BIM技術(shù)在綠色建筑中的應(yīng)用

劉陽

摘 要：隨著我國社會不斷的發(fā)展，當(dāng)前環(huán)境問題日漸突出，“可持續(xù)發(fā)展”理念引發(fā)人們對建筑能耗的關(guān)注，以建筑、人、自然的和諧為目標(biāo)的綠色建筑得到迅速發(fā)展。BIM 作為信息技術(shù)的新興力量，正在給建筑領(lǐng)域帶來巨大變革。將 BIM技術(shù)應(yīng)用于綠色建筑的分析與評估，是強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的大勢所趨。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；綠色建筑；應(yīng)用

引言

作為一項(xiàng)必須消耗很多能源的工作，建筑常常會對我們的環(huán)境造成較大的破壞，比如建筑材料的浪費(fèi)，對自然環(huán)境的污染，對資源的過度消耗等。因此，在建筑中融入綠色因素，就能有效的節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境。建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，要從每一個細(xì)節(jié)做起。

1概述

1.1BIM技術(shù)簡介

BIM技術(shù)包括的動態(tài)信息數(shù)據(jù)庫，有效跟隨建筑過程的變化進(jìn)行調(diào)整。在具體建筑施工設(shè)計項(xiàng)目及管理中BIM技術(shù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了建筑工程資源計劃的建立，降低了資金風(fēng)險、成本、能源損失、對環(huán)境的污染，提高了工程建設(shè)的效率。具體而言，BIM技術(shù)模型建立的基礎(chǔ)是建筑項(xiàng)目下的各項(xiàng)相關(guān)信息和數(shù)據(jù)，具有可視化、模擬性、優(yōu)化性、協(xié)調(diào)性以及可出圖性等多種優(yōu)點(diǎn)，以對建筑物的真實(shí)模擬實(shí)施數(shù)字信息仿真技術(shù)。

1.2 BIM技術(shù)原理

BIM技術(shù)是一種主要針對于建筑與工程設(shè)計的CAD技術(shù)，將建筑方面的信息數(shù)字化，通過BIM技術(shù)，可將一個建筑設(shè)計中的全部信息都存儲于一個電子模型中。在所謂的BIM系統(tǒng)中，真實(shí)的建筑組成構(gòu)件以編碼的形式表現(xiàn)出來，即將建筑構(gòu)件數(shù)字化。每個建筑構(gòu)件對應(yīng)一個對象，每個對象通過一組系數(shù)來表示其屬性。以一面墻為例，其屬性包括了這面墻的尺寸、材料、隔音性能、造價等性質(zhì)。而二維的繪圖軟件僅能用簡單的線條來表示。

2BIM 技術(shù)在綠色建筑設(shè)計中的應(yīng)用

2.1 綠色建筑設(shè)計平臺的搭建

傳統(tǒng)建筑設(shè)計都是分專業(yè)進(jìn)行的，先進(jìn)行方案設(shè)計，然后是結(jié)構(gòu)設(shè)計，接下來進(jìn)行水電暖通的設(shè)計。方案設(shè)計階段是由建筑師進(jìn)行工作，結(jié)構(gòu)設(shè)計階段由結(jié)構(gòu)工程師進(jìn)行獨(dú)立的工作，最后由設(shè)備工程師負(fù)責(zé)水暖設(shè)備設(shè)計。這樣獨(dú)立進(jìn)行工作，每個過程只有一部分的專業(yè)人員參與，在決策過程中可能會因?yàn)闆]有其他專業(yè)人員的參與而導(dǎo)致問題的出現(xiàn)，最終導(dǎo)致設(shè)計方案不夠準(zhǔn)確和完善，而被不斷的推翻重來，嚴(yán)重影響到了建筑設(shè)計的效率和質(zhì)量。然而，在運(yùn)用了 BIM 技術(shù)的綠色建筑設(shè)計過程中，各專業(yè)的設(shè)計人員會參與到設(shè)計的每個階段中?；?BIM 技術(shù)協(xié)作平臺，各工種的設(shè)計者可以實(shí)現(xiàn)更有效的交流，利用自身專業(yè)知識提供設(shè)計意見，讓設(shè)計工作能夠更加順利高效的進(jìn)行。各個專業(yè)相互合作和協(xié)調(diào)，推動設(shè)計的不斷深化。在運(yùn)用 BIM 技術(shù)平臺進(jìn)行協(xié)作的過程中，各個項(xiàng)目參與者的職責(zé)必須十分明確，要制定好規(guī)章和制度加以規(guī)范。不同專業(yè)的技術(shù)人員的交流和討論的相關(guān)會議要提前計劃和落實(shí)，以保證協(xié)作更高效有序。

