蔣 婷（中航長(zhǎng)沙設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖南長(zhǎng)沙410000）

試論BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)踐

蔣 婷（中航長(zhǎng)沙設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖南長(zhǎng)沙410000）

綠色建筑是建筑業(yè)的發(fā)展追求和發(fā)展理念，它強(qiáng)調(diào)的是保護(hù)環(huán)境和減少污染，與自然和諧共生。綠色建筑設(shè)計(jì)過程對(duì)建筑信息的處理要求較大，要滿足這種需求，只有依靠現(xiàn)代高科技的信息技術(shù)的發(fā)展。建筑信息模型BIM正是誕生于這樣一個(gè)信息時(shí)代，它是一種技術(shù)理念，可以為綠色建筑的實(shí)現(xiàn)提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐。因此，本文主要對(duì)BIM技術(shù)的基本優(yōu)點(diǎn)以及基于BIM技術(shù)的綠色設(shè)計(jì)實(shí)踐方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，以期為相關(guān)人員提供參考。

BIM技術(shù)；綠色建筑；設(shè)計(jì)；實(shí)踐

1 引言

我國(guó)每年消耗的建筑材料是全球建筑材料消耗總數(shù)的占有比例較多的國(guó)家，建筑工程中所產(chǎn)生的建筑垃圾造成的污染問題十分的嚴(yán)重，而建筑環(huán)保、節(jié)能問題也因此受到了廣泛關(guān)注，因而推廣并應(yīng)用綠色建筑設(shè)計(jì)勢(shì)在必行。在進(jìn)行現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)時(shí)要注重設(shè)計(jì)方案的模擬，通過BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠起到很好的輔助作用，對(duì)于設(shè)計(jì)方案生態(tài)性的提升有著很大幫助。

2 BIM技術(shù)的基本優(yōu)點(diǎn)

2.1 可視性

利用BIM技術(shù)不但能夠做出類似于3DStudioVIT以及3DMAX的建筑效果圖以及建筑動(dòng)畫，還能夠?qū)Y(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)綠色建筑進(jìn)行分析，生產(chǎn)相關(guān)的施工圖紙，對(duì)構(gòu)件的參數(shù)進(jìn)行注釋等。

2.2 模擬性

BIM設(shè)計(jì)初期能夠有效模擬一些參數(shù)，并有效的優(yōu)化相關(guān)的方案，例如其能夠?qū)θ展庹丈溥M(jìn)行模擬，進(jìn)行通風(fēng)模擬，對(duì)室外的噪聲進(jìn)行模擬，對(duì)緊急情況下疏散人口進(jìn)行模擬，模擬節(jié)能環(huán)保以及對(duì)熱能的傳導(dǎo)進(jìn)行模擬等。

2.3 協(xié)調(diào)性

利用BIM技術(shù)能夠有效在同一模型中實(shí)現(xiàn)將建筑業(yè)、機(jī)電業(yè)以及結(jié)構(gòu)等多種專業(yè)的協(xié)同，防止由于業(yè)務(wù)之間溝通阻礙導(dǎo)致設(shè)計(jì)以及施工出現(xiàn)問題。

2.4 可優(yōu)化性

BIM技術(shù)能夠有效的優(yōu)化項(xiàng)目方案，以及特殊項(xiàng)目例如屋頂、裙樓、幕墻以及異性結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等，合理的利用到了模型的幾何、規(guī)則、參數(shù)以及建筑信息等。而BIM技術(shù)不單單是3D的建筑模型，其還能夠做到將時(shí)間以及成本結(jié)合在一起，對(duì)動(dòng)態(tài)進(jìn)行5D的施工管理，還能夠在虛擬的施工模型中生成相關(guān)的工程量的統(tǒng)計(jì)表、采購(gòu)材料計(jì)劃表，以及施工進(jìn)度的相關(guān)報(bào)告書等。在綠色建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)具有著十分獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，具體如下所述：①有效的分析綠色建筑的采光效果；②分析能源的利用效率以及環(huán)保型材料的使用比例；③分析建筑的通風(fēng)情況、采光情況、視覺效果以及噪聲情況；④預(yù)判人們的心理感受；⑤通過對(duì)地形以及風(fēng)環(huán)境的模擬，實(shí)現(xiàn)建筑環(huán)境跟自然環(huán)境的和諧統(tǒng)一。此外，在建筑設(shè)計(jì)中利用BIM技術(shù)還同時(shí)能夠有效兼顧空間、環(huán)境以及居住環(huán)境的舒適度，使得建筑的設(shè)計(jì)效率得到較好的提高。此外，BIM技術(shù)還能夠整合、模擬并分析好大量的建筑信息以及數(shù)據(jù)，所以，其還能夠有效的預(yù)判并優(yōu)化設(shè)計(jì)的效果。

