建筑信息模型在綠色建筑設計的應用

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摘要：本文簡單介紹了綠色建筑及BIM技術的概念，對BIM技術在綠色建筑設計中的應用進行了詳細分析。

關鍵詞：綠色建筑；建筑設計；BIM技術

前言

綠色建筑是建筑業的發展追求和發展理念，它強調的是保護環境和減少污染，與自然和諧共生。綠色建筑設計過程對建筑信息的處理要求較大，要滿足這種需求，只有依靠現代高科技的信息技術的發展。建筑信息模型BIM正是誕生于這樣一個信息時代，它是一種技術理念，可以為綠色建筑的實現提供強大的技術支撐。

1綠色建筑和BIM技術的概念

1.1綠色建筑

現在地球上因為缺少能源和資源來供應給人類，環境逐漸惡化，生存壓力也越來越大。因此開始重視能源和資源的可持續發展具有重要意義。而在建筑行業開展可持續發展的綠色建筑，包括節水，節材，節能和節地與環境保護的四節。綠色建筑評價標準中對綠色建筑的解釋為：在建筑的整個生命周期內，以最大程度的節能，節地，節水，節能建材，環保，減少污染，盡可能地為人類打造舒適，健康，高效的生活空間，建設和諧的自然環境。由此可見，人們越來越重視建筑的整個生命周期，對建筑全生命周期持續發展的關注度需求越來越高。

1.2BIM技術

BIM技術是指建筑信息模型。它主要是通過各種與建筑工程相關的數據信息模型來建立一個建筑模型，使用數字信息化建設與模擬一個有實際性能的仿真模型。在美國，BIM技術標準分為三個主要部分，分別為：①BIM技術分享信息資源，是知識共享的過程，為信息共享與相關設施和設備從設計理念開始到拆除的整個生命周期之中多涉及的全部決策提供科學依據；②BIM還是一項數字技術，用來表達一個建設工程項目所具有的功能以及物理特點；③項目在不同的階段有不同的利益，他們將利用BIM技術的不斷插入，提取，更新和修改數據或信息來支持和反映不同的職責間的協同工作。

2BIM技術的優點

BIM技術具有優化性、可出圖性、協調性、仿真性、可視化這五種特殊性能。這五種高品質的特性促使自2002年以來在建筑行業應用的BIM技術在十幾年的時間內應用覆蓋至全球范圍內，得到業內人士及社會人群的充分認可，被稱為建筑界的一個重要的變革力量。BIM技術已經在與美國，英國等發達國家經過多年發展得到逐步應用，其發展程度已經達到了相當先進的水平，成為一個非常強大的推動建筑行業發展的新興力量，也有很多軟件開發廠商在發展前期就積極呼吁應用BIM技術。設計單位和施工企業的科研機構以及各行各業的協會等已經逐步把BIM放在眼前的位置上，建立了發展BIM技術的工作室和開發團隊，推動BIM技術被更廣泛的應用，給人們的生活工作帶來更多的方便。

3BIM技術在綠色建筑設計中的應用

作為一種科學的技術理論，BIM技術呼吁建筑資源和知識能夠獲得全方位的共享，并提供一個對建筑的整個生命周期需要做出決策的科學依據。無論是綠色建筑還是BIM技術，都是把建筑整個生命周期放在非常重要的地位，二者都以不同的方式，試圖達到同樣的目的。BIM技術的基礎是綠色建筑，而綠色建筑的可靠依據和技術則來源于BIM技術。

3.1節約能源及利用

能源節約能源和使用能源在評價綠色建筑的標準中是一項十分重要的內容。通過建立一個可視化的建筑三維BIM模型引入分析能量消耗的軟件，或者轉換格式引入分析能量消耗的軟件，并在相關規范和標準的基礎上，結合當地實際氣候氣象數據，對模擬的結果作一個科學合理的調整或優化建筑維護結構和設置相應的參數。此外，通過BIM技術可以分析室外太陽輻射的分布區和太陽輻射強度。因此，用于優化和完善太陽能設備的設計，可以最大程度上對可再生資源的科學合理利用。

