BIM 技术在绿色公共建筑设计中的应用研究

发表时间：2018-01-11T14:29:39.123Z 来源：《防护工程》2017年第24期 作者： 冯丹[导读] 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。

黑龙江省建设集团建筑设计研究院有限公司

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、高性能需求等问题已经面临巨大挑战。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。本文对BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用进行了阐述。 关键词：BIM技术；绿色公共建筑；设计应用

导言

BIM即建筑信息模型（BuildingInformationModeling）的缩写，以三维信息技术为基础，通过数字化模型，表达建设项目的建筑实体与功能特性。一个完整的建筑信息模型，能够将建筑不同阶段的建筑项目相关信息数据都集成到一起，从而准确的对建筑进行描述。

BIM不是一种软件或者几种软件的组合，从诞生发展至今，其作为一种概念，以数据管理为出发，融合建设项目全生命周期生产和管理过程信息数据的技术概念。 一、绿色建筑的原则 1、总体与环境优先

建筑可以与其周边的环境共同被看成是一个有机系统，其中建筑可视作一个开发体系，建筑设计要追求最佳环境效益。建筑的建设要与其所处的周边环境和谐共生，即保持当地文脉，保护历史文化与人文景观的连续性，并且在建筑风格上以及建筑规模上应与其周遭环境相和谐，同时也要顺应当地气候特征和生态环境，使其共融；避免对自然环境的造成一定的破坏，强调场地设计考虑地溶地貌，综合考虑地区的特殊性，以及周边绿色建材问题，从而彰显建筑的时代特征。 2、资源节约与综合利用

绿色建筑要本着节能减材的态度，选择适宜的技术、物料，将建造所需物料进行归类并统筹安排，尽可能选用本地资源，尽量提升资源、能源、以及原料的使用率，从而更为有效的使各种资源得到综合应用，延长建筑物的耐久性和整体使用寿命。 3、舒适健康的环境

绿色建筑应合理考虑使用者的需求，使建筑具有一定的舒适性和实用性，达到人文关怀，增强用户与自然环境的沟通，室内外虽控制标准不同但是侧重方向具有关联性，是有机的整体。可通过营造较好的风环境、光环境、热环境、声环境、以及视觉环境，同时对景观环境进行创造，来共同作用打造较舒适的建筑环境。 4、关注建筑的全生命周期

将建筑在最初的方案设计，随后的施工、管护阶段，以及最后的拆除这一全过程描述为全生命周期。因此则要对其进行全面的考量，即不仅要对其所处的周边环境综合考虑，同时规避建造活动的污染，以期在运营使用中要力图创造一个舒适安心的空间，也要避免拆除后的污染影响，并尽可能地使其余留的材料可循环可利用。 二、绿色公共建筑设计存在机遇

绿色建筑强调的是在建筑的全寿命周期内，最大限度节能、节地、节水、节材，保护环境和减少污染，为人们提供健康适用和高效的使用空间，与自然和谐共生。从建设要求及其设计理念可以看出，绿色建筑设计过程对建筑信息的处理要求不断增大，传统设计方法和流程等信息处理方式，已经很难满足绿色建筑的相关需求。但是信息技术的高速发展正好迎合了绿色建筑设计的这种需求。目前信息已经与物质、能量一起构成社会发展的三大要素，而模型是我们为了更好的了解、分析以及改造事物信息的一种表示方法。建筑信息模型

（BuildingInformationModeling，BIM）技术，正是在这样一个大数据时代、信息时代的背景下产生的，核心理念就是将建筑的各种信息集成到模型中，并利用模型来表现建筑各项信息。BIM技术使得建筑物及其构件的信息处于一个中心数据库中，并且建筑及其构件的各种属性完全数字化，这样就保证了建筑信息的内在统一和可计算性，避免了现行的二维图表所带来的“信息孤岛”现象。 三、BIM在绿色建筑中的应用 1、节能与能源利用分析

节能与能源利用是绿建评价标准的重要内容，将BIM技术所建立的建筑三维可视化模型导入能耗分析软件或者转为相应格式导入能耗分析软件，根据相关规范标准，结合项目所在地的气象数据，完成建筑能耗分析模型的完善工作、分析数据生成、建筑能耗分析结果数据的处理与直观可视化模拟，根据模拟计算结果调整优化围护结构方案以及相关参数的设置，实现对设计过程中节能标准的预期控制。利用BIM模型进行室外太阳辐射分析，分析太阳辐射强度及其分布，用于各太阳能设备的方案设计与优化，实现可再生能源的最大化合理利用，同时还可以优化室外植被的配置比如合理确定喜阳植物、喜阴植物、中性植物的种植位置。此外还可进行室内自然采光分析，充分利用自然采光，降低人工照明能耗。 2、节水与水资源利用分析

根据BIM所建三维信息模型，结合各地的暴雨强度系数以及当地的暴雨强度计算公式，建立一个完整的数据库，作为雨水采集计算的重要依据，然后根据各种雨水采集方式中不同地貌和不同材质对确定径流系数的影响关系以及建筑，道路以及绿地等面积来计算集雨量，并进行适时调整优化设计方案。

3、节材与材料资源利用分析绿建评价标准对所使用的建筑材料及其使用百分比作了详细的要求，比如要求：施工现场500km以内生产的建筑材料重量占建筑材料总重量的60%；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%。面对这些要求，显然传统的技术手段难以进行快速准确的计算，尤其是复杂项目。利用BIM技术来解决这类问题，则显得相对容易，BIM具

有强大的数据信息和强有力的材料统计功能，可以很快计算出各类材料的用量，指导工程的材料配置，使其满足评价标准的要求。不仅如此，BIM技术可以综合建筑、结构、水、暖、电、动等各专业的设计内容于一体，并具备碰撞检查功能，将各专业的冲突解决于设计阶段，从而避免了在施工阶段才发现冲突所造成的材料浪费，这也对节省材料有所贡献。 4、室内环境分析

室内环境主要由风环境、光环境、声环境构成，这三方面内容的准确分析，也是要基于准确的三维模型才能很好地完成。进行室内自然通风分析，明确室内空气龄、污染物分布状况，调整开窗数量、大小、位置，从而改善室内通风质量。进行光环境分析，判断建筑室内照度、统一眩光值、一般显色指数等指标是否满足相关要求。进行室内噪声分析，预测室噪声值，判断其是否到达相应的噪音标准。和室外环境一样，利用BIM技术建立的三维可视化模型，将其导入相应的分析软件中，可以完成这些内容的分析。 5、运营管理

BIM是以参数化三维模型为核心，整合了所有相关专业的基本信息，对工程项目设施实体与功能特性进行数字化、参数化、可视化表达，同时使建设全过程的信息保持一致，可以持续即时地提供有关项目的各种实时数据，这些数据信息完整可靠并且完全实时协调，这可以很好地满足绿色建筑在运营管理阶段对项目信息的需求。 结语

BIM技术在为绿色建筑设计过程中提供建筑材料、能耗分析及环境分析等依据时，已逐渐成为建筑设计行业未来的发展趋势，其能有效实现土地资源的合理利用以及生态环境的充分保护，为实现绿色建筑节能、节水、节材、环保等绿色建筑评估标准提供了有力的技术支持。伴随着BIM技术的不断完善发展，其对绿色建筑的建筑设计必将产生深远的影响。 参考文献

[1]陈子颖，BIM技术在绿色建筑设计中的应用[J].建筑设计管理，2013（6）：14-18.

[2]赵志文，BIM技术在绿色建筑设计系列软件中的应用探讨[J].土木建筑工程信息技术，2012（4）：115-118.