BIM技术应用于绿色建筑设计的研究

马毅飞 索飞

摘要：随着经济的发展，建筑行业基础建设正在大规模开展，建筑业给人间带来舒适的空间的同时消耗了大量的资源和环境污染，据统计，建筑活动消耗的资源占总资源的42%，建筑活动过程产生的垃圾占总垃圾的43%。传统建筑设计缺少绿色环保理念，20世纪60年代，设计师保罗·索勒瑞首次提出生态建筑理念，2006年我国的建筑业绿色化进入新阶段，绿色建筑是一项复杂的工程，对设计师和设计方法要求高，这一需求正是BIM能够迎合的，运用BIM技术可以让绿色建筑设计更加科学和高效，推动建筑行业的发展。

关键词：BIM技术;绿色建筑;设计

一、应用背景

（一）绿色建筑发展背景

近些年来，我国的绿色建筑设计正在大幅度增长，国家出台了很多相关政策，2013年出台的《绿色建筑行动方案》使绿色建筑开始步入新阶段，2015年全国有3979项绿色建筑项目，总面积超过4亿m2，从数据可以看出，我国的绿色建筑已经取得阶段性成果，2015年10月26日修改的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》，再一次强调了“绿色”的重要性，意味着未来国家对绿色建筑将不断发展的决心和必要性。

（二）BIM技术应用背景

BIM全称BuildingInformationModeling，中文翻译為建筑信息模型，BIM作为一种新技术理念，以各种信息数据作为依据基础，建立多种数据模型，数据之间存在关联，模拟性强，简化工作量等优点，目前，BIM技术已经成为建筑行业发展不可缺少的一部分，作为一种为建筑类项目提供解决问题的平台。

二、绿色建筑设计利用BIM技术的优势

BIM技术的优点是具有优化、绘图、协调、仿真和可视化五大特性。这五种高品质的特性促使BIM技术在2002以后的建筑业中得到应用。它在十年内被应用到世界各地，并得到业界和社会的充分承认，因此被称为建筑业的一支重要力量。BIM技术已经过美国、英国等发达国家多年的发展并已逐渐应用，其发展水平已达到相当先进的水平，已成为一个非常强大的力量，推动新的工业建设的发展。在发展中存在许多软件厂商积极推广BIM技术的应用。建筑施工企业与建筑行业协会的设计研究已经逐渐把BIM摆在了前沿，并成立了工作室以及开发团队，促进BIM技术的发展。当前BIM技术得到了广泛的应用，给人们的生活和工作带来了更多的便利。通过仿真建筑信息模型，即BIM技术，可以给人们带来直观的建筑真实空间模型和状态，基于此可以人为地进行建筑形态的改变，直至建筑的所有设计均达到预想的要求为止。由此可见，从建筑的设计阶段便使用BIM技术，可以方便设计师及时将建筑信息录入系统，并对模型进行详细的分析，以找出建筑中可能出现的问题和漏洞，便于后续及时调整，避免后期设计的变更和施工时的问题。此外在绿色建筑设计中，实现可持续的生态功能是最为重要的。

三、基于BIM技术的绿色建筑设计应用分析

（一）提高能源的利用率

节约能源和使用能源是评价绿色建筑标准的一项重要内容。通过可视化软件建立能耗分析的三维BIM建筑模型，将能源消耗或转换方案引入到分析软件，通过相关的规范和标准，结合气象数据和当地的气候统计信息，可以对建筑进行科学合理的调整，并通过设置相应的参数优化建筑维护结构。此外光能的利用也是绿色建筑的重要体现，在BIM技术中，可以具体地分析室外的太阳辐射能以及阳光的辐射范围。基于此，BIM技术将实现完善和优化建筑的能源设计，最大化能源利用率，实现绿色建筑的功能要求。

（二）提高水资源利用率

在BIM技术中，建立三维建筑信息模型的同时，可以加入当地的雨量统计数据和强降雨系数，以建立水数据库。在这个数据库中，雨水收集的计算是非常可靠的。可结合雨量信息的数据收集，并以不同地貌为基础，通过对径流系数的影响分析，确定绿地、道路和建筑信息。使设计方案可以及时调整和优化。

（三）提高材料利用率

如果使用传统技术和手段，对建筑全过程中使用的材料进行精确计算是难以实现的，更不用说应用在一些比较复杂的工程项目中。而BIM技术基于强大的数据处理能力和信息统计的能力，可以十分便捷的解决建筑材料的使用问题。通过BIM计算出的材料使用量，可以对建筑材料的配制提高科开的依据，并根据计算结果及时调整，实现绿色建筑评价标准的要求。此外，BIM是建筑设计，结构，给排水，电气，暖通等多方面结合在一起，因此它可以检查管道碰撞等问题，解决专业之间的冲突，调整不同阶段的设计方案，对施工过程中的浪费问题和施工后的返工问题得到有效的解决。

（四）优化建筑环境设计

室内环境是由风、光、声这三种环境组成的。为了准确地分析这三种环境，可以使用精确的BIM三维建筑模型。在BIM中，建立室内自然通风模型，可以准确地计算空气污染程度以及污染物的分布情况，并根据需要进行相应的数量、位置和大小的调整。同时对光环境、室内照明结构、色彩指数、眩光值等进行分析，以满足灯光的要求。在室内噪声的分析中，应用BIM技术可以实现快速准确的分析和预测，同时基于相关规范和标准进行评价。在室外环境分析中，可以利用BIM技术进行仿真分析，同时结合室内环境的分析结果，可以实现建筑环境的整体优化。

（五）经营管理分析

BIM技术是三维可视化模型参数化的核心，可以结合各专业的信息，采取多种不同的参数参与专业设计的可视化，并建立和维持一致的信息的全过程，能提供各种项目的实时相关信息。BIM技术所提供的数据集成度高、可靠性高，能实时协同工作，并能长期连续运行和管理。举个例子，在建筑的使用期间，空调的清洗和通风系统是必不可少的，而进行日常的维护，需要清楚和明确空调规模、管道位置、以及设计通风系统的其他功能管线位置，在此基础上，配制相关的工具，并安排人员进行相应的工作，而在BIM模型中，可以很方便的实现这样的情况。此外，灯具也是建筑使用中的必不可少的设备，通过BIM技术，可以快速方便的获取这些灯具的功率、高度和接线形式，方便使用期间的管理与维护。

（六）提高电气设备性能

能耗和成本也是绿色建筑设计中建筑使用阶段的重点。在建筑设计阶段，通过BIM技术可以对建筑进行事先的测试并及时调整，同时还可以将数据文件和BIM模型打包处理，然后可以利用BIM制定出一套科学的维修计划，从而提高建筑物的性能，并降低能耗和维护成本，最终可以降低建筑的整体经营成本。此外在BIM中对重要设备的跟踪记录也是可以实现的，通过跟踪记录，可以实时地掌握设备的使用情况，以便及时应对各种突发事件，进行处理和报警等功能。因此可以说，BIM是一项智慧运营系统，利用它可以确保建筑物的有效管理。

四、结语：

、当前全世界正处于绿色环保的大环境，在这样的环境下，绿色建筑的生态功能是具有重要意义的。将BIM技术和绿色建筑设计结合在一起，即可以实现高效、准确的设计目标，又可以最大程度的发挥绿色建筑的使用功能。

参考文献：

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