BIM绿色建筑设计应用的研究综述

卢宗霞，苏莹，黄覃海，陈敏琼

（贺州学院建筑工程学院，广西 贺州 542899）

BIM绿色建筑设计应用的研究综述

卢宗霞，苏莹，黄覃海，陈敏琼

（贺州学院建筑工程学院，广西 贺州 542899）

随着社会的发展，人类正面临着资源紧缺、环境污染、生态破坏等问题，人们迫切需要一种新型的既节约环保又舒适的可持续发展的建筑形式，于是绿色建筑便应运而生并成为建筑行业的必然趋势。文章通过整理国内外BIM在绿色建筑中应用情况，希望为绿色建筑提供一些参考。

BIM；绿色建筑设计；节能技术

0 前 言

绿色建筑是建筑业的可持续发展，随着经济发展与环境问题日益矛盾化，以往的建筑技术亟待改进以满足可持续发展的要求；可持续绿色建筑应立足于综合环境效益之上，日益兴起的 BIM技术怎样应用于绿色建筑设计中，提供给人们一个更经济、舒适、具有环境感与文化感的生活场所，为越来越多研究探讨。

1 绿色建筑的概念

林宪德［1］在建筑节能方面提出了建筑节能包含在建筑生命周期的各个阶段中，是从土地的开发、建筑的布局、建材选择、建筑施工、建筑使用及维护等方面总体考虑。

在建筑的全寿命周期内（物料生产、规划、设计、施工、运行、回收再利用），最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，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，节约环保、健康舒适和自然和谐即绿色建筑的宗旨。

2 国内外绿色建筑发展概况

2.1 国外建筑的发展概况

绿色建筑的概念是在20世纪60年代兴起，真正提出和思潮的涌现是在第二次世纪大战后。现代绿色建筑的发展可分为三个阶段：唤醒和孕育期（20世纪60年代）、形成和发展期（1970～1990年）以及蓬勃兴起期（2000年以来）。20世纪60年代美籍意大利建筑师鲍罗·索勒［2］里提出了“生态建筑”的新理念，使人们对建筑的本质又有了新的认识。1970～1990年，绿色建筑概念逐步形成，“可持续发展”首次提出，同时节能建筑评价体系逐步完善。进入 20世纪后绿色建筑的内涵和范围更加丰富广泛，其节能环保可持续理念和实践进一步发展，越来越受人们的欢迎。日本、德国、澳大利亚、法国等国相继拟出符合本国地域特点的绿色评估标准，有的地区甚至将绿色建筑标准作为强制性规定。Lindcrolh和hcncik.C.J［3］通过瑞典建筑公司的平台把 BIM技术和绿色建筑相结合起来，从而达到一个有网络系统化的设计工具。美国是首批应用BIM的国家之一，在绿色建筑的BIM应用方面，在绿色建筑设计者中他们有50%设计者运用BIM技术进行设计。英国政府部门推进于2016年实现500万英镑以下的项目进入BIM与绿色建筑相结合的二次发展。

2.2 国内绿色建筑的发展概况

我国20世纪80年代提出建筑节能理念，但仍没有对绿色建筑系统的研究，许多方面还处在空白阶段。之后我国在总结借鉴国际绿色评估的基础上，2006年正式颁布了第一部《绿色建筑评价标准》（GB/750378—2006），使得我国有了一部属于自己的评价标准。2007年8月，我国又出台了《绿色建筑评价技术细则（试行）》和《绿色建筑评价标准管理办法》，开始建立了适合我国国情的绿色建筑评价体系。2009年8月，我国政府颁布了《关于积极应对气候变化的决议》提出要立足国情发展绿色经济、低碳经济。2009、2010年有分别启动了《绿色工业建筑评价标准》、《绿色办公建筑评价标准》的编制工作。2015年1月1日，新版《建筑设计评价标准》把绿色建筑理念推向另一个全新阶段。

