BIM技术下的绿色建筑设计应用

摘要:绿色建筑是我国建筑形式的主要发展方向，也是建筑行业的一大革新，其特点与优势就在于节能环保与减少污染，需要以更加先进的技术予以支持。本文谨就BIM技术下绿色建筑设计的应用进行分析，首先阐述了BIM技术的优势与特点，继而从建筑与环境之间的关系、建筑与能源之间的关系及建筑材料预加工与预拼装三个层面来说明BIM技术在绿色建筑设计中的应用。

关键词:BIM技术;绿色建筑;装配式建筑

随着环保理念的不断普及，绿色建筑作为一种充分利用自然资源、围护生态平衡、追求建筑与自然协调发展的重要概念逐渐进入人们的视野，并在短期内得以大力发展，近年来，绿色建筑项目在我国各大城市中都得以展现。而要想推动绿色建筑的进一步发展，减少以往建筑成本居高不下的问题，就需要提高建筑设计过程中的技术应用水平，对BIM技术在绿色建筑设计中的应用加以研究就十分有必要了。

1BIM技术的优势

1．1可视化优势

BIM技术具有可视化优势，能够以立体模型的方式模拟建筑物的真实情况，展现建筑设计的效果，并以数据为依托对建筑进行集成管理。同时，BIM技术的应用还可以模拟建筑工程的建设活动，模拟建筑物的日照、外部围护结构的热能传递状态等。这不仅能够确保建筑设计的科学性与合理性，还能够确保一旦发生了设计变动，BIM技术所构建的模型能够进行自动调整，大大缩短了设计人员的工作时间与劳动成本。

1．2协调性优势

以往的建筑设计工作，是以纸质绘图或CAD绘图的形式，并不能够全面而充分地显示全部建筑参数与信息，无法依据建筑信息来准确判断分析建筑结构上的缺陷，也不能准确判断建筑工程的施工周期与进度，而通过BIM技术的模型构建，就能够更加真实而详尽地展现建筑信息。另外，利用BIM技术的协调性优势，能够在建筑设计阶段，就建筑工程所涉及到的机电安装、管道安装等方面的问题进行充分协调，就安装工程生成协调与优化数据。

1．3优化性优势

BIM技术的应用还具有优化性优势，能够显示建筑设计的真实信息与数据，包括几何参数、物理参数与空间参数等，能够模拟建筑设计变更之后的真实情况。当建筑设计具有一定的复杂性之后，无论是设计人员还是施工人员，都已经无法全面掌握其中海量的数据，而BIM技术的应用就弥补了这一缺陷，使得建筑设计的优化成为可能。BIM技术对于建筑设计的优化包含设计方案的优化，在于将建筑设计与运营管理的投资回报相结合，便于业主选择更加适合的设计方案;对于特殊施工环节的优化，主要在于部分建筑项目中的异形结构，这些结构无论是设计还是施工都需要投入更高的成本，通过BIM技术就能够对异形结构的施工方式与进度加以优化［1］。

2绿色建筑设计中BIM技术的应用

2．1加强建筑与环境的联系

建筑设计应当在综合环境因素的基础上进行，因时制宜，因地制宜。在绿色建筑设计中，如何与周边环境相互协调，建筑外立面是采用玻璃质的幕墙还是其他形式的装饰、建筑室内采光是采用自然采光还是采用照明设备，都可以通过BIM技术来加以确定，通过BIM软件进行建筑设计的模拟，以可视化技术展示建筑设计效果，并协调建筑与环境之间的关系。例如，上海的标志性建筑———上海中心，就是一幢节能环保的绿色建筑，在设计过程中，充分考量了建筑外部因素的基础上，以BIM软件系统的三维模拟，构建了建筑幕墙系统模型，将建筑现场测量获得的数据与理论数据加以比对，以确保幕墙安装的精确性，在BIM技术的支持下，上海中心的玻璃幕墙按照4天一层的速度迅速搭建起来。在绿色建筑设计过程中，运用BIM技术应当由建设单位提供建筑平面图与设计水平，包括效果图与立面图等，在进行了采光试验与光污染分析的基础上提交试验与分析报告，通过BIM软件进行数据与信息的录入，可以模拟日照环境，模拟建筑采光情况，并可以再次基础上加以优化。另外，运用BIM技术可以模拟绿色建筑室内与室外的通风情况，在这个过程中还需要建筑平面图作为基础支撑，确保建筑物内部的空气流动与建筑外部人行区风速能够满足人体的舒适性要求。

