BIM技术在绿色建筑设计中的应用研究

BIM技术在绿色建筑设计中的应用研究

朱政

湖北省建筑设计院有限公司  湖北省武汉市 430071

摘要：近年来，建筑行业将 BIM 技术应用于实际项目中，其中一些建筑设计团队、工程管理公司、房地产商、承包商、材料设备供应商等都是重要的推动力量。BIM 技术是建筑信息模型，该种模型的建设在近几年的建筑行业中被广泛应用，通过以三维数字技术作为建设的基础，可以模拟建筑物的信息，掌握建筑物实际的操作和建设。BIM 技术可以将建筑的所有信息通过数字表达的方式进行模拟，并建立建筑的三维模型，实现对建筑信息的统计和分析。

关键词：BIM技术；绿色建筑设计；应用  

当今建筑业的能源消耗占据社会总能源消耗的很大比例，为了实现可持续发展，节约能源，绿色建筑的理念应运而生。绿色建筑是从开始设计到施工再到运营的整个全生命周期中，使用可持续发展理念的绿色建筑技术，使之成为节地、节水、节材、节能，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。在信息化时代的今天，用计算机辅助人们高效的工作已成必然，而 BIM建筑信息模型技术就是一种以三维信息化为载体辅助建筑行业设计、建造、运营的技术手段。

一、BIM 技术应用于绿色建筑设计中的价值

所谓绿色建筑，即该建筑在能源使用方面较为节约，因而可达到保护生态环境的目的。而据相关调查表明，积极将BIM 技术运用至绿色建筑中，不仅能有效规避建筑污染，且能达到节能减排的效果，继而可为人们提供更加优质且舒适的生活环境来维护人与自然的和谐发展。除此之外，因BIM 技术于绿色建筑设计中的具体运用，还能让人们全方位的去了解建筑基本结构，从而可为后续的施工奠定良好基础。而随着我国绿色建筑规模的日益扩增，使得绿色建筑的设计水平也有了明显加强，故为确保该项工作的顺利进行，则相关人员除了要事先做好现场的调研与考察外，尚需基于BIM 技术来对原本的设计方案予以优化整合，如此方能最大限度避免建筑施工过程对周边生态环境造成污染，继而切实发挥BIM技术于绿色建筑设计中的实际价值。

二、绿色建筑设计存在的问题

1、对绿色建筑设计理念的认识的薄弱。现阶段的绿色建筑设计由于项目的设计时间不充裕。缺少与绿色建筑咨询团队的沟通，并没有使绿色咨询团队真正地参与到设计的每个阶段，尤其现在的很多绿色建筑，在设计前期还是采用传统的设计方法，并没有对场地气候、场地的地形、地况、场地风环境、声环境等影响绿色建筑设计的自然因素进行科学有利的的分析，只是按着设计师自己的经验进行前期设计，这导致绿色建筑的设计“节能”的理念没有从开始就进入到项目中，没有从根本上解决技术与建筑的冲突，而且现在绿色评估，和性能模拟也是等到设计完成后在进行，并没有对设计形成指导性的作用。当绿色建筑评选星级时，建筑可以依据合理地自然采光、自然通风达到评分要求时，也可以选择通过高性能的机电设备达到评分要求时，很多项目往往采用后者，花费大量成本使用高价的设备，这个现象造成的主要原因是设计人员缺乏对绿色建筑适宜性技术的理解，缺少对项目环境的分析和与绿色建筑咨询团队的密切沟通。

2、全生命期内绿色建筑信息缺失。绿色建筑的理念注重全生命期，一个优秀的绿色建筑项目，不仅要在设计中应用到的绿色设计技术，还应该把产生的绿色建筑的设计信息数据传递下去，好使这些设计信息数据指导以后的施工以及项目的运营维护。而现阶段的绿色建筑项目越来越复杂化，设计的图纸信息很难从众多的二维图纸提取有效的绿色建筑信息数据并一直保存到绿色建筑的运营阶段。在绿色建筑施工阶段审查时发现，许多的绿色建筑设计信息得不到实现，少数得以实现的设计也因为人员缺乏对资料数据保管意识的薄弱，和参与项目专业众多性，数据得不到统一的交付，导致绿色建筑在全生命期内信息的缺失。

