BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用研究

刘慧佳

天津市建筑设计研究院有限公司 天津 300074

引言

随着社会的不断发展，人们的环保意识有了很大提升，对节能减排工作越来越重视。在公共建筑设计中，通过BIM技术应用建立数字化模型，对各类建筑信息进行呈现，然后利用这些模型对公共建筑进行设计，可以促使公共建筑达到节能和环保效果，促进我国绿色建筑行业的发展。

1 绿色建筑、BIM技术概念

1.1 绿色建筑定义

随着社会的发展，人们的水平有了很大提升。但是乱砍滥伐的问题依然存在，造成了资源浪费，对生态环境造成了很大影响。在建筑行业的发展中，通过绿色建筑设计，可以为人们的生活提供健康的生活空间，而且能够达到节约材料和保护环境的效果。随着人们生活水平的提升，对建筑生命周期越来越重视，通过树立正确的绿色建筑理念，可以更好地促进建筑行业蓬勃发展[1]。

1.2 BIM 技术定义

所谓BIM技术主要指的是信息建筑模型，通过BIM技术能够对建筑工程有关信息数据进行充分利用。在BIM技术应用中，主要分为以下三个部分。一是通过BIM技术可以实现信息资源共享，然后可以为相关建筑设计和应用开展有效的数据支撑工作，能够让相关工作人员更好地了解道建筑结构。二是通过BIM技术应用，可以把建筑工程的物理特点和功能更好地体现出现。三是通过BIM技术应用，相关工作人员可以对BIM技术进行提取和修改，然后对数据信息进行有效更新，可以更好地对各部门工作进行有效协调。另外在建筑工程中，通过BIM技术应用，可以更好地促进建筑行业的发展。在现阶段的BIM技术发展中，我国BIM技术水平和发达国家水平达到了同一水平，逐渐成为了建筑行业的支柱力量。

2 BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用价值

近年，绿色公共建筑的设计工作已经开始重视对 BIM 技术的应用，采用相关技术不仅能够提升建筑设计的合理性，还能从根本上预防节能设计的不足之处，具有重要意义。

2.1 能够协调建筑设计工作与环境的关系

在应用BIM技术过程中，可以利用建模的方式统筹建筑工程和环境之间的关系，通过自然环境控制技术来验算建筑功能的具体条件，便于为相关设计工作的实施与开展提供理论基础。在应用BIM技术的过程中，可以采用立体化建模功能，层层分析墙体导热参数、室内采光参数、幕墙光线折射参数等数据，并根据具体情况改进设计方案。同时，应用BIM技术还可以输入当地区域的地质、气候、光照等环境信息，验证工程设计内容是否有问题，并及时作出调整，这样不仅可以协调工程和环境之间的关系，还能防止出现节能设计的相关问题[2]。

2.2 能够提升材料与资源的利用率

我国在绿色公共建筑方面已经提出了环保设计的标准，但是如果采用传统的设计方式，很难精确计算材料与资源的利用参数，容易出现浪费材料、损耗资源的情况。而应用BIM技术可以建立相关模型，精确计算材料和资源的应用量，准确推算工程材料使用量和资源消耗量。一旦发现设计内容中存在节能环保问题，可以及时提出相关建议，以确保材料与资源的利用率。

2.3 能够提升室内外设计的科学性

传统设计方式经常会引发室内外结构节能设计的相关问题，不能确保节能性与环保性，影响各方面设计工作的有效实施和开展。而使用BIM技术，可以通过仿真日照环境、通风环境等建模方式模拟室内、室外环境，为室内外设计提供准确依据，便于在开展室内外设计工作的过程中，合理进行节能环保的处理，保证设计工作符合节能环保的基本要求，增强设计工作整体效率[3]。

2.4 避免错漏碰缺

在建筑的设计建造过程中，经常会遇到“错漏碰缺”和“设计变更”。建筑设计反复修改是行业常见的现象，现阶段基于传统设计的平面图纸，设计师会做专业技术综合的工作，所花精力虽不少，实际效果却不满意。问题也非出自一个专业，出现问题最多的方面主要是设备管线综合和结构碰撞，也是目前BIM处理得最多的问题。在绿色建筑设计过程中，利用BIM软件可以进行3D漫游技术，发现“错漏碰缺”的情况出现，有效避免造成代价高昂的工程返工和资源浪费。

3 BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用原则

3.1 经济性原则

在公共建筑设计中，由于绿色公共建筑维护必须复杂，如果在设计上存在不合理的问题，就会导致出现成本高，影响建筑施工企业的经济效益。所以在公共建筑设计中，通过BIM技术开展设计工作需要遵守经济性原则，可以更好地提升绿色公共建筑的效益。

3.2 节能性原则

在公共建筑设计中，需要遵循节能型原则，提高资源利用率。在公共建筑设计中，需要遵循因地制宜的原则，根据当地的气候和环境特点，对公共建筑进行有效的节能设计，从而达到绿色建筑设计目的。

3.3 舒适性原则

在公共建筑设计中，通过BIM技术应用，可以有效的提高建筑的舒适性。比如在夏季为了保证室内的舒适性，需要打开空调进行降温，所以需要消耗很多电能，不符合环保要求。通过BIM技术应用，可以对公共建筑空间进行模拟，可以在增加建筑工程整体节能效果，而且提升舒适性，促进建筑行业的发展[4]。