3.2節約水資源及利用水資源應用

BIM技術建立的三維建筑信息模型可以根據當地實際暴雨強度系數和氣候降水資料再加上計算公式提供了一個數據庫。數據庫中的完整信息是采集雨水非?？煽康挠嬎阋罁缓罂梢詰{借收集到的雨水信息數據，以不同的地貌為基礎，通過對徑流系數的影響、以及綠地、道路和建筑信息的確定，使集雨量計算更為精確，從而使設計方案得到及時的調整和優化。

3.3節約材料與利用

材料在綠色建筑的評價標準中有建筑材料和使用比例的詳細要求。如果施工是安全的，施工環境的情況也能得到保證，可保證總體建材重量的10％以上可持續利用的要求。如果使用以前傳統的技術和手段，進行如此迅速的精確計算是難以實現的，更不用說應用在一些比較復雜的工程項目中。如果運用BIM技術，這些類型的問題將非常容易地得以解決。因為BIM技術具有非常強大的數據信息和對資料進行統計的功能，在一段相對較短的時間內就可以計算出各建材的用量，給配置工程建材工作提供了一種可靠的指導，符合綠色建筑評價標準的需求。此外，BIM是建筑，結構、給排水、電氣、暖通等不同專業的設計相結合在一起的，它擁有檢查管線碰撞和解決設計階段不同專業的方案沖突等功能，因此可以在施工階段有效地避免因此類沖突所帶來的浪費及返工等問題。

3.4室內環境與風、光、聲分析

室內環境就是由這三種環境組成的。為了準確分析這三種環境，需要借助準確的BIM三維建筑模型。通過室內的自然通風模型，對室內空氣的年齡，污染物的分布等情況進行分析，然后根據需要調整相應的數量，位置和大小，改善室內空氣質量水平。與此同時，進行光環境的分析，對室內照明結構，對顯色指數以及眩光的數值等進行分析是否能適應有光要求。分析室內的噪音，對室內噪聲值進行準確預測，比對相關標準進行判斷。我們可以通過BIM技術在室外環境模型導入分析軟件進行仿真，并且將上述內容進行完整的分析。

3.5運營與管理分析

BIM技術的核心是參數化的三維可視化模型，這是各個相關專業信息的結合，可以把建筑物涉及到的不同專業中的各種參數加以可視化，并可以與整個建設過程中的信息保持一致，同時能實時提供相關的各種項目的資料。提供的這些數據具有極高的完整性而且可靠性，并能進行實時協作、長時間持續提供經營管理現階段綠色建筑對工程信息的要求。例如項目運行一段時間后需要清洗空調通風系統，此時就要熟悉和掌握所有的空調系統規模、空調管道的位置、以及圍繞該系統的其他功能管線位置都要熟知，之后才能決定投入的相應的人力物力和必要的工具。通過BIM模型就可以實現它并且能夠高品質地滿足這些要求。BIM技術可以通過建立的模型快速準確的了解出現問題的燈具的具體位置并且了解相關燈具的功率、高度以及接線等情況。

3.6使用階段中的功耗與維護

能源消耗和成本也是建筑使用階段綠色建筑設計的重點，如何在運營階段體現BIM的焦點是可持續。投入使用前的建筑，可以利用BIM對建筑進行第一步的測試和調整，移交文件時還可以和BIM模型一起轉移，然后使用BIM出具一套科學的建筑維修計劃，從而提高建筑的性能，并且降低能耗和維護成本，最終降低建筑的整體運營成本，對一些重要的設備還可以跟蹤記錄，從而提前判斷設備的使用狀態，利用BIM智慧運營維護功能可以快速響應緊急情況。包括預防，報警和處理，以確保建筑進行有效的管理。

4結語

總之，在倡導綠色環保的今天，BIM可以幫助綠色建筑的建造使用更清潔更高效的技術，盡可能減少能源的消耗，它為綠色建筑走可持續發展的道路提供了重要的技術支持與展示舞臺。

參考文獻

[1]陳子穎，林宇，張月燕．BIM技術在綠色建筑設計中的應用[J].建筑設計管理，2013（6）：14~18

作者：夏靜 單位：江蘇省郵電規劃設計院有限責任公司