绿色建筑预评估系统分析——BIM技术对绿色建筑影响

连丽凌

（广东省建筑设计研究院　广东广州　510010）

前言

在绿色可持续发展理念引导下，建筑行业从传统的高消耗型产业转为绿色建筑产业是其必然发展方向。在此过程中，应积极利用现代化技术手段，做好绿色建筑设计施工的评估工作，通过采用BIM技术，建立BIM建筑模型，对其建筑基本属性进行空间、功能、材料、设备等各专业数据集成在同一平台下，实现一体化管理，从而真正实现绿色建筑设计目标，推动建筑行业的转型发展。

1　绿色建筑预评估概述

绿色建筑是从节能建筑发展形成的建筑新理念，融入了可持续发展理念和低碳环保理念，将建筑设计视角转移到资源节约、改善建筑室内舒适度和安全性等方面。随着绿色建筑设计的快速发展，绿色建筑评估体系也逐渐成熟，国际上许多发达国家都建立了绿色建筑评估系统，对绿色建筑产业的发展起到重要推动作用，其中具有代表性的包括美国的LEEDTM系统和英国的BREEAM等。这些较为先进的绿色建筑评估系统可以其他国家的设计和应用提供参考[1]。

在绿色建筑预评估系统的构建过程中，BIM技术具有重要应用。通过利用BIM技术可以实现建筑设计流程的整合，为建筑生命周期管理（BLM）等先进管理方法的实施提供了技术支持。通过构建信息量足够丰富的BIM建筑技术模型，可以为建筑性能分析提供支持，基于真实的BIM数据信息，利用各种信息化分析软件，可以确保分析结果的准确性。绿色建筑设计是一个复杂的跨专业系统项目，应用BIM技术实现不同专业的数据集成，可以为绿色建筑设计决策提供支持。因此，基于BIM技术设计并实现的绿色建筑预评估系统，可以满足实际工程应用需求。

2　基于BIM技术的绿色建筑预评估系统构建

2.1　绿色建筑预评估系统的设计难点

在目前使用的建筑评估体系中，主要以后评估方式为主，即在建筑投入使用后的一段时间内，对绿色建筑的设计效果进行评价。但从绿色建筑建设的客观规律来看，其关键性要素集中在项目规划、设计和施工阶段，而且后评估方法即使发现绿色建筑存在的不足，也难以对其进行有效的弥补和改进。在传统技术条件下，绿色建筑预评估系统建设的主要阻碍就是缺乏集成数据体系的规划控制手段和具体实施方法，难以对各个阶段的影响要素作出合理的评估和预测，对于绿色建筑项目涉及的有关专业和外部条件，无法准确作出关联性分析。BIM技术的应用可以有效解决这一问题，通过构建一体化建筑分析模型，其评估依据为设计过程中的定量数据，为绿色建筑预评估提供支持[2]。

2.2　绿色建筑预评估系统构建的关键要素

在绿色建筑的设计过程中，需要考虑的问题主要包含以下几个方面：①建筑的资源节约能力，主要是指节约不可再生能源消耗的能力；②建筑的资源利用效率以及可再生能源的利用情况；③建筑环境污染的降低效果，以及对自然生态的保护性设计情况；④建筑室内环境的质量状况，包括居住舒适度和居住安全性等；⑤建筑外部环境的宜居性，包括社区自然生态环境等。基于上述几方面的考虑，绿色建筑预评估系统的构建要涵盖整个设计流程，构建评估数据一体化的BIM技术建筑数据模型，为各阶段设计提供有力的分析计算工具，确保设计符合相关规范要求和绿色建筑各要素控制要求[3]。

2.3　绿色建筑预评估系统结构分析

基于BIM技术设计的绿色建筑预评估系统由三层结构组成，具体包括：①三维BIM模型，以基础信息数据为载体，通过对计算结果进行分析比对，提高建筑的节能、节水、节材效果，并降低在建筑生产和使用过程中对环境产生的影响；②建筑基础信息分析和处理层，利用三维图形平台，提取建筑方案设计和结构设计中的材料使用情况、能源消耗等信息数据，对其进行计算和分析，根据绿色设计要求对各专业设计进行调整；③可视化表达，在三维图形平台上对建筑模型进行可视化展示，帮助分析人员直观的获取分析结果，实现各项分析数据的三维模拟表达。

