建筑绿色节能设计中BIM技术的应用

王 轩

青科控股集团有限公司

1 BIM技术的特点

很多人提到BIM 技术就认为是一套软件，但是其中BIM 技术的表现形式是一套软件工具，但是更重要的是BIM 技术所涉及的管理范围非常广泛，而且还可以将建筑的所有管理信息用数字化的语言表达出来。在传统建筑设计中，设计者通常使用CAD 软件，呈现出来的建筑模式是2D，少数是3D 的，但是CAD呈现出来的建筑模型一般只有点、线、面等，这些元素与建筑实体还是存在一定的差距，尤其是一些复杂的模型，2D 视图很难表达清楚，而设计图之间可能也有一定的差异，这可能会给建筑施工和后期维护运营埋下隐患。BIM 技术利用数字化的3D 模型，将目标建筑呈现得更加清晰，而且还涉及建筑的整个生命周期，很好地弥补了传统设计的不足。

1.1 BIM技术的可视化与协调性

如今建筑设计依然以平面图纸为主，这种表达形式很容易造成的问题就是图纸与建筑实体存在差异，可能会导致施工队伍与建设单位存在矛盾，而BIM 技术可以很好地规避掉这一问题，因为BIM技术具有可视化的特点，其呈现出来的建筑模型是三维立体的，可以让各个参与单位都能够直观的了解目标建筑，不管是工程预算还是施工组织设计都能够比较准确，更加节省建设成本。众所周知，一个建筑项目的完成需要多方力量，只有将各个参与方有机结合到一起，才能保证建筑项目顺利竣工，因此保障各个部门和单位的协调交流也是非常重要的。BIM技术就具有协调作用，它可以将各个参与方和管理人员之间的沟通方式进行优化，让他们之间的沟通变得更加顺畅，效率更高。

1.2 BIM技术的可出图性与一体化性

BIM 技术可以将建筑目标直观地展现在大家面前，具有一定的可出图性，针对这一特性，业主方可以根据自身的需求对建筑设计提出改进意见，从而更好地保证建筑项目的绿色环保性。BIM 技术不仅在设计过程中表现出很好的优势，而且还可以应用到建筑的工程进度、质量以及成本管理中，具有一体化的特性。例如，目前建设工程主流预算软件中，都需要将设计图纸重新导入，或者进行模型胡处理，才能进行工程造价计算。但是在BIM 软件中可以直接根据模型计算出工程造价，省去了很多时间和精力，而且计算的数值更加准确。

2 建筑绿色节能设计中BIM技术应用的价值

2.1 有利于建筑绿色节能管理早日实现数字化

随着信息技术的不断发展，数字化已经是大势所趋，数字化不仅可以提升管理的效率，而且还可以节省企业的管理成本。对于建筑设计而言，BIM 技术的有效运用可以进一步推动建筑绿色节能管理早日实现数字化。首先BIM技术本身就是将建筑实体用数字模型的形式表现出来，而且BIM技术将设计与施工、维护等其他建筑管理阶段的工作内容有效结合起来，打破了传统设计过程中各个行业之间的壁垒，可以更好地将绿化节能的设计理念运用到建筑设计中。设计过程中，BIM 软件可以将所有的建筑信息反映出来，设计人员通过各项数据指标来调整设计方案，从而更好地保障建筑项目的绿色节能。不管是从设计方法的有效性，还是从设计人员的工作效率方面看，BIM技术都能够表现出很强大的优势，有利于建筑绿色节能管理早日实现数字化。

2.2 有利于减少工程的施工费用

建筑绿色节能理念不仅要运用到设计过程中，而且在施工和后期维护中也应该去贯彻绿色节能的思想，才能真正实现建筑绿色节能。在项目建设中，工程变更是时常发生的事情，但是这些突发状态可能会增加项目的建设费用，影响建筑的绿色环保性，但是在传统的建筑设计中设计人员很难在短时间内完成变更，并且保障设计方案的优越性。如果将BIM 技术应用到设计变更中，不仅可以节省设计人员的工作时间，而且还能够提升设计方案的可行性，保证项目顺利进行，有利于减少工程项目的施工费用。

