BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用

盛晨星

（沈阳市市政工程设计研究院有限公司， 辽宁 沈阳 110000）

在开始应用现代BIM制图技术制图之前， 设计绘图人员还应充分明确绿色建筑的总体设计和理念， 只有这样以一个具体系统的绿色设计的理念体系为工作基础， 设计绘制过程也方能达到科学准确。 在此理念基础前提上， 设计研发人员们在选择应用于BIM新技术时， 一定要注意明确了BIM应用技术应用的可应用区域范围， 落实具体技术与应用技术要求， 将现代绿色公共建筑设计应用要求严格与现代BIM的技术及应用技术要求明确对应了起来， 提高新技术的应用方案的整体有效性度和整体适应性。

1 绿色公共建筑的设计理念

首先， 从中国绿色建筑设计服务流程的形成模式的宏观背景角度出发上来做分析， 相比有较于当前国内相对传统落后的传统建筑公共服务领域建筑设计和其他设计技术服务流程环节， 绿色公共建筑设计服务整体流程模式本身具有其相对于非常成熟比较很强的历史可借鉴继承性， 前一部分任何一部分公共建设的服务流程环节的设计的整体服务流程质量水平或者建筑设计组织形式水平也有可借鉴会对其后的任意一部分的公共的建设和服务流程环节建筑设计的整体质量结构形式或者对结构形式水平产生显着或关键影响。这本身其实就是一种要求建筑专业及设计行业管理人员们考虑在具体如何有效利用这种现代的绿色环保的新设计新理念在组织与设计好整个现代建筑工程时，应强调要同时具有这么一个整体性意识， 从这一个整体意识高度上去着手如何做好对于整个的建筑设计流程进行的这一个整体性宏观调控， 并要能做到将这些绿色设计环保的设计理念能够真正地落实与运用落实到我们最需要具体和实际用到的每个的设计环节和工作细节过程中， 从而来逐步去优化这个现代绿色公共建筑设计工程场地的设计规划选址、 初期的建筑设计规划、 结构节点选择设计、 建筑设备材料的选择、 电气参数方案的确定以及设计管理等工程设计各个工作过程， 深入和全面的贯彻着现代和绿色建筑的现代公共空间建筑理念； 其次， 从建筑实际用户提出的建筑使用的需求角度基础上综合分析， 绿色公共建筑设计的总体理念主要是要求建筑公共部分设计的施工操作人员一般都只应以建筑实际用户实际提出来的建筑实际使用建筑需求内容为准， 既做到要不能有空间浪费， 也做到要不能仅有空间缺少满足了其相应建筑功能需求的建筑功能性要求。 更为关键重要的内容是，在此研究基础框架上， 设计制造人员更应广泛参照国内相关行业绿色建筑材料设计的标准， 科学设计选择绿色建筑工程设计所学用的新材料， 合理组织规划整个施工技术流程， 选择采用符合中国绿色建筑的施工安全标准设计的新施工组织工艺。 在研究设计各类公共领域建筑工程用地的建筑环境的规划和方案时， 设计审查人员首先应强调本着环保绿色为设计原则理念， 减少建筑材料对当地原生态环境构成的直接破坏， 借助土地原有良好的地质环境优势， 对各类建筑及周围建筑环境条件进行比较合理适当的合理优化规划和优化改造。

2 绿色公共建筑的设计方法

设计施工人员都应事先明确掌握BIM新技术系统的结构实现设计原理， 并要全面跟踪分析国内外BIM先进技术成果在我国绿色环保型公共空间建筑工程中取得的工程应用经验案例， 借助国外行业经验， 对该技术产品的各个具体施工应用的过程步骤进行总结分析改进和优化。 设计相关人员平时也应更加关注各类绿色建筑方面的公共设计的标准， 包括国家绿色建筑评价标准体系以及其他比较先进典型设计的城市绿色建筑评估体系标准等， 从而保证在完全符合国家建筑标准规定的规范前提下， 做好绿色BIM新技术领域的示范应用指导工作， 切实做到提高绿色BIM最新技术领域在国家绿色公共建筑设计标准中规范的实施应用质量。

