建筑信息建模技术（BIM）与绿色建筑设计

建筑信息建模技术（BIM）与绿色建筑设计

王丽雯

信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司绵阳分公司四川省绵阳市621000

摘要：随着人口的增加以及人们对生活环境、生活品质要求的提高，建筑行业开始迅猛发展，但随之而来的还有越来越多的资源的消耗、环境污染问题等。为了使建筑行业实现绿色节能可持续发展，必须要一步步的实现绿色建筑，为建筑行业寻找新的出路。BIM技术不同于传统的平面设计，它可以集建筑的建筑材料、空间信息、几何信息于一体，实现建筑只能整体的统筹管理，用以保证建筑的绿色化、环保化。

关键词：BIM；绿色建筑；设计

随着工业的发展和城市的扩张，在单一追求经济效益的同时，自然界毫不客气地予以了惩罚，能源匮乏、环境污染、生态破坏等现象不断增多。节能减排和修复生态得到了全世界的支持，新政策层出不穷。建筑业相比于其他行业，对能源、水及原材料等资源的消耗过大，因此，建筑业对整个社会的可持续发展具有重大影响。绿色建筑就是顺应健康低碳生活、节能环保、可持续发展、响应政府号召和改善人民生活的变革。

一、绿色建筑的概念

绿色建筑是近几年来随着环境污染、生态破坏、能源危机等问题的日益突出，而提出的新概念，指能够达到节能减排目的的建筑物，即建筑物能够在全寿命期内，最大限度的节约资源、保护环境、减少污染，为人们提供健康、舒适的生活空间，以实现人与自然、人与人、人与建筑、建筑与自然的和谐共生。绿色建筑并不是单纯地对建筑进行立体绿化，而是一种概念上的“绿色”，指建筑对环境无害，在不破坏原有生态平衡的条件下，充分利用自然资源，建造建筑，尽可能减少对合成材料的使用，充分利用自然条件，来实现节能环保。

二、BIM技术应用背景

建筑信息模型（BuildingInformationModeling）简称BIM，是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。BIM具有二维转三维的可视性、模型信息完备与一致性、模型信息的关联与协调性、建设项目整体过程的模拟性和优化性等诸多优点。长远来看，BIM技术的应用与推广已成为建筑行业发展过程中的必由之路，随着住建部及地方政府建设部门纷纷发文明确提出重点推广BIM技术应用，BIM技术应用在绿色建筑设计中也是大势所趋。

三、BIM技术的优势

（一）设计方案的直观可视化

通过BIM模型可以直观展示其设计效果，类似建筑动画，还可以进行结构计算、绿色建筑分析、构件参数注释、和建筑施工图纸生成等功能。有利于拓展、创新设计师的设计思维。并且当设计师进行设计中任何一处改动时，BIM模型可以自动变更整体与其相关部分，可以有效提高设计师工作效率。例如：在使用传统设计方法进行一扇窗的位置的改动时，改动平面设计图中窗的位置后，还应该修改窗的立面图、剖面图等相关设计图。然而，在BIM建筑信息模型中，利用信息共享平台就可以自动完成所有关联信息的改动。

（二）综合协调化

传统的设计中，建筑项目的各个部分都是相对独立的，管理人员很难精准的判断整个工程的施工进度。随着BIM技术的应用，越来越多的人开始针对这项技术进行专项研究，研究主要集中在设计体系的优势以及在其他建筑项目中的应用。BIM技术可以有效的将建筑结构、水暖、机电等多个专业涵盖在一个整体的信息模型中，这样可以地避免不同专业信息沟通不便以及信息传递受阻而造成的施工问题，还能帮助决策者准确的掌握工程进度，可以有效地提高整体设计决策的质量与效率。