3 建筑绿色节能设计中BIM技术的具体应用

3.1 绿色建筑节能设计准备阶段BIM技术的应用

在设计准备阶段，设计人员需要进行实地勘察，了解设计项目周边的情况，分析项目的通风、采光等信息，这样可以让设计方案更加精确，保证项目的绿色节能。在传统设计中，一般设计项目都是二维设计方式，需要经过大量的计算、验算、模拟等，因此，设计过程中所需要耗费的资源是比较多的。如果将BIM 技术应用到设计准备阶段，BIM技术建立的三维模型，更加贴近实体。例如，建筑的通风设计中，BIM 技术可以进行通风模拟，然后根据模拟结果进行改进，相比于传统进行人工验算，BIM技术模拟的通风方案会更加环保节能。

3.2 绿色建筑节能方案设计阶段BIM技术的应用

如今建筑设计越来越复杂，对绿色环保的要求越来越高，因此建筑设计技术也需要不断进化。对于绿色建筑节能方案的设计，首先要保证建筑结构的安全性和稳定性，其次是保证建筑构建的合理性和舒适性，最后是要实现绿色环保的设计理念，这些赋予了建筑设计承担了更多的责任和目标。如果仍然使用传统的设计技术，那么可能需要耗费的时间和人力资源都是非常巨大的，分工合作也可能会导致技术和理念的而不同，导致各个模块之间的配合不够契合。因此，需要应用BIM技术，对建筑设计实行模块化设计，将设计目标分为若干个模块，委派专业人士进行相应模块的设计，一方面可以节省项目整体的设计时间，另外一方面BIM 软件中本身就包含了很多的功能模块，各个模块的合成也会非常的紧密。在BIM 软件中有参数设计模块，这个模块能够给设计目标给予一定的参考数据，设计人员可以结合这些基础数据来进行设计方案的细化和分解，其次设计人员可以根据这些参考数据来修改自身的设计方案，提高方案的合理性。BIM软件中的可视模块在绿色建筑节能设计阶段发挥很大的优势。一般项目设计中，业主方通过设计图纸很难想象出项目的实体情况，因而不能根据现有的设计方案提出自己的参考意见，导致在建设施工过程中业主方或者施工单位会提出变更设计方案的情况，不仅会给设计工作增加负担，同时也会影响项目的正常开展。如果将BIM 软件中的可视模块应用到设计阶段，通过立体的三维图形显示，不仅可以将建筑的外观呈现在业主方面前，而且一些内部结构或者复制的设计内容也可以让业主方看得非常清楚，这样不仅可以让业主方更加了解建筑，而且对于设计人员自身来说，也会对设计方案有新的认识，多维度、多层次的分析设计方案，在不断改进中提高设计方案的合理性。此外，BIM 技术通过数字来表现设计建筑的特性，设计人员进行通过修改相关数据来进行对比方案的优劣势，直观方便，也可以进一步优化设计方案。

3.3 绿色建筑节能施工阶段BIM技术的应用

在绿色建筑节能施工阶段，涉及的参与方很多，涉及的工程类别也比较多，因此各方面的协调统一对于施工项目的顺利开展非常重要。绿色建筑施工阶段机电设备的管线施工是非常重要的组成部分，现代建筑中机电管线的数量是非常庞大的，施工难度比较大，如果设计人员之前未能及时预见机电管线的布置，那么会导致施工存在问题，从而影响建筑的绿色环保。通过BIM 技术，设计人员可以提前进行模拟，了解项目的能耗需求、建筑的通风采光以及空间的重叠问题，这样就可以机电管线的布置进行反复的分析，最终得出一个比较合理的设计方案，实现建筑的环保设计要求。

3.4 绿色建筑运营管理阶段BIM技术的应用

绿色建筑运营管理阶段是建筑发挥价值的重要阶段，建筑项目的数据信息对于建筑的运营管理很有价值，可以为管理人员的工作提供数据支撑。如果项目出现了建筑病害，那么通过BIM技术也可以快速建模，找到解决病害的办法，降低病害造成的损失。除了建筑的维修以外，能耗管理中也可以使用BIM 技术，管理人员可以通过BIM技术计算建筑的能耗情况，针对性提出节能降耗的措施，不仅可以降低管理人员的工作压力，而且还可以节省能源，从而达到节能环保的效果。

4 结束语

如今绿色节能建筑深受人们的喜欢，国家也鼓励支持实行建筑绿色节能设计，而BIM 在建筑绿色节能设计中所发挥出来的优势也是不可忽视的，因此，加强BIM技术的推广与应用是非常有必要的。在未来建筑设计中，传统的设计技术将会慢慢被淘汰，BIM技术将会成为了每个人设计人员都必须掌握的技能，希望设计人员能够不断学习，加强BIM 技术的学习与实践，让BIM 技术早日应用到建筑设计的各个阶段，提高我国建筑的绿色环保效果。