2．2能源的优化配置

BIM技术具有参数化特征，能够确保绿色建筑设计之中及设计之后，能够在技术分析之后及时有效地进行信息反馈，实时反映建筑质量、建筑效果、施工进度、建筑成本投入等信息，并以其数据的真实性与有效性为科学、合理、节能、环保的绿色建筑设计提供数据支撑。在绿色建筑设计中，运用BIM技术可以分析建筑围护结构的热工性能，对围护结构设计加以优化，以确保其能够达到设计规范与标准的要求，而对于建筑物能源消耗情况，还需要以BIM技术在充分考量同类建筑的能耗与周边环境的基础上加以计算，如果经过计算之后，确定设计建筑的模拟能耗高于同类建筑的能耗，则应当对建筑设计中的围护结构加以优化，以确保其热工性能参数能够达到绿色建筑节约能源的需要。通过BIM软件来计算建筑设计的参数可以减少设计人员的劳动时间，并确保数据的真实精确［2］。BIM技术在绿色建筑设计中还能够对建筑的布局与朝向加以调整，充分计算日照时间、日照系数、空气流速等，确定合理的建筑朝向，以确保夏季自然通风、冬季自然取暖，这样就能够保证绿色建筑最大限度地利用自然资源满足人体的舒适性要求，减少不必要的热能转换，减少常规能源的消耗。另外，建筑规划过程中，要全面考量建筑物的区位因素、交通因素、采光与朝向、建筑形态、楼间距、冬季主导风向、日照系数等因素，运用BIM技术的绿色建筑设计，能够有效改善建筑物所在区域的区位环境，对于改善城市环境也有所贡献。

2．3预加工与预拼装

BIM技术能应用能够对建筑的复杂形体设计加以模拟，对建筑形态进行数据整合与数据验证，实现多维曲面设计。在绿色建筑设计工作中，运用信息技术与BIM软件，可以更加直观而立体地展示现代化的设计理念与建筑美学，更加充分地体现设计者的设计创意，设计者可以在BIM技术的支持下尽可能地展现设计创意的张扬与大胆，可以运用BIM技术来对设计成果进行优化。同时，设计人员运用BIM技术的预拼装功能，对复杂的建筑形态与建筑结构进行模拟，构建三维模型，在预拼装之后对其进行拆分，并进行模块设计，由材料生产单位进行建筑模块的生产与加工，运输至施工现场进行拼装，可见基于BIM技术下的绿色建筑，是可以通过装配式建筑形式完成施工的。例如，上海万科地杰国际B街坊项目，就是三星级的绿色居住项目，其技术亮点就在于，采用PC结构的装配整体式住宅，有效减少了资源与能源的消耗。通过BIM技术的应用，能够提高建筑材料生产的精确性，减少施工过程中不必要的材料损耗，在保证建筑质量的同时，提高建筑效率，减少人工成本与材料成本的投入。另外，基于BIM技术将绿色建筑与装配式建筑结合起来，还能够减少施工过程中的粉尘与噪声污染，切实体现环保降耗的效果［3］。

3结语

BIM技术是一种将几何学、空间关系与信息技术相结合的建筑信息模型，在绿色建筑设计工作中，能够有效提高建筑设计的合理性与科学性，对建筑结构加以优化，提高建筑节能降耗的水平与效果，进一步推动建筑与环境的协调发展。

参考文献

［1］罗光亮．BIM技术在暖通绿色设计中的应用分析［J］．绿色环保建材，2017(06):52．

［2］潘海清．对基于BIM技术的绿色建筑设计应用的几点探讨［J］．江西建材，2017(02):85，87．

［3］哈维•伯恩斯坦，斯蒂芬•琼斯，米歇尔•罗素．绿色BIM如何助力绿色设计和建造［J］．土木建筑工程信息技术，2015，7(02):20－36．

作者:汪海滨 单位:淮安市现代建筑设计研究院有限公司