设计分析人员则应制定明确并因地制宜进行的环境设计和方法， 巧借所在区域本土环境条件的天然优势， 将其光照、 雨水、 风速大小等多种因素均考虑纳入进绿色公共建筑项目的前期设计开发过程设计中，进而设计优化建筑物本体空间的合理采光日照方式、通风排水方式以及抗震降噪设计方式， 突出其绿色建筑设计开发理念特点； 再最后， 设计咨询人员更应学会合理规划应用各类可持续再生土地资源。 此间， 设计咨询人员则可考虑利用三维BIM建筑技术平台对建筑相关数据资源中的各类具体工程应用及其效果分析进行现场数字化三维模拟， 确定相关资源数据的最终应用对象类型特征以及最佳应用选择方式。 针对诸如风能、 太阳能电池等其他清洁环保能源系统的具体应用发展过程， 设计建造人员首先应设法将这些此类热能资源开发的综合应用实践过程逐步与该公共环境建筑体系本身具体的环境能源的应用实施过程有效结合统一起来， 从而能为整个建筑物内部提供一套更为灵活有效合理的系统供暖模式或者系统降温散热方式，这样设计不仅就可减少能源对公共建筑环境产生的潜在污染隐患和功能破坏， 还将可大幅度提高整体公共环境建筑项目的投资经济效益， 缩短收益周期。

3 BIM技术概念

BIM建筑技术一般指用的模型是一种信息建筑模型， 该技术是能够通过对一些与实际建筑工程实际有关的大量信息数据资源进行的充分利用。 在此理论基础框架上的创建建筑模BIM技术则能够进一步使建筑知识信息共同分享， 实现相关信息资源的共享， 并将为今后相关工程设备在设计、 应用、 拆除工程等多方面工作上的有序开展等提供基础数据和支持， 使建筑行业相关技术工作人员最终能够较为详细清晰地去了解到其生命周期。 BIM是属于新一代数字技术， 该建筑技术能够迅速将各种建筑工程技术中建筑材料的结构物理特点性能及工程功能性充分体现了出来。 将建筑BIM集成技术分别应用安装在各类不同性质的单体建筑项目设计之中， 能够真正获取到客户各不相同程度的最大利益。 相关系统工作人员要不断的对各种BIM应用技术方案进行分析提取、 修改， 并随时对数据与信息同步进行实时更新， 以此信息为分析依据，对工程各部门人员的技术协作能力情况要进行全方位综合性评价体现。 BIM平台等最新技术工具的大量应用已经使其在各种大型综合建筑工程系统集成中也逐步开始具备起了其可视化、 真实性、 协调性、 优化性能强等许多优良应用特性。 正是因其具备着上述这些几个应用特点才能得以使其也逐步开始成为当前国内大型建筑行业健康持续健康发展工作链条建设中所举足轻重作用的其中一项最重要技术支持力量。

4 BIM技术在绿色公共建筑设计中的优势

BIM技术在建筑设计中的应用主要是以三维数字化技术为基础。 通过对建筑工程资料的采集、 加工，建立数据模型， 为工程的设计与建造奠定了基础， 从而降低工程造价， 为工程数据提供依据。 BIM技术具有三维建模、 数字化等优点。 首先， 利用BIM技术实现了建筑的数字模型的建立， 能够直观地展示出建筑的属性， 并清楚地表明各构件的对应关系和实际情况， 包括尺寸、 材料、 形状和成本。 传统二维平面图的绘制仅限于直线， 而BIM技术则可以进行三维模型化。 其次， BIM技术的可视化和协同化是非常重要的。通过BIM技术， 可以将绿色公共建筑的设计成果以3D的方式呈现出来， 然后再由多个设计者和软件系统进行交互， 从而达到建筑的信息、 模型和效果的分享。 BIM技术的优势在于其高效性。 利用BIM技术，可以把原来的二维设计转化为三维， 使设计者能够进行初步的研究与设计， 并能对数字信息进行处理， 简化设计， 并能产生高效的结构模式， 在结构设计中实现参数化， 提高设计的效率。

