BIM技术在绿色建筑设计中的应用

BIM技术在绿色建筑设计中的应用

撒俊   廖世豪

中电光谷建筑设计院有限公司

摘要：绿色建筑是指在建筑的设计、建造和运营过程中，最大限度地节约资源、能源，减少环境污染和生态破坏，为人类提供健康、舒适、高效的使用空间。BIM技术作为一种新兴的信息技术，可以为建筑设计提供全面的信息支持，从而实现绿色建筑的目标。因此，对绿色建筑设计中的BIM技术应用进行探讨，也极具必要性。

关键词：BIM技术；绿色建筑设计；应用

1 BIM技术与绿色建筑的概述

1.1 BIM技术

BIM是通过计算机软件、三维图形等进行设计的一项技术。与传统的计算机辅助设计技术相比，BIM具有较强的应用优势。例如，在BIM技术的支持下，可以实现可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等多项优点。可视化实现是指通过三维立体图形将建筑工程以可视化的方式呈现出来。协调性是指在实际应用过程中优化各专业间的矛盾和问题，提高各专业的配合性。模拟性是指可以对建筑工程的相关方面进行模拟展示，常见的有节能模拟和4D模拟。优化性是指在实际应用过程中自动优化建筑工程设计。可出图性是指通过技术的运用可以自动绘制建筑设计图纸和构件加工图纸。

1.2 绿色建筑

从建筑业的发展的视角出发，尽管当前市场规模不断扩大，同时也在一定程度上提高了社会经济效益，但与此同时也有许多资源被消耗殆尽，且对自然生态环境造成了严重的污染和破坏，甚至还极大地影响到了人们的生产生活，这对于建筑业的持续与稳定发展具有较大的阻碍。所以，在当前新时期背景下，建筑业想要寻求新的发展机遇，就需要从绿色建筑的视角出发展开研究与发展。绿色建筑与以往传统的建筑相比，无论从规划、选址、设计还是施工方面均需要多考虑资源消耗问题，最大限度地降低消耗量，同时尽可能降低对周围生态环境造成污染，以为人们创设绿色、健康的环境。现阶段，建筑作为社会性服务建筑，对社会经济发展有着十分重要的影响，在当前时代背景下，当然也应该从绿色建筑的角度出发进行研究与发展，所以，这就需要有关人员在对建筑进行设计时，要切实对建筑的全生命周期展开绿色环保理念的考虑与分析，尽可能将绿色环保理念运用到建筑设计中去，以促进建筑整体功能和实用性能得到进一步提升，使之与绿色环保理念相统一，进一步促进建筑效益的提升。

2 绿色建筑设计原则

2.1 人本性原则

建筑最基本的作用是为人们提供住房。在进行设计的过程中，设计师们不仅要考虑到建筑的实用性和美观性，还要考虑到心理学、风水等方面的知识，要对这些知识进行科学的分析，才能确保该建筑能够满足大多数人的需要。因此，绿色建筑的概念必须遵循以人为本的原则，在建筑中增添人性化的设计。设计人员在开展工作时，要对当地进行调查，深入了解当地的生活习惯，保证建筑设计能够满足当地的需求。

2.2 环保性原则

建设工程的主要特征是建设周期长，工程量大，一般从项目开始到完成验收都要花费很长的时间，在这个过程中，耗费了很大的能量，还会产生很多的建筑垃圾，这些垃圾如果不能及时有效地处理，就会对周围的生态环境带来很大的污染。随着我国社会发展的速度越来越快，人们对生态环保的关注程度也越来越高，要想将绿色建筑施工和运行阶段的要求落实到位，设计人员在进行绿色建筑规划与设计时，充分了解并掌握绿色建筑、节能减排的新技术新措施，并结合工程项目的具体情况，精确地选择与项目功能相匹配的、能落地的技术手段，将保护环境、降低能源消耗的目标真正落实到设计工作中，并将其付诸实施，并以此为基础，将绿色设计运用于工程实践，以降低无谓的能源消耗。