3 BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 工程概況

某項(xiàng)目為異型建筑總用地面積：99892．33m2，總建筑面積：58995m2（地下建筑面積：13955m2，地上建筑面積：45000m2）。建筑層樓：地下1層，地上4層，局部有夾層。建筑高度：49．6m。主要功能：設(shè)展廳、臨時(shí)展廳、兒童樂岡、科普教室、科技實(shí)驗(yàn)室、報(bào)告廳、穹幕、巨幕、4D動(dòng)感演示廳、辦公會(huì)議、餐飲及配套附屬用房等。在改項(xiàng)目中應(yīng)用了BIM技術(shù)后提高了項(xiàng)目整體的施工質(zhì)量以及工作效率，從而減少了后續(xù)施工期間的返工，保障了施工周期，節(jié)約了項(xiàng)目資金；尤其是在機(jī)電管線在異型結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)中的綜合排布為機(jī)電管線施工提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐；在協(xié)同工作中，各個(gè)專業(yè)的BIM工程師與項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)工程師緊密配合，也證明了BIM技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)不再是停留在理論階段，已經(jīng)可以為現(xiàn)場(chǎng)施工提供實(shí)際有力的支撐，其具體的細(xì)部應(yīng)用如下所述。

3.2 BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

3.2.1 節(jié)地及室外環(huán)境

（1）提升周邊居住建筑的采光，降低光污染

建筑周邊民用建筑的采光以及日照會(huì)受到所設(shè)計(jì)建筑使用的玻璃幕墻的類型的影響，一般國(guó)家規(guī)定的住宅建筑的日照時(shí)間不能夠低于2h，因此要看其是類似于鏡面式還是反射度較高的一些裝飾外墻，室外的景觀照明能否直接向室內(nèi)進(jìn)行照射，而這些問題都需要利用到BIM技術(shù)軟件進(jìn)行協(xié)調(diào)。建設(shè)方需要提供的一些信息都需要利用到BIM軟件，例如：建筑的總平面圖、建筑設(shè)計(jì)的說明、建筑的效果圖、立面設(shè)計(jì)圖等有關(guān)專項(xiàng)的報(bào)告，而第三方則需要事先對(duì)建筑的采光進(jìn)行試驗(yàn)，并寫好相關(guān)的分析報(bào)告，建筑的總平面圖對(duì)設(shè)計(jì)空間以及跟周邊建筑空間之間的關(guān)系、幕墻的光污染等情況進(jìn)行說明，需要注意的是，采光分析報(bào)告中包含了對(duì)日照時(shí)間的模擬計(jì)算。將上述專項(xiàng)信息輸入到BIM軟件中后，并對(duì)其格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，確保其可讀，利用模型進(jìn)行簡(jiǎn)單的調(diào)整后，則能夠?qū)ㄖ娜照者M(jìn)行模擬，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，防止綠色建筑設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)人為錯(cuò)誤而引發(fā)不必要的失誤。

（2）確保建筑通風(fēng)，提升室內(nèi)室外的舒適性

國(guó)家有關(guān)規(guī)定中，建筑物周邊的人行區(qū)的風(fēng)速不能夠低于5m/s。由建設(shè)方提供建筑的總平面圖，并由第三方對(duì)建筑風(fēng)環(huán)境進(jìn)行事先的模擬，需要注意的是，要對(duì)建筑周邊的人行區(qū)內(nèi)1.5m范圍內(nèi)的風(fēng)速的結(jié)果進(jìn)行模擬，若有需要改善的地方，要及時(shí)的作出提醒。將上述信息輸入到BIM軟件中，并對(duì)其格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成風(fēng)環(huán)境分析軟件可讀格式，經(jīng)過模型的簡(jiǎn)單調(diào)整后，則能夠模擬風(fēng)環(huán)境，而后得出結(jié)果，才能夠?qū)θ诵袇^(qū)內(nèi)風(fēng)速的要求進(jìn)行判斷，若有不適合的地方，則可以及時(shí)的調(diào)整，以便后期施工的順利進(jìn)行。