4 BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用

4.1 BIM技术在绿色建筑方案设计阶段的应用

在建筑设计中，为了更好地提高建筑设计的环保性和节能性，需要从加强BIM技术在绿色建筑方案设计阶段应用。在绿色建筑方案设计中，通过BIM技术应用可以实现模块化的建筑设计，可以使用软件中包含的功能模块来分析建筑项目的形状。在BIM系统中，通过对参数调整，可以促使项目更加一致化。另外在BIM技术在绿色建筑设计中，通过BIM渲染器可以对建筑设计进行多层次分析，可以更好地优化设计效率。

4.2 BIM技术在绿色建筑施工阶段的应用

在绿色建筑过程中，使用BIM技术有助于及时分析和比较施工结果。实时研究和动态评估整个建设项目的建设状况，并提出适当的预防措施和解决方案。在建筑项目的实际施工过程中，BIM技术的应用有助于系统全面的验证，因为BIM技术可以显示建筑模型的特征，例如建筑物的能耗状态和空间的重叠状态，因此更加直观。例如，在机电管道的构造中，BIM可以分析整个建筑物的机电管道，依据实际情况制定管道施工计划，并在施工过程中进行监督检查，掌握施工过程，以更高的质量和效率完成绿色建筑工程[5]。

4.3 BIM技术在绿色建筑运营维护阶段的应用

在绿色建筑设计中，促使公共建筑在运营阶段落实持续发展策略是设计的重要内容。在进行绿色建筑评价工作中，需要以绿色建筑设计作为基础，然后对建筑成本和物业管理工作内容进行重视。在绿色建筑设计中，BIM技术能够很好地预测绿色公共建筑的维修措施，可以更好地减少绿色建筑运行消耗，有效地降低管理成本。另外在绿色建筑设计中，通过BIM职能运行功能，可以对火灾事故发生进行警报，然后采取针对性措施，可以实现对绿色建筑高效管理。

除此之外，BIM技术所具备的建筑评估体系能够为绿色公共建筑的管理提供便利性，通过计算机技术将公共建筑管理与BIM技术相结合[6]，能够使设计人员对公共建筑进行便捷式管理和监督。

4.4 统筹环境

在绿色建筑设计中，通过BIM技术应用，可以从墙体导热和室内采光数据报告，对其中一些细节进行优化。另外在绿色建筑设计中，通过对建筑空间条件进行分析，可以更好地对多种数据进行计算，提升绿色建筑设计效率。另外在进行绿色建筑设计中，可以利用BIM中特有的共享平台，解决设计中一些难题，可以更好地提升图纸细节方面的设计效率，满足城市发展的需要，促进社会进步。

4.5 结构体系的应用

在绿色建筑设计中，通过BIM技术应用，可以实现从建模阶段就开始演算，更好地为后期绿色建筑设计提供基础。通过BIM技术应用，可以更好地对一些细节问题进行交流，提升绿色建筑设计的科学性。另外在BIM技术应用中，由于BIM技术具有不能随意修改的特点，所以需要尽量降低修改设计行为出现，可以更好地对绿色建筑施工进行管理。最后在BIM技术应用中，通过BIM技术可以实现远程监控，可以对工程进行监督，从而更加高效地进行绿色建筑施工[7]。

4.6 日照分析的应用

建筑物中的玻璃幕墙有很大的影响，特别是能对保温隔热有所影响，但是绿色建筑的设计目的是降低建筑物的耗能，降低排放的气体，进而运用建筑物本身来有效实现保温的作用。所以，在设计阶段必须要对日照有详细的分析，再选择最适合的方案，以此实现节能减排。使用BIM技术可以在设计的过程中对日照进行分析，还可以用一些软件分析辐射状况，按照分析的结果来设计活动的区域以及建筑的材料，与此同时还可以按照植物特点来选择合适的位置，植物有降低噪音并且提供好环境的积极作用，可以运用BIM技术对植被的作用进行详细设计，对采光进行分析的时候，尽量将采光的全过程进行模拟，并真实展现出来，之后再对采光的百分比进行计算，设计出合适的窗户大小和位置，与此同时还要考虑到窗外的景色。可以运用模拟技术对噪音进行模拟，设计出合适的降噪方法，还要通过模拟技术对房间进行模拟，将房间中受到的噪音进行模拟，这样就可以有效的将房间内的功能进行完善，比如可以把需要安静的会议室建在噪音较小的位置，一些娱乐场所可以安置在噪音较大的位置[8]。

4.7 贯彻新能源

建造绿色建筑，是现在我们国家可持续发展中所提出来的有积极意义的构筑角度，对于建筑的功能以及绿色环保等方面提出了一些要求，不仅能够为以后的生活提供发展的条件，还能在经济和建筑方面奠定坚实的基础。所以，广泛应用新能源，对于构建建筑环境，可以起到稳定并且促进的作用。对于建筑体系的3D模型有审核和改进的概念，可以按照有关软件对新能源的效率进行完善。

5 结束语

随着社会的不断发展，人们的生活水平有了很大提升，对生活生产环境有了更高的要求，同时也给环境造成了极大的负担和破坏，若不加控制会严重影响社会的可持续发展。将BIM技术应用到绿色公共建筑设计工作中，能颠覆传统建筑设计的局限性，因此，BIM技术必将成为公共建筑绿色设计的新常态，促进绿色建筑设计的快速发展，实现社会资源的优化配置，提升公共建筑的经济和社会效益。