3 绿色建筑节能技术的应用

3.1 建筑围护结构的节能

建筑围护结构是建筑的重要组成部分，其包括门、窗、墙和屋面等，它将建筑分成若干个独立的建筑空间，抵御和减少不利环境的影响。同时还具有保温、隔热、隔声、防水、防潮、耐火等因素的影响。

3.1.1 墙体节能技术

墙体在建筑围护结构的保温能耗中所占的比例较大，约占总耗能的35%。因此，提高墙体的保温性能成为重中之重。在建筑围护构造墙体的节能技术中，李百益［4］采用 DeST-h软件模拟分析了相关的节能指标。他得出了“在符合相关要求和情况下，墙体的最佳、最经济的保温厚度为70mm；在厚度一定时，挤塑聚苯板（XPS）是材料中最佳、最经济、性价比最好的保温材料。

3.1.2 门窗节能技术

门窗是建筑物热传导最活跃、最敏感的部位，门窗作为建筑和外环境的唯一通道，它直接影响着室内的热能量、通风、采光等，为保持建筑的舒适性、经济性，需要有较好的节能技术。闵旬杰［5］提出门窗的结构设计，门窗的位置、门窗的辅助装置直接影响着节能关系，具体体现在门窗的类型、门窗的设计、门窗的遮阳装置等体现门窗的节能技术。还有通过调整门窗位置等措施，来建造一所经济舒适的住宅。

3.1.3 屋面节能技术

屋面是气候变化最激烈的部位，对顶层空间的居住环境影响最大。屋面裸露外界环境中，受气候变化非常大，不同的地方，相对应的节能技术也不一样。孙懿璘［6］研究指出用加气混凝土作为屋面的节能措施，具有保温隔热、质轻、耐火阻燃、吸音隔声以及易于加工等特点。

3.2 合理的外部环境设计

建筑的外部环境对建筑的能耗也有一定的影响，好的环境可以有效地降低建筑的能耗，如在建筑周围多种绿色植被可以有效提高局部的空气质量，减少热岛效应的影响。

3.3 合理的设计建筑形态

在建造建筑物时要充分将该地域的地理位置与气候环境考虑进去，该保温的保温、该遮阳的遮阳，最大限度地利用自然采光、通风以减少设备在使用中的能耗。

3.4 使用新能源

开发利用新能源，能有效地缓解当前资源紧张状况，减少对环境的污染。现在，太阳能、地热能、风能等新能源在世界各地得到大力的推广。虽然如今新能源的利用规模还不是很大，技术上还不是很完善，但其可再生且无污染符合绿色建筑的理念、可持续发展的思潮，得到人们的普遍认同，因此这些能源将成为未来发展的趋势。

4 BIM技术在绿色建筑中的应用

张雷、姜立［7］运用BIM技术建立信息模型，对有关建筑的各专业相关数据信息进行数据集成分析与一体化的管理，同时对绿色建筑设计相关计算与评估起到了重要作用。他还指出了BIM在实现绿色设计、可持续设计方面的优势：BIM技术可用于分析绿色条件的采光、室内、外的通风和可持续性材料等建筑性能；可分析、实现最低的能耗，最大限度地运用自然资源、实现节能环保等；张海洋［8］针对BIM技术和绿色建筑评价体系的运用进行探导分析，提出了绿色建筑的新思路。及用一个三维的立体模型表述处所要建造建筑的全部信息，让他人先看到建筑的形式与用途等，然后根据需要，建造出真实的建筑；董梁［9］阐述了运用 BIM技术软件，在设计阶段从设计优化、模拟实验等方面分析了节能、节材、节水的目的，在运营阶段对室内环境的改善也有很大影响，同时大大减少了系统初始化在数据准备方面的时间及人力投入。

由此可见，运用 BIM技术建筑信息模型适用于项目建设的各阶段。它为建设提供了低成本的、便捷的不同解决方案，通过数据对比和模拟分析，找出不同解决方案的优缺点，迅速分析项目中需要应对的问题。