2.2 基于 BIM 技術(shù)的設(shè)計

BIM 技術(shù)是建筑中非常重要的以信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過數(shù)字仿真模擬建筑物，建筑三維模型模擬建筑工程的技術(shù)。BIM 技術(shù)能夠有效的提高教主質(zhì)量，大幅的提升建筑使用周期。BIM 技術(shù)將建設(shè)、設(shè)計、施工單位等參與者置于同一平臺，共享同一建筑信息模型，通過可視化的操作，把細(xì)節(jié)盡可能的都展示在這一共享平臺上，從而實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計的精細(xì)化要求。通過 BIM 技術(shù)，建立“海綿城市”信息模型，這一發(fā)展策略得到了精細(xì)化的模擬，在排除掉實(shí)施的過程中可能出現(xiàn)的阻礙因素后，得到了更好的發(fā)展。時至今日，“海綿城市”依舊是我國以 BIM 技術(shù)為基礎(chǔ)的重要綠色建筑設(shè)計。

2.3BIM 技術(shù)在綠色建筑性能模擬中的應(yīng)用

以 BIM 模型為基礎(chǔ)實(shí)施的日照采光、風(fēng)環(huán)境及人流模擬等建筑性能模擬，是 BIM 技術(shù)在綠色建筑中的最重要應(yīng)用。結(jié)合綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)對目前綠色建筑設(shè)計軟件進(jìn)行了分析，指出 BIM 與綠色建筑分析軟件的融合性，使得室內(nèi)采光、日照、聲學(xué)、熱工等分析更加高效、準(zhǔn)確。對比中美兩國綠色 BIM 發(fā)展現(xiàn)狀，建筑師與工程師可以通過在項(xiàng)目設(shè)計階段對比 BIM 技術(shù)性能模擬得到能耗數(shù)據(jù)，選擇更加合理的設(shè)計方案。

2.4“BIM技術(shù)”應(yīng)用在綠色建筑的規(guī)劃期

這一環(huán)節(jié)一般是建筑設(shè)計中開始實(shí)施具體操作的環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)一般會接觸到關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)以及供水、供暖、供電等多個專業(yè)問題。在綠色建筑的這一階段之中 BIM 技術(shù)應(yīng)用是處于比較宏觀的方面，以往所說的建筑信息模型就是為了描述建筑及其與綠色建筑工程體系有關(guān)聯(lián)的各個專業(yè)的模型信息的總稱，這一模型的建立可以為往后的建筑施工圖的有關(guān)設(shè)計、以及開發(fā)商運(yùn)營維護(hù)提供了原始的設(shè)計數(shù)據(jù)。該設(shè)計階段主要是為了建筑單體的各種功能和性能來做出設(shè)計規(guī)劃的。關(guān)于綠色建筑物自身的信息模型是 BIM 技術(shù)的核心，所有性能化設(shè)計計算包括日照分析、節(jié)能設(shè)計、能效測評、自然通風(fēng)設(shè)計、給排水計算分析、暖通空調(diào)設(shè)計計算、綠色建筑評價等，都與建筑本身信息模型數(shù)據(jù)緊密相關(guān)，建筑施工圖設(shè)計也由此產(chǎn)生?！癇IM 技術(shù)”在地形圖的規(guī)劃方面占有非常有利的條件，運(yùn)用三維模型圖，將地形圖整合成宏觀模式圖，使得地形、地勢一覽無余?！癇IM 技術(shù)”根據(jù)日照輻射角度的分析，設(shè)計建筑物布局和結(jié)構(gòu)等，從而獲得良好的建筑物角度，獲得利于建筑物采光和通風(fēng)的絕佳地理位置。

