照的變化，利用軟件對建筑的輻射情況進行分析，根據分析的結果，設計出適合活動范圍和材料，同時，根據植物的特性來選擇合適的位置，通過BIM技術對植物的影響進行詳細的設計。在進行采光分析的時候，要盡可能地模擬整個采光過程，然后根據采光的比例來確定最佳的窗口尺寸和位置，同時還要考慮到窗外的風景。可以利用模擬技術對噪聲進行模擬，并設計出適當的降噪方案，并利用模擬技術對室內環境進行模擬，將室內的噪聲進行模擬，從而使室內的各項功能得到有效的改善，比如要求安靜的會議室可以設置在噪聲比較低的地方，而娛樂場所可以設置在噪聲比較大的地方。

7 結論

總之，隨著綠色公共建設工程的不斷增加，對這類工程的建設設計提出了更高的要求。BIM技術在我國的綠色公共建筑項目設計中的運用，既能彌補我國傳統建筑設計觀念上的不足，又能豐富我國現有的建筑設計環境管理系統，并能為今后的城市建設活動提供全面的管理思路和綠色施工經驗。BIM技術在確保結構穩定的同時，也能有效地提高施工效率。隨著時間的推移，BIM技術將會更加廣泛地應用于公共建筑的綠色設計。隨著BIM技術的不斷發展，對綠色公共建筑的開發也會有很大的促進作用。