熊 毅

(樂山師范學(xué)院經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，四川 樂山 614000)

1 背景

習(xí)近平同志于2005年8月在浙江湖州安吉考察時(shí)提出“綠水青山就是金山銀山”的科學(xué)論斷。2017年10月18日，習(xí)近平同志在十九大報(bào)告中指出，堅(jiān)持人與自然和諧共生。必須樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念，堅(jiān)持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國策。

我國已于2010年成為世界上能源消耗最大的國家。2017年3月14日住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布印發(fā)《建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展“十三五”規(guī)劃》的通知，要求全面推進(jìn)建筑節(jié)能與綠色建筑，倡導(dǎo)綠色施工，完善建筑節(jié)能體系。雖然風(fēng)電、光伏等可再生能源近些年來由于政府的大力支持得到了比較顯著的快速發(fā)展，社會總體對天然氣的消耗量也有所增加，但是，煤炭在我國的一次能源結(jié)構(gòu)中仍然占據(jù)主導(dǎo)地位[1]。

建設(shè)項(xiàng)目在項(xiàng)目實(shí)施環(huán)節(jié)和正式使用環(huán)節(jié)都會消耗大量的能源。由于建筑的設(shè)計(jì)使用壽命通常都在50年左右，使得建筑在正式使用環(huán)節(jié)對能源的需求總量非常大。如果能在建筑的設(shè)計(jì)階段注重設(shè)計(jì)研究建筑物在投入使用后的能耗水平，通過合理優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，控制建筑物能源消耗總量，對我國能源供給緊張的緩解將具有極大的意義。

但同時(shí)，以降低能源的消耗水平為目標(biāo)，而犧牲人們居住的舒適性，這樣的能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化也是不可取的。讓人們在建筑物內(nèi)舒適的生活和工作是建筑物首要滿足的功能，只有當(dāng)人們真正開始使用建筑的時(shí)候，建筑節(jié)能的社會意義才能真正的發(fā)揮出來。綠色建筑的理念便由此出現(xiàn)。綠色建筑就是一種在建筑的建設(shè)和使用過程中，對土地、水、能量等需求不高，不會對自然造成很大的環(huán)境壓力的建筑，并且可以保證居住者對建筑舒適度的要求。

2004年9月建設(shè)部設(shè)立了“全國綠色建筑創(chuàng)新獎”使得我國推廣綠色建筑進(jìn)入了實(shí)質(zhì)性階段[2]。但是過去十幾年建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)τ诰G色建筑的理念的落實(shí)情況沒有明顯的進(jìn)步。通過調(diào)查了解，缺乏可行的技術(shù)支持導(dǎo)致推行效果不佳是制約綠色建筑理念應(yīng)用推廣的最大障礙。

此外，為了配合讓綠色建筑理念真正的被應(yīng)用在實(shí)際的項(xiàng)目建設(shè)中，除國家主管部門出臺相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)體系之外，全國多數(shù)的地方政府也發(fā)布了有關(guān)綠色建筑推廣的政策指導(dǎo)性或強(qiáng)制性文件。在項(xiàng)目的建設(shè)前期階段，在招投標(biāo)時(shí)引入綠色建筑分析的要求作為參考性或強(qiáng)制性要求或者對實(shí)行綠色建筑的建設(shè)單位進(jìn)行一定的補(bǔ)貼。

2 BIM技術(shù)

目前，BIM技術(shù)在建筑領(lǐng)域的設(shè)計(jì)及項(xiàng)目估算中使用的越來越多，說明BIM技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的認(rèn)可度逐漸被提高。但是對于通過使用BIM技術(shù)來落實(shí)綠色建筑的設(shè)計(jì)理念的情況還不是特別多，主要原因是建設(shè)單位對于BIM技術(shù)在綠色建筑方面的應(yīng)用沒有充分的認(rèn)識，并且對建設(shè)項(xiàng)目使用維護(hù)成本不敏感。

事實(shí)上，一個(gè)綠色建筑不僅具有能源消耗水平低并且具有居住舒適的特點(diǎn)，這就需要對建筑的能耗、暖通、熱環(huán)境、通風(fēng)、日照采光、聲環(huán)境做出全面的分析。BIM技術(shù)具有比較明顯的模擬運(yùn)算的優(yōu)勢，可以方便的對建筑物能耗等相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行快速的模擬，并以可視化的方式進(jìn)行表達(dá)，降低了使用綠色建筑的使用門檻，讓設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)方案更加符合國家對建筑能耗水平的要求，同時(shí)幫助建設(shè)單位直觀的看到建筑方案在能耗方面的情況，促進(jìn)建設(shè)單位注重能耗水平的降低，實(shí)現(xiàn)建設(shè)項(xiàng)目后期的低成本運(yùn)行維護(hù)，見圖1。