（三）可优化

BIM技术在绿色建筑的设计领域有着独特的优势，例如：可以用于分析绿色建筑的采光效果、能源利用效率和环保型材料的使用比例；可以通过对建筑的通风、采光、视觉和噪声进行分析，从而对人们的心理感受情况进行预判；还可以通过地形模拟、风环境模拟等测试使建筑与自然环境达到相互协调统一。BIM技术可以兼顾空间、环境与居住舒适性，可以有效的提高建筑的设计效率。由于BIM技术可以对大量的建筑信息和数据进行整合、模拟和分析，因此可以为设计的效果提供准确的预判并加以优化。

四、BIM技术在绿色建筑设计中的应用

（一）提升周边居住建筑的采光，降低光污染

建筑周边民用建筑的采光以及日照会受到所设计建筑使用的玻璃幕墙的类型的影响，一般国家规定的住宅建筑的日照时间不能够低于2h，因此要看其是类似于镜面式还是反射度较高的一些装饰外墙，室外的景观照明能否直接向室内进行照射，而这些问题都需要利用到BIM技术软件进行协调。建设方需要提供的一些信息都需要利用到BIM软件，例如：建筑的总平面图、建筑设计的说明、建筑的效果图、立面设计图等有关专项的报告，而第三方则需要事先对建筑的采光进行试验，并写好相关的分析报告，建筑的总平面图对设计空间以及跟周边建筑空间之间的关系、幕墙的光污染等情况进行说明，需要注意的是，采光分析报告中包含了对日照时间的模拟计算。将上述专项信息输入到BIM软件中后，并对其格式进行转换，确保其可读，利用模型进行简单的调整后，则能够对建筑的日照进行模拟，并对结果进行分析，防止绿色建筑设计过程中出现人为错误而引发不必要的失误。

（二）提高能源的利用效率

建筑的布局和朝向设计应有利于夏季的通风和冬季的保暖，建筑围护结构的热工性能应达到参照值和设计值。参照值可选取与设计建筑形态相似、结构相似、大小相似和朝向相同建筑，参照建筑与设计建筑应处在同样环境下计算其全年能耗。设计建筑的模拟能耗一旦超过参照建筑的能耗就需要对围护结构的热工性能参数进行调整，直至达到要求的节能效果。BIM技术的优点是可以快速的计算各项参数，大大的缩减人工统计所需要的时间，且其模拟输出的数据具有高度的可信性。

（三）节约材料与利用材料

在绿色建筑的评价标准中有建筑材料和使用比例的详细要求。如果施工是安全的，施工环境的情况也能得到保证，可保证总体建材重量的10％以上可持续利用的要求。如果使用以前传统的技术和手段，进行如此迅速的精确计算是难以实现的，更不用说应用在一些比较复杂的工程项目中。如果运用BIM技术，这些类型的问题将非常容易地得以解决。因为BIM技术具有非常强大的数据信息和对资料进行统计的功能，在一段相对较短的时间内就可以计算出各建材的用量，给配置工程建材工作提供了一种可靠的指导，符合绿色建筑评价标准的需求。此外，BIM是建筑，结构、给排水、电气、暖通等不同专业的设计相结合在一起的，它拥有检查管线碰撞和解决设计阶段不同专业的方案冲突等功能，因此可以在施工阶段有效地避免因此类冲突所带来的浪费及返工等问题。

综上所述，在目前绿色建筑的发展中，建筑信息的收集与统计不及时、缺乏准确性，设计过程各专业协同流程繁杂，一直是困扰绿色建筑设计的重要问题。将BIM技术与绿色建筑设计相结合，利用BIM模型记录在建筑全生命期内的各种信息，为绿色建筑设计提供详细的分析资料及设计平台，是绿色建筑设计的一种新思路。

参考文献

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[2]刘冬学.建筑信息建模技术（BIM）与绿色建筑设计[A].旭日华夏（北京）国际科学技术研究院.首届国际信息化建设学术研讨会论文集（二）[C].旭日华夏（北京）国际科学技术研究院，2016：1.

[3]郭珑珑.基于BIM技术的绿色建筑集成设计优化研究[D].南京林业大学，2014.