5 BIM新技术及在绿色公共建筑设计中的应用研究

5.1 节约并利用水资源

通过应用BIM建模技术来创建的三维立体信息建筑模型， 能够直接与各地方根据实际降水暴雨强度变化及当地气候情况信息为分析依据， 通过计算公式，得出建筑精准信息数据库。 数据库信息中已包含的信息数据能够直接为后续雨水采集等工作项目的实际开展情况提供准确可靠地数据分析支持， 之后， 在雨水采集相关信息数据分析的工作基础上， 根据具体地方地貌， 明确雨量径流系数及其他有关信息， 精确求集实际雨量， 为项目方案研究设计及工作实践的正常开展等提供更有力数据分析支持。

5.2 节约并利用材料

建筑材料的使用的要求已经在国际绿色建筑设计评价体系中已经有了明文规定。 如果企业工作管理人员仍然采用传统的方法去对建筑工厂进行管理， 不能准确进行精准科学的计算， 更将无法准确应用到在这些复杂的繁琐复杂的设计工程系统之中。 采用现代BIM建筑技术无疑能够快速使这些其中实际存在着的复杂问题能够得到及时解决。 可以应用BIM技术构建暖通、 电气、 给排水等方面的模型， 提出节能材料的设计意见， 同时验证设计的准确性与合理性， 明确是否存在冲突或材料浪费的问题， 这样设计人员就可以根据BIM 模型情况， 改进、 调整设计方案和设计内容， 提升设计效果。 最后， 应用BIM技术设计节能材料的过程中， 还应重视幕墙材料的选用， 选择双层玻璃材料可以增强保温性能， 通过BIM技术可以明确设计双层玻璃加入惰性气体、 漫射性气体的参数， 形成良好的材料设计模式。 同时， 也可利用BIM技术设计吸热玻璃幕墙结构， 在普通玻璃中添加具备吸热性能的着色剂， 既保证吸热功能， 又减少阳光进入室内，有效节约空调能耗。 BIM分析技术还能够迅速对建筑资料量进行有效整理及统计， 并且它具有丰富翔实的资料数据库， 能够确保在更短时间范围内能对各类建材用量资料进行全面精准化计算， 为整个工程建材工作活动的正常开展运行提供科学参考及依据， 并由此使其绿色建筑设计施工需求快速得以高效满足。 除此之外， BIM 设计技术更能够直接对室内暖通、 排水、 结构抗震设计分析等工程诸多分项工作流程进行了有效地整合， 具有方案可检测分析的强大特性。 因此， 采用绿色BIM建筑设计技术就能够基本避免建筑材料大量浪费使用或者主要是大量返工利用的极端情况的发生， 满足了绿色建筑设计施工中的节能方面的要求。