5 绿色建筑的评价

绿色建筑不仅仅是一次建筑业观念上的变革，而且是一个复杂的系统工程。要想在实践过程中将“绿色建筑”从理论空想运用到实际中，就必须有一套完整的、可操作性的绿色建筑评价体系。要完成这一评价体系不仅需要建筑工程师运用可持续发展的设计方法和技术，同时需要有关管理部门、社会实践者和用户等全员参与营建才能形成，在人群中形成共识使其贯彻在心中。陈敬伟［10］将美国LEED绿色建筑评价体系与我国《绿色建筑评价标准》研究对比，指出我国绿色建筑评价存在的问题，并根据全寿命周期理论对绿色建筑的全寿命周期进行划分并确定了时间段，确定了绿色建筑经济评价参数的内容，对人们进一步了解绿色建筑评价体系起到了重要作用。目前较著名的评价体系有：英国的 BREEM评价体系、美国的LEED绿色建筑评价体系、日本的CASEBEE评价体系和澳大利亚的NABERS建筑环境评价体系［11］，而我国也于 2006年制定了《绿色建筑评价体系》（GB/T 50378-2006）。

6 发展绿色建筑的意义

建筑就如人类的第三层皮肤（第一层皮肤“人类真正的皮肤”、第二层皮肤“着衣量”），要使其达到舒适之工作环境就必须消耗空调等采暖系统的能耗。因此发展绿色建筑是非常有必要的，同时发展绿色建筑是可持续发展的科学发展观的重要举措；是建设节约型社会、发展循环经济的必然选择；亦是保障国家资源安全的关键环节。

7 结 语

综上所述，绿色建筑对资源节约型、经济环保型社会的发展具有十分重要的意义，作为新时期背景下的建筑企业，必须紧跟社会发展的步伐，坚持可持续发展的基本原则，这样企业才能抢占市场先机，获得更大的效益。同时，要学会运用 BIM技术作为建筑设计提供分析数据的工具，为绿色建筑设计在材料、能耗、环境等方面提供更加详细的信息。在绿色、节能减排浪潮的席卷下，绿色建筑设计将会成为建筑设计发展的方向，而 BIM为此提供必要的技术平台。在社会发展中，基于可持续发展的观点，设计师需要把建筑和环境、设施等相关联起来。BIM技术和绿色建筑设计相结合，体现科学合理的设计理念。给人们带来更大的便利，更有利于推进绿色建筑的发展。

［1］林宪德.绿色建筑［M］.北京：中国工业出版社，2011.

［2］宋晔皓，鲍罗.索勒里的城市建筑生态学［J］.1999（02）：62-67.

［3］Linderoth H C J .Understanding adoption and use of BIM as the creation of actor networks ［J］.Automation in construction，2010（19）：66-72.

［4］李百益.建筑围护结构墙体保温节能技术的研究［D］.西安：西安科技大学，2009.

［5］闵旬杰.建筑节能门窗及技术现状分析［J］.门窗，2015（9）.

［6］孙懿璘.加气混凝土隔热屋面热工性能的实验研究［D］.广州：华南理工大学，2013.

［7］张雷，姜立.基于BIM技术的绿色建筑预评估系统研究［J］.土木建筑工程信息技术，2011（1）：31-36.

［8］张海波.BIM在绿色建筑中的应用探讨［J］.居业，2015，10（41）：262-265.

［9］董梁，陈红军.基于BIM技术的绿色建筑设计研究［J］.建筑设计管理，2015（9）：85-87.

［10］陈敬莉.绿色建筑的全寿命周期经济评估体系研究［D］.西安：西安建筑科技大学，2011.

［11］宗敏.绿色建筑设计原理［M］.北京：中国建筑工业出版社，2012.

［12］白润波，孙勇.绿色建筑节能技术与实例［M］.北京：化学工业出版社，2012.

TU201.5

A

1007-7359（2016）02-0238-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.02.084