3.2.2 節(jié)材及材料利用

選擇建筑材料時(shí)在確保材料的安全性以及環(huán)保性的前提下，選擇能夠循環(huán)再利用的才，確保所有的建材匯總可循環(huán)材料的使用比重不低于10%。建設(shè)單位則需要對(duì)可循環(huán)材料表以及相關(guān)的比例進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)可循環(huán)材料的利用率進(jìn)行說明。進(jìn)行BIM建模時(shí)，利用明細(xì)表的基本功能，對(duì)可循環(huán)材料的種類所具有的節(jié)能要求進(jìn)行判斷，并對(duì)其節(jié)能的要求進(jìn)行判斷，確保其能夠跟圍爐結(jié)構(gòu)的熱工性能相類似。

3.2.3 室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量

（1）室內(nèi)自然通風(fēng)模擬

模擬分析園區(qū)建筑的通風(fēng)情況，通過調(diào)整通風(fēng)口位置、尺寸、建筑布局等改善室內(nèi)流場(chǎng)分布情況，并引導(dǎo)室內(nèi)氣流組織有效的通風(fēng)換氣，改善室內(nèi)舒適情況。

（2）自然采光模擬

對(duì)園區(qū)建筑所處區(qū)域內(nèi)的天光的可用性進(jìn)行分析，并對(duì)我國(guó)綠色建筑設(shè)計(jì)自然采光的要求進(jìn)行參考，模擬好建筑所處內(nèi)外光環(huán)境，并對(duì)建筑自然采光設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)，同時(shí)，為了對(duì)室內(nèi)自然采光效果進(jìn)行改善，則需要對(duì)建筑布局、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的可見光透射比進(jìn)行調(diào)整，并按照采光的效果對(duì)室內(nèi)的布局布置進(jìn)行調(diào)整。

（3）園區(qū)熱環(huán)境模擬分析

根據(jù)規(guī)劃及建筑方案，建立該建筑地內(nèi)水系、草地、道路、建筑模擬模型等，模擬計(jì)算中根據(jù)廣州市實(shí)際氣候條件進(jìn)行邊界條件的參數(shù)設(shè)置，分析園區(qū)的熱島強(qiáng)度。采用合理優(yōu)化建筑單體設(shè)計(jì)、群體布局和加強(qiáng)綠化等方式消弱熱島效應(yīng)。

（4）園區(qū)環(huán)境噪聲模擬分析

對(duì)建筑場(chǎng)地的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并利用計(jì)算機(jī)對(duì)環(huán)境進(jìn)行模擬，建立相應(yīng)的幾何模型，通過材質(zhì)的變化，房間內(nèi)部裝修的文化情況對(duì)建筑聲學(xué)的質(zhì)量進(jìn)預(yù)測(cè)，并預(yù)測(cè)好建筑聲學(xué)改造方案的可行性。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，BIM技術(shù)是集建筑模型和數(shù)字化信息為一體的高科技技術(shù)，可以對(duì)綠色建筑的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行與管理提供有效的技術(shù)支撐和保障，在綠色建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)能夠幫助綠色公共建筑的建造使用更清潔更高效的技術(shù)，盡可能減少能源的消耗，它為綠色公共建筑走可持續(xù)發(fā)展的道路提供了重要的技術(shù)保障和支持。

[1]陳 卉.試論BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（9）：23.

[2]鄧 喆，王曉峰，崔 瑞.基于BIM技術(shù)的綠色建筑設(shè)計(jì)的實(shí)踐[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（17）：56.

[3]陳子穎，林 宇，張?jiān)卵?BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].建筑設(shè)計(jì)管理，2013（6）：14～16.

TU201.5

A

2095-2066（2016）32-0180-02

2016-11-2

蔣 婷（1984-），女，工程師，本科，主要從事建筑設(shè)計(jì)工作。