BIM在绿色建筑设计中的应用分析

吴成龙

摘要：大型公共建筑是重要的公共活动场所，与公共服务和社会管理密切相关。目前公共建筑的建设要求在不断提高，建筑结构造型越来越复杂、科技含量以及使用要求越来越高。公共建筑的发展趋势，使得运用传统公共建筑设计方法和理念，解决当前公共建筑高能耗、高性能需求等问题己经面临巨大挑战。因此研究如何将新技术、新理论应用于公共建筑设计中以提升设计水平，显得非常必要而紧迫。本文通过绿色建筑评价标准、绿色建筑理论、以及建筑信息模型技术等方面，阐述了BIM技术在绿色建筑设计中的应用。

关键词：BIM；绿色建筑设计；应用

1节地与室外环境

建筑物周围人行区风速低于5m/s，不影响室外活动的舒适性和建筑通风

1）评价要点

室外风环境模拟得到的建筑周围人行区1.5m处风速是否小于5m/s。

2）所需证明材料及材料要求

由设计单位提供的建筑总平面设计图纸，由第三方或设计单位提供的室外风环境模拟分析报告。其中室外风环境模拟报告中应提供建筑周围人行区1.5m处风速模拟结果，如采取措施改善建筑物周围人行区风环境，应提供相应说明。

3）BIM技术在评价条款中的应用方法

评价要点提到建筑人行区风速的要求，需要通过建筑室外风环境的模拟结果进行判断。

因此BIM技术用于该评价条款中的方法与日照分析类似，即通过BIM设计软件将建筑设计模型导出为风环境分析软件支持的格式，在风环境分析软件中通过简单的模型调整后，进行室外风环境分析模拟，通过模拟结果分析判断人行区风速是否符合低于5m/s等要求。同样避免了目前绿色建筑设计过程中，设计人员重复建模的时间和精力的浪费。

2.2节能与能源利用

（1）围护结构热工性能指标符合现行国家和地方公共建筑节能标准的规定

1）评价要点

通过建筑围护结构热工性能指标设计值与标准值的比较，判断维护结构热工性能是否符合节能标准；当设计的建筑不能同时满足公共建筑节能设计围护结构热工性能的所有规定性指标时，需按照《公共建筑节能设計标准》GB50189中规定的围护结构热工性能权衡判断法进行能耗计算。

权衡判断法即首先计算参照建筑在规定条件下的全年采暖和空气调节能耗，然后计算所设计建筑在相同条件下的全年采暖和空气调节能耗，当所设计建筑的采暖和空气调节能耗不大于参照建筑的采暖和空气调节能耗时，判断围护结构的总体热工性能符合节能要求。

当所设计建筑的采暖和空气调节能耗大于参照建筑的采暖和空气调节能耗时，应调整设计参数重新计算，直至所设计建筑的采暖和空气调节能耗不大于参照建筑的采暖和空气调节能耗。参照建筑的形状、大小、朝向、内部的空间划分和使用功能应与所设计建筑完全一致。参照建筑外围护结构的热工性能参数取值应完全符合标准中的规定

2）所需证明材料及材料要求

设计单位提供的建筑施工图设计说明、围护结构做法详图、设计单位或第三方提供的节能计算报告。建筑施工图设计说明中应有完整的围护结构热工性能参数说明；当所设计的建筑不能同时满足公共建筑节能设计围护结构热工性能的所有规定性指标时，需提供节能计算报告。

3）BIM技术在评价条款中的应用方法

评价要点提到需要比较判断围护结构热工性能指标设计值与标准值，因此需要统计围护结构的热工性能参数。

通过BIM技术的应用，这项统计工作将变得简单的多。参数化建模是BIM的核心优势，BIM创建的设计模型中己经包含构件（建筑维护结构）的热工性能信息。因此只需要通过软件的明细表等功能，将围护结构的参数提取出来，将提取结果与节能设计标准进行对比，判断项目围护结构热工性能是否符合节能标准的要求。利用BIM技术不仅可以迅速的提取维护结构热工性能参数，减少设计人员在统计计算上时间的消耗，而且由于维护结构信息的提取是基于设计模型，因此准确度也有所保证。

（2）建筑设计总能耗低于国家批准或备案的节能标准（公共建筑节能设计标准）规定值的80 %。

1）评价要点

按照《公共建筑节能设计标准》GB 50189中规定的围护结构热工性能权衡判断法进行能耗计算。

2）所需证明材料及材料要求

建筑能耗模拟计算书，由设计单位或第三方提供的节能计算报告。

3）BIM技术在评价条款中的应用方法

评价要点提到需要提供建筑能耗计算书，而能耗计算书的撰写首先需要进行建筑的能耗模拟计算。理论上BIM在该评价条款中的应用方法与日照分析、风环境分析等类似，但是由于目前BIM设计软件与能耗模拟软件之间的接口等问题，无法实现模型格式转换之后在能耗模拟软件中直接进行模拟计算。模型导入能耗分析软件中后，需要进行大量模型调整工作，较日照分析、风环境分析等过程显得复杂，不能很好的发挥BIM的核心优势。因此一般不利用BIM直接进行格式转换，而是利用BIM设计模型中的建筑信息，在能耗模拟软件中重新进行建模，由于BIM模型中信息的提取比较方便，因此在能耗模拟软件中的建模过程的信息录入可以很好的利用BIM模型中己有的建筑信息，节省了信息查询的大量时间。

3节材与材料资源利用

在建筑设计选材时考虑使用材料的可再循环使用性能。在保证安全和不污染环境的情况下，可再循环材料使用重量占所用建筑材料总重量的10%以上[[38]

1）评价要点

可再循环材料使用重量占所有建筑材料总重量的比例是否超过10%；建筑设计选材时可再循环材料使用重量；可再循环材料使用重量占所有建筑材料总重量的比例。

2）所需证明材料及材料要求

设计单位提供的可再循环材料使用重量占所有建筑材料总重量的比例计算书。可再循环材料使用重量占所有建筑材料总重量的比例计算书中需明确可再循环材料的使用率。

3）BIM技术在评价条款中的应用方法

评价要点提到需要统计可再循环材料使用重量占所有建筑材料总重量的比例。

因此BIM在该评价条款中的应用方法与统计围护结构热工性能类似，即利用明细表等功能，统计出BIM模型中可再循环材料的重量，以判断可再循环材料的使用量是否符合标准中的相关要求。同样不仅节省了时间，同时准确度也有很好的保证。

参考文献：

[1]张晓菲.探讨基于BIM的设计阶段的流程优化[J].工业建筑，2013，07：155-158.

[2]李慧敏.基于BIM技术的被动式建筑设计探讨[J].建筑节能，2013，01：62-64.