BIM技術(shù)能夠幫助實(shí)現(xiàn)綠色建筑的途徑：

1)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)。

通過采用自定義對象技術(shù)或者通過BIM技術(shù)的其他建模軟件導(dǎo)出的方式建立建筑三維的熱工模型，以《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》中的相關(guān)指標(biāo)為熱工計(jì)算依據(jù)，按照國家和地方相關(guān)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對建筑物的相應(yīng)的指標(biāo)進(jìn)行評判[3]。

2)能耗計(jì)算。

通過一系列熱工設(shè)置，自動根據(jù)設(shè)計(jì)建筑生成比對建筑，并計(jì)算兩者的全年耗冷耗熱量、供暖、空調(diào)和照明的電耗，最后計(jì)算出節(jié)能率。支持風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)用戶端的能耗計(jì)算。

3)暖通負(fù)荷。

利用設(shè)計(jì)方案的電子圖紙或者已經(jīng)建立好的BIM模型，提取

圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，使負(fù)荷計(jì)算變得簡單高效，同時(shí)可以與主流節(jié)能軟件BECS進(jìn)行無縫結(jié)合，共享數(shù)據(jù)模型，從而使工程成果利用率最大化。此外，此功能還可以模擬計(jì)算房間或建筑整體全年的全時(shí)段負(fù)荷需求，并可按部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)劃分，為建設(shè)單位合理采購相關(guān)暖通設(shè)備提供幫助。

4)熱環(huán)境分析。

隨著城市規(guī)模的越來越大，城市高層建筑越來越密集，城市居住的熱環(huán)境也就逐漸突出出來，城市的“熱島效應(yīng)”日益突出。根據(jù)相關(guān)城市環(huán)境數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，某些城市的熱島強(qiáng)度高達(dá)4 ℃左右。極端的“熱島效應(yīng)”不僅嚴(yán)重影響人們的健康，而且建筑物因空調(diào)制冷產(chǎn)生更多的能耗，從而進(jìn)一步加劇“熱島效應(yīng)”，形成一個(gè)惡性循環(huán)。

熱環(huán)境分析就可以提供軟件建模包括建筑和場地、綠化等建模，或者直接在日照分析軟件建立的室外模型上進(jìn)一步布置，最終得到建筑設(shè)計(jì)方案的相關(guān)平均迎風(fēng)面積比、平均熱島強(qiáng)度、活動場地遮陽覆蓋率等指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果。

5)日照分析。

通過對已建立好的建筑模型進(jìn)行相關(guān)的日照分析，可以獲得建筑及其周圍場地的輻照分析結(jié)果，并且也能分析玻璃幕墻反射光對道路上駕駛員行車距離的影響長度幫助城市規(guī)劃部門進(jìn)一步合理規(guī)劃行車線路或者確定道路的綠化方案。同時(shí)，利用三維渲染技術(shù)，結(jié)合建筑物的地理位置和時(shí)間設(shè)置，模擬建筑場景中太陽的陰影投影。

6)建筑聲環(huán)境分析。

隨著我國城市的發(fā)展，城市道路交通系統(tǒng)不斷擴(kuò)展，由交通工具產(chǎn)生的噪聲污染問題逐漸突出，嚴(yán)重的噪聲干擾會影響人們正常的工作和生活。因此，建筑周圍噪聲的控制被納入《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》。在建筑模型建立之后，通過建筑聲環(huán)境分析可以很容易的了解到建筑周圍的噪聲對于建筑物的影響，設(shè)計(jì)單位可以及時(shí)合理地修改建筑方案，使人們在建筑物中生活和工作時(shí)，最低限度地受到噪聲的影響。

3 結(jié)語

在國家對于能源消耗結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整和加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的背景下，以及人們對居住環(huán)境舒適度的不斷追求和對建筑運(yùn)行維護(hù)成本逐漸重視，綠色建筑的理念正在被建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位所接受并真正運(yùn)用于實(shí)際工程。通過BIM技術(shù)的支持，建筑能耗和周圍環(huán)境影響分析的精確性，這將會使綠色建筑理念進(jìn)一步推廣起到積極的作用。同樣，隨著綠色建筑理念的不斷傳播，BIM技術(shù)的更多的價(jià)值將被真正的挖掘出來，從而也擴(kuò)寬了BIM技術(shù)的應(yīng)用范圍。