BIM技术在绿色建筑设计中的实践应用研究

BIM技术在绿色建筑设计中的实践应用研究

魏哲文,指导老师魏晴

山东协和学院 山东省济南市 250107

摘要：计算机科技的飞速发展，加速了我国建筑设计水平的发展进程。尤其是近年来BIM技术在建筑设计中的应用，更是促使我国的建筑设计水平又登上了一个新的台阶。其能通过对建筑工程从设计到施工全部信息的建模，有效提高建筑设计的实用性。该项技术的应用不仅能够提高设计效率和精准性，而且能够有效缩短建设工期，提高施工单位的经济效益。因此，建筑设计人员应该积极学习新技术的使用方法，推广该技术的应用范围，以提升建筑工程质量，满足我国城市建设和社会发展的需求。基于此，本文章对BIM技术在绿色建筑设计中的实践应用进行探讨，以供相关从业人员参考。

关键词：BIM技术；绿色建筑设计；实践应用

引言

随着建筑行业的发展，在建筑设计中BIM技术得到了广泛的应用，建筑设计主要是利用BIM技术虚拟化的模型来解读不同结构的功能特性，进而在中后期更加规范化、系统化的施工降低能耗，帮助我国建筑业的进步。BIM技术基于智能信息系统构建虚拟三维立体模型。设计员可以直观地参考模型对建筑方案进行调整和改进，从而制定出更加科学合理的设计方案。

一、BIM技术概述

BIM技术也称为“可视化”数字建筑模型，是通过构件三维模型形成项目管理的基础平台，能提供项目进程中所需要的各种基础数据，帮助各环节人员利用该模型对项目进行更好的设计与管理，达到控制资金风险，节约成本、能源等目的。通过BIM技术建立的3D模型含有其几何信息、设计信息等完整信息，实现了工程项目信息利用与传输。

二、BIM技术的特点

（一）协调性

传统建筑作业模式中所常见的问题是专业图纸的冲突与碰撞问题，如结构梁与管线布置碰撞，以及水暖电等专业间的矛盾和冲突等，而在BIM技术的支持下，各专业或阶段的信息能够充分地整合起来、融合起来，使信息在交流与流通的过程中，减少建筑图纸中所存在的各类冲突。

（二）模拟性

建筑施工过程中细节复杂，成本较高，应在前期设计阶段合理确定施工技术，消除施工阶段可能出现的问题。BIM技术可以搭建模型，分析建筑体形态及材料配比、承受应力关系等诸多参数，得到的参考数据非常准确，从而得到最优设计方案。可见，BIM技术在优化技术方案方面发挥着重要作用。工作人员可在仿真系统中输入数据信息，模拟建筑工程施工过程，明确施工过程中可能出现的问题，及时调整设计方案，确定最佳配比点。设计人员利用BIM技术进行仿真模拟，可提前消除某些不确定性因素，保证后续施工工作有序进行，有效降低偏差。

（三）可视化

可视化主要指建筑设计者可以将构思好的设计方案通过二维辅助软件转化为平立剖面图，随后经过推敲和分析，将其转化为3D模型。在3D模型的支持下，建筑行业能够打破传统二维模型所存在的局限性，节约大量的时间成本、沟通成本，降低表达难度，使建筑设计概念或方案，能够完整地、全面地、充分地呈现出来。

三、BIM技术在绿色建筑设计中的实践应用

（一）应用BIM技术精准分析数据

首先，BIM技术的应用能够对施工现场进行科学合理的规划，通过精准的数据分析，有利于设计师充分利用现有资源科学地选择建筑地点、方位以及建筑规模和建筑结构。同时，通过对施工过程进行仿真模拟，能够使施工现场的每一个细节都得到完美呈现，方便设计师合理分配资金、技术、人力、物力等各项资源，以达到资源利用最大化，从而有效提升节能效果。此外，由于仿真建模能够对现场环境进行逼真的模拟，有利于设计师根据不同的气候形态来选择不同的工艺方法，从而尽量减少污染物对周边环境造成的影响。如果工地附近有居民区或者学校，设计师就要增加控制噪声的措施;如果施工区域是长期大风的天气，就要增加控制扬尘的措施;如果施工期处在雨季，就要增加水污染的防控工作，以避免污水流入附近河道污染居民生活用水，从而真正做到绿色施工。

（二）应用BIM技性能模拟设计

现今建筑师在绿色建筑设计方面的职责和传统建筑设计相同，主要是针对建筑功能以及外观，于方案设计结束后，经设备工程师介入，结合适用性、成本资金等进行合理的绿色建筑技术选择，从而和《绿色建筑评价标准（GBT50378-2014）》的各星级评价要求相符。有资料显示，起初的设计方案合理性与建筑能耗息息相关，然而传统设计里对建筑展开性能模拟分析主要是通过人工形式把对应数据信息输至性能分析软件，做到依照分析项目实际选择对应的Fenix软件或重新进行模型搭建，同时不同软件操作需掌握对应的专业知识，对建筑师而言困难度很大。而BIM技术的使用则刚好可促该问题得到解决，方案设计期间，BIM模型里已具备展开性能分析的材料热工特性、构件尺寸等信息，可快速实现BIM模型至性能分析的gbXLM格式转变，导入至对应软件展开分析，让性能模拟分析时间成本更低，复杂性大大下降。

（三）应用BIM技术工程结构设计

在利用BIM技术开展建筑工程结构设计时，各专业模型创建完成后，可利用软件技术对模型中的各类构件进行碰撞检测，判断各类专业之间是否有冲突，比如结构设计与机电设备安装位置之间是否有冲突、建筑结构与管线排布净高是否有冲突等。在Revit环境中，要求应用碰撞检测软件，对于Revit中的结构模型以及机电模型等，均可导入至Navisworks软件中，首先设定碰撞检测的判断条件，然后开展各类主体模型的自由选择碰撞检测，最后根据检测结果绘制检测报告。对于建筑结构设计模型、机电设计模型等，均可进行碰撞检测，进而发现建筑结构设计中各类专业设计之间所存在的冲突，据此对建筑工程结构设计方案进行优化调整，避免在后续施工中不同专业之间产生冲突，提升施工效率。

（四）应用BIM技术参数化设计

在BIM建设中，所有工程项目的所有信息内容都在一个数据库中查询，即上述中的数据库。随着社会的发展，越来越多的业主要求工程建筑更具特色，他们强调了很多对建筑规划设计的要求，这也是对建筑规划设计的一次尝试。许多设计倾斜和扭曲的研究已经考验了传统的建筑规划设计。针对三维空间转换和不规则的设计，设计师在设计上进行了大量的实验。BIM的参数化设计解决了所有问题。BIM在技术上采用了三维数据库管理的参数化设计。扭曲的屏幕可以很好地与设计结合；结构上，从点、线、面等要素到梁、柱等预制构件均可替换。

结束语

随着科学技术的不断进步，我国建筑业取得了较大的进步，各种先进技术的应用对我国建筑业的发展起到了很大的推动作用。运用 BIM 技术进行建筑设计图纸的深化设计，有助于减少施工冲突，协调各项工作，确保工程顺利完成。因BIM技术发展的日渐成熟，其在绿色建筑设计中的广泛应用可弥补传统建筑理念方面的不足，还可让现有建筑环保体系更加完善，实现施工效率的提升，达到降低成本，促建筑行业可持续发展的效果，业界也有必要继续致力于这方面展开更深入的探索，实现人和自然的和谐相处，助力国家“双碳战略”。

参考文献

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