3　基于BIM技术的绿色建筑预评估系统应用

3.1　绿色建筑设计方案分析

在建立绿色建筑预评估系统后，可以利用其对建筑设计方案进行分析，并对方案设计进行优化。具体应用包括：①根据建筑的规划布局、单体建筑数据、场地布置、道路设计和环境设计等评估信息，综合考虑经济技术指标，通过对绿化方案的各影响因素进行控制，确保方案设计优化效果；②节能性数据分析，结合国内的相关设计标准，建立三维可视化模型，对建筑能耗进行分析。完成分析后由BIM软件自动生成分析数据，并对分析结果进行可视化模拟展示，为建筑方案设计优化提供参考；③在BIM技术的支持下，将建筑设计方案与同业内与优秀的绿色建筑设计方案进行横向比较，主要参考与工程条件类似的设计方案，为绿色建筑设计方案调整提供方向。应用BIM技术进行节能设计方案分析，可以动态演示建筑能耗过程，找到设计方案中能耗较高的环节，并通过数据分析和方案对比参考，帮助设计单位实现节能目标。

3.2　绿色设计内容评价

绿色设计评价内容主要包含以下几个方面：①建筑太阳能利用和遮阳设计，在BIM建筑模型中，引入当地日照参数，根据相关设计要求，采用数据仿真技术，模拟真实日照情况，对建筑遮阳板设计进行优化，并通过计算太阳能辐射能量，合理布置太阳能采集设备；②建筑采光及照明系统分析，在BIM建筑模型下，分析建筑系统对自然光线的利用率，计算建筑绿色设计降低的开灯次数和开灯时间。对建筑周围环境、日照情况进行系统化分析，主要计算参数包括日出时间、日落时间、平均日照时间、周围建筑物平均高度等；③建筑通风设计，在BIM建筑模型基础上，建立区域网络分析模型，采用国际热舒适性评价方法，构建通风评价标准，并将其应用到建筑通风性评价中。评估建筑利用自然风加快室内空气流动的情况以及利用自然风的温度调节能力等，主要计算参数包括风向、风量、窗体结构朝向、尺寸等。

3.3　建筑外环境利用分析

建筑外环境利用分析主要包括以下几个方面：

（1）植物绿化设计分析，探讨建筑系统原有系统的影响情况，包括绿化设计对调节空气温湿度的作用、空气净化能力、减音降噪能力、吸附有害气体和颗粒的能力等，视为绿化环境设计。

（2）声环境分析，采用BIM模型模拟建筑的立体声环境，界定声场边界条件，确定声源，合理构建声音强度与声线的数量关系，综合分析声音场给建筑带来的影响。

（3）小区雨水的采集和利用情况，主要在模型中引入当地暴雨强度系数，建立暴雨强度计算公式，构建完整的雨量分析数据库，对采集到的雨水信息进行存储，以此依据，根据各种雨水采集方式中不同地貌何不同材质对河流、建筑、道路、绿地等面及计算集水量进行实时调整。

通过采用BIM技术建立绿色建筑预评估模型，对建筑外环境利用情况进行分析和评价，可以增进建筑与周围环境的和谐度，实现建筑施工与生态环境的和谐统一，并达到节约能源、降低污染排放的设计目的。

4　结束语

综上所述，基于BIM技术设计并实现的绿色建筑预评估系统，可以为绿色建筑设计评估及方案调整提供支持。通过掌握预评估系统的设计要点，对其进行合理的结构设计，可以确保系统功能的完备性和适用性。通过将系统应用到绿色建筑设计室内环境和室外环境评估等各个方面，可以对绿色设计内容作出科学的检验和评价，促进绿色建筑设计水平的提高。

[1]关剑.基于BIM技术的绿色建筑预评估系统研究[J].建筑知识，2016，36（11）：49.

[2]侯博，李蒙，姜利勇，葛贵武.浅析BIM技术在建筑节能设计评估中的应用[J].建筑节能，2014，42（12）：38～41.

[3]周 滔，王 笛.基于BIM的建筑单元被动式得热分析[J].建筑节能，2013，41（10）：49～53+65.