2.5施工階段

計算工程量、可視化施工、最終檢查建筑模型和碰撞檢測是此環(huán)節(jié) BIM 技術(shù)的最大功能。設(shè)計師在對建筑物進(jìn)行實(shí)時展現(xiàn)的過程中，可以對 BIM 模型三維渲染進(jìn)行充分的應(yīng)用，從而科學(xué)的檢驗(yàn)建筑性能的完善性和建筑模型的質(zhì)量，確保重疊現(xiàn)象不會產(chǎn)生于建筑內(nèi)部空間中，而建筑各個組成部分之間的功能也不會發(fā)生摩擦。在這一過程中，構(gòu)件圍閉是否恰當(dāng)、結(jié)構(gòu)受力傳導(dǎo)是否合理以及建筑設(shè)計是否突出了使用者的需求等都可以得到及時的檢驗(yàn) [2]。三維仿真技術(shù)是建立在 BIM 技術(shù)基礎(chǔ)之上的，設(shè)計師可以利用其展開全面的碰撞檢查，對各種沖突、摩擦在設(shè)計中的體現(xiàn)進(jìn)行及時的發(fā)現(xiàn)，從而不斷的優(yōu)化設(shè)計方案，為高效展開施工、提升工程質(zhì)量、避免各種漏洞以及返工等問題奠定良好的基礎(chǔ)。更重要的是，在這一過程中，資源浪費(fèi)現(xiàn)象在窩工、機(jī)械臺班和材料損失中將得到有效控制，能夠?yàn)榻ㄖ褂谜邩?gòu)建一個更加良好的生活環(huán)境。將 BIM 技術(shù)應(yīng)用于施工管理中，可以通過 4D 模型來整合時間和空間等相關(guān)因素，并通過模擬施工現(xiàn)場來展開管理工作，加大對施工進(jìn)度的把握，管理人員可以在此基礎(chǔ)上科學(xué)的進(jìn)行設(shè)備的擺放、規(guī)劃工作流程和起吊部位次序等，并對施工中的難點(diǎn)進(jìn)行充分的反映，為安全、高效展開施工奠定良好的基礎(chǔ)。在對 BIM 模型進(jìn)行構(gòu)建的過程中，工程投標(biāo)中施工企業(yè)可以對招標(biāo)清單工程量進(jìn)行快速測算，同時對投標(biāo)報價策略進(jìn)行制定；在對 4D 模型進(jìn)行觀察的過程中，評標(biāo)委員會可以更加合理的控制投標(biāo)項(xiàng)目施工難點(diǎn)，并全面評估投標(biāo)單位的技術(shù)實(shí)力和施工經(jīng)驗(yàn)水平。

結(jié)語

綜上所述，新時期，我國建筑業(yè)要想實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就必須將綠色建筑業(yè)同 BIM 技術(shù)進(jìn)行緊密的融合，確保建筑在構(gòu)建以及后期運(yùn)行的過程中，能夠達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)。在綠色建筑中，通過對BIM 技術(shù)的應(yīng)用，還能夠延長建筑的使用時間，因此，我國各個部門和企業(yè)應(yīng)加大對這一技術(shù)的研究和應(yīng)用力度。

參考文獻(xiàn)

[1] 李延釗，林超楠.基于 BIM 技術(shù)的綠色建筑設(shè)計方法—— — 以南寧市城市規(guī)劃展示館為例[J].暖通空調(diào)，2015，42（10）：50-53.

[2] 張國華，郭敏，霍婕等.BIM 技術(shù)在綠色建筑全生命周期的應(yīng)用——以北京市某醫(yī)院建筑為例[J].智能建筑與城市信息，2015（12）：82-84.

（作者單位：新疆北疆建筑規(guī)劃設(shè)計研究院（有限責(zé)任公司））