三、基于 BIM 的绿色建筑设计要点

绿色建筑的设计是一个复杂而理性的过程，不仅需要考虑传统建筑设计过程中需要考虑的问题，还要将建筑全生命周期的能源与资源消耗纳入考虑范围，在保证室内良好的物理环境及人体舒适度的前提下，可以从节材与材料利用、节水与水资源利用、室内环境质量等角度综合考虑。

1、节材和材料资源的利用。在绿色建筑设计中，设计人员应当根据相关标准对建筑所选用的材料以及其所使用的百分比作出详细、严谨的要求。对于相关的标准、要求，以往传统的计算方式已经很难准确、快速地计算出来。BIM 技术的应用，能够有效解决此类问题，因其具备强大、先进、准确的信息数据以及有效统计材料的功能，能够迅速地将各种材料用量计算出来，从而对建筑工程的整体材料配置提供可靠指导，并且使其符合各个评价标准、规范的要求。除此之外，BIM 技术也能够将结构、建筑、暖、动、水以及电等各项专业设计的内容结合到一起，利用自身的“碰撞检查”功能，在设计阶段把各项专业的不同冲突进行有效解决，杜绝了在施工过程中才找到冲突，致使材料被浪费的现象，对材料的节省具有很大帮助。

2、节水和水资源的利用。水资源的保护，是我国可持续发展进程中的重要环节之一。BIM 技术在绿色建筑设计中的应用，将根据其建立的“三维信息模型”，结合当地暴雨强度的计算公式以及各地暴雨强度的系数，构建出一个相对完整的大数据库，并将其当作雨水相关采集计算的一项重点凭证，随后再按照不同材质以及不同地貌中各雨水采集的方式，进一步对径流系数影响关系加以确定，并根据绿地、建筑以及道路等的面积，对集雨量进行计算，同时对设计方案进行即时的优化以及调整。

3、节能和能源的利用。节能和能源的利用，是当前我国绿建评价系统中的一项主要的内容。相关人员把BIM 技术构建的“建筑三维”可视化的模型转换成与之对应的格式再导入到能耗分析的软件，或者直接导入到能耗分析的软件。随后有关人员应当按照相关的标准规范，将其与当地气象的数据进行有效结合，进而完善相关建筑能耗分析模型，对生成的数据进行分析，对建筑能耗的结果数据进行分析以及处理，并进行直观的“可视化模拟”，按照模拟计算的结果设置相关的参数以及对围护结构的方案进行优化或者调整，最终对设计整体过程中的节能标准进行预期的控制。

4、对声、光、风组成的室内环境的作用。一般情况下，室内的环境主要由声、光以及风构成，BIM 技术在绿色建筑设计中的应用，能够对其进行有效分析。对室内噪音进行分析，并准侧预测室内的噪音值，通过与有关的标准进行对比和判断。对室内光环境及其照明结构、眩光数值以及显色指数进行分析，判断其是否可以适应有光的要求。借助室内自然通风的模型，进一步分析室内污染物分布、空气年龄等，随后按照需求对相应位置、大小以及数量等进行调整，从而提升室内空气的质量水平。

利用BIM技术改善绿色建筑的整体质量，并且BIM 技术可以对建筑材料的质量和施工人员的施工技术进行整体的分析和管理，建立一个严格的施工标准，提高施工人员的规范性，从而通过BIM 技术可以知道施工单位快速的找到符合住宅建设项目标准的材料，还能及时对建筑工地上的各种建筑物料与设计过程中规定的物料做出比较，确保建筑材料的质量，提高材料的利用率。

参考文献：

[1] 胡若文, 田甜. 基于BIM 技术的绿色建筑设计方法研究[J]. 华中建筑,2018,(08):30-34.

[2] 杨鹏. 谈绿色建筑设计中BIM 技术的特点与应用[J]. 安徽建筑，2018,(02)：227-228.