3 BIM技术在绿色建筑设计中的应用

3.1 模拟室内外风

通过BIM技术，可以进行室内外风场的模拟和分析，从而评估建筑物内部的通风情况、温度分布和空气质量，为绿色建筑设计提供科学依据。首先，BIM软件可以集成建筑物的三维模型和环境模拟工具，对建筑物的内部和周围环境进行数字化建模。通过模拟软件，可以模拟不同季节和天气条件下的自然风场，包括风速、风向和气流路径等参数，同时结合建筑物的布局和材料特性进行风场分析。其次，利用BIM技术可以对建筑物内部的通风系统进行优化设计。通过模拟室内外风，可以评估建筑物内部的气流分布情况，识别潜在的通风死角和低效通风区域，并对通风系统进行设计调整，以提高室内空气的流动性和质量。此外，BIM技术还可以结合能源模拟，评估风对建筑物能耗的影响。通过模拟室内外风，可以了解自然通风对建筑物能耗的影响，指导设计师在通风系统设计中采取合适的措施，如设置通风口、优化窗户位置和设计遮阳措施，以降低能耗并提高建筑物的能效性能。

3.2 材料节省和资源使用

对于绿色建筑设计而言，建材的选择尤为重要，且有着较为特殊的要求。在实际的设计过程中，对于建材和资源的使用设计，因建筑的功能越来越复杂，如果沿用以往传统的方式计算，不仅计算工作量大，而且还会对工作效率和准确性造成影响。而运用BIM技术，不仅可以实现对结构模型的构建，还可以在实际的施工中对所使用的材料和资源进行统计，并快速获取建筑所需材料和资源使用的结构。这对于后续的施工准备工作是十分有利的。同时，还可以制定科学完善的物料进场计划和流程，有效规避资源浪费问题。在应用BIM技术对材料和资源的使用进行分析时，还会涉及到工程的许多方面。可以实现管道设计的碰撞检查，以便及时发现设计中存在的缺陷问题，并及时纠正，进一步提高设计的科学合理性，有效降低在施工过程中的资源浪费。

3.3 电气布局

首先，BIM技术可以帮助设计师进行电气系统的初步设计。通过BIM软件，设计师可以建立建筑的三维模型，并在此基础上进行电气系统的布局设计。这样可以确保电气系统的设计符合建筑的整体结构和功能需求，避免后期的修改和调整。其次，BIM技术可以通过模拟和分析建筑内部的电力需求和供应情况，帮助设计师进行电气设备的选型和配置。通过比较不同设备的性能、能耗和成本等因素，可以选择最适合建筑的电气设备，以实现能源的高效利用和降低能耗。另外，BIM技术还可以帮助设计师进行电气线路的布局设计。通过模拟和分析建筑内部的电力需求和供应情况，可以确定最佳的电气线路走向和长度，以减少线路的损耗和能源的浪费。同时，BIM技术还可以帮助设计师进行电缆管线的布局设计，以确保电缆的安全敷设和易于维护。此外，BIM技术还可以与智能化系统结合，实现电气系统的智能化控制。通过将电气系统与建筑的信息模型相结合，可以实现电气设备的远程监控和控制，提高电气系统的运行效率和可靠性。同时，智能化控制系统还可以通过收集和分析建筑内部的电力使用数据，提供能源管理和优化的决策支持。

4 结束语

经济的发展促进了社会的进步，建筑以前所未有的速度发展，但也带来了建筑能耗的增加和对生态环境的污染破坏等问题。随着信息技术的急速发展、政府对环保的重视、建筑行业对绿色可持续建筑的追捧，整合了大量建筑信息模型的建筑设计工具——BIM便应运而生。作为建筑行业的一种新的技术手段，它在建筑的设计、建造及运营过程中都发挥着重要作用。

参考文献：

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[2]薛兆瑞,张杰,刘松毅等.中国绿色建筑设计中BIM技术应用研究综述[J].智能建筑与智慧城市,2024,(01):18-20.

[3]杨东英.绿色建筑技术在建筑设计中的应用与实践[J].城市建设理论研究(电子版),2024,(02):59-61.