5.3 分析室内环境

通过利用声、 风、 光要素数据来创建的绿色建筑物BIM室内环境监测模型， 能够做到更加科学精准实时的实时分析计算出绿色公共建筑室内环境， 采用该BIM的室内环境模型可通过实时分析测算出该绿色建筑物周边环境及建筑物所在城市地区环境， 能够很直接地将其室内外大气污染物浓度与分布、 空气、 采光、 通风效率指标等相关的建筑室内环境情况都准确地反映显示了出来， 相关的专业工作人员甚至还可以籍由此项分析结论为基据， 针对性的进行设计改善、调整及相关配套建筑工程设计和施工图设计， 从而还能为业主提高其室内与周围空间环境条件的正常和通风、 采光率等问题提供另一个的最佳环境技术条件。除此之外， 能通过快速且精准全面地检测分析各类建筑物及其室内及外部周围环境声音条件， 采用国际最新的BIM智能建筑技术方法来对各建筑噪音参数指标进行了综合评判分析， 对其每个单元建筑物在室内周围环境所需可能所承受的各种噪音值也均对系统进行了预先有效的跟踪检测， 如认为其跟踪检测与分析所得结果都已显著超过现行国家标准规定噪声范围， 那么则还应对在其建筑周边噪声环境区域进行更具有针对性有效地进行降噪及减音和降噪处理， 从而还有助于政府营造起一种比较良好且安全可控的智能化建筑及室内无噪音环境， 使今后各类政府公共空间智能化和建筑环境都具有最佳环境适应性。 将这种BIM的设计节能技术真正应用于到在绿色公共建筑设计的项目开发之中， 能够真正直接地为建筑设计及用户群体所营造的一种更加良好和节能有效的公共建筑设计氛围， 并将同时还将能够真正的将这种多样化设计的建筑节能建筑新技术能够有效地应用于到在绿色公共设计项目中建设工程项目的整个建筑设计技术体系中及在公共工程设计建筑与施工两个过程环节体系中， 对促进绿色建筑行业体系中所有的建筑设计行业绿色循环经济发展无疑能将产生其重大促进引领示范作用。

5.4 运营维护阶段

如果要使各类公共居住建筑项目在持续运营管理阶段内落实绿色持续性建设发展管理策略， 是绿色建筑设计中的重要关键和内容。 绿色建筑评价指标体系是一种以绿色建筑设计体系为工作基础， 着重并强调降低建筑成本、 能源有效消耗、 物业管理质量及城市固体废物污染管理要求等多项非实质性工作性内容。BIM建筑技术系统能够在应用建筑在完成项目规划建设要求前， 能够及时预先进行预测规划并自动调整对绿色公共空间建筑进行的应急维修的措施要求和应急维修保障方案， 从而可进一步实现提高了绿色空间公共空间建筑整体的绿色可持续性和运行， 实现了绿色节能公共智能化建筑体系的智能高效地管理。 除此之外， BIM设计技术平台所需具备完整的公共建筑安全评估认证体系则能够切实为对绿色公共建筑项目的监控管理评估提供极大便利性， 通过运用计算机技术并将传统公共建筑设计管理经验与先进BIM管理技术方法相结合， 能够直接使建筑设计及工作人员对公共建筑项目进行现场便捷式地管理指导和管理监督。

5.5 分析并优化室内装修方案

通过现代BIM模型技术， 设计师即能够明确判定各种复杂空间结构组合体设计是否可与该建筑整体作为建筑环境功能和设计性能相匹配。 在集成三维模型技术的技术基础平台上， 设计单位工作人员也能够直接对建筑物结构与内部各种空间状态信息进行了充分透彻的直观理解或掌握， 并直接从建筑物空间信息本身特点出发， 体验真实具有视觉真实感的立体空间结构变化， 而这并非仅仅像我们以往的一样的生搬硬套图片。 工作的人员都能够通过在建筑结构内部放置的"相机"图片， 从更多个立体角度上对整个空间状态变化信息进行更为真实细腻的感受。 这样， 既可能较为充分地了解观察空间整体的受力结构， 又可能有效提高整个建筑设计质量， 为提供后期设计装修后期工作管理服务人员提供很大便利性。

6 结语

总的来说， 公共建筑是人们日常生活， 工作以及生产中必不可少， 随着经济的进一步增长和社会的进一步发展， 未来人们对于绿色公共建筑的需求和要求也会越来越高， 为保证良好的设计， 实现绿色公共建筑的可靠安全， 实现建筑行业的健康可持续发展， 就必须利用BIM技术， 进行优化， 为功能性和舒适性安全性的绿色公共建筑提供保障， 促进建筑行业和社会的健康发展。