BIM技术在绿色建筑设计中的应用研究

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　　摘    要：绿色建筑是建立在充分认识自然、尊重并顺应自然的基础上，以解决建筑业能耗大、排污多等问题为主的新型建筑理念，相比于传统建筑，绿色建筑注重采用先进的绿色技术，充分利用自然资源，光照、风向等，因地制宜，就地取材，在建筑整个生命周期中，节约资源，降低能耗，减少污染和保护环境。本文主要分析了BIM技术在绿色建筑设计中的应用策略。
　　关键词：BIM技术;绿色建筑设计;特点;应用
　　1  引言
　　绿色建筑技术注重低耗、高效、经济和环保，是人与自然、现在与未来之间的利益共享，是可持续发展的建设手段。当前，我国绿色建筑的设计中也存在着一些问题，而BIM技术的出现极大地弥补了传统设计中的缺陷。BIM是基于三维数字技术，建立建筑模型，利用数字化形式表达某些物理特性和实际应用功能，通过BIM技术对绿色建筑设计中存在的问题进行优化设计，能够显著提高工作效率，符合建筑行业向着环保、健康趋势发展的目标。笔者结合上实际工作经验，探讨了BIM技术在绿色建筑设计中的应用策略。
　　2  BIM技术相关标准及特点
　　BIM技术首先是一项3D数字化技术，其次其创建、收集该设施所有相关的信息，并建立信息化模型，然后其应用于设施全生命周期，以为项目决策提供基础和共享信息的资源。在建筑全生命周期中会产生大量不同种类的信息，BIM技术的核心理念是建筑设计共享信息模型，提高工作效率。为此，需要统一BIM技术相关信息标准，具体如下：
　　（1）分类编码标准。现在我国采用的分类编码标准是JG/T 151—2003《建筑产品分类和编码》和GB 50500—2014《建设工程清单计价规范》，其中，前者用于建筑专业分类，后者用于成本预算的工程量清单计价;（2）数据模型标准。数据模型标准是交换和共享信息所采用的格式的标准，我国采用IFC标准的平台部分作为数据模型的标准;（3）过程标准。过程标准是一种模型标准，主要包含IDM标准、MVD标准以及IFD标准。
　　3  BIM技术特点
　　3.1  操作可视化
　　在传统的技术支持下，设计人员对于建筑的设计只能通过CAD进行2D绘制，但是为了方便非专业人士查看图纸，就需要将其制作成模型或将其转化成渲染效果图。不过这些模型和效果图也只能用于效果的展示，不能完成仿真模拟、碰撞检查等工作。与此同时，随着工程项目越来越复杂，外形与内部空间的划分都对设计工作提出了很高的要求。而BIM技术的出现很大程度上解决了这个问题，通过可视化的操作为建筑设计扫清了障碍，传统设计中较难表达出来的通风性、温度等指标，都可以通过可视化表达出来，在一定程度上提高了建筑施工的效率。
　　3.2  信息完备性
　　BIM能够创建虚拟的三维模型，通过数字化技术，为其提供一整套真实可靠的建筑工程信息库，这个信息库包括建筑工程的全部信息以及完整的信息描述。BIM保证信息完备性的特点还体现在创建模型的过程中，它能够将每个阶段的信息利用数字化的形式储存在模型中，从而便于传递和分享。而BIM技术也正是因为信息完备性的特点，才能为可视化操作下的优化分析和模拟仿真保驾护航。
　　3.3  信息关联性
　　作为BIM技术最重要的技术特点，它的信息关联性主要体现在构件之间的关联性以及数据之间的关联性。当设计人员通过BIM技术创建模型时，模型的平面图、刨面图、立体图等能够根据模型实时生成。因为这些数据之间存在关联性，当对数据库中的数据进行修改时，便会使与之关联的地方显示出来。这种数据之间的联动性，在保证工程质量的同时，提高了工作效率。而信息关联性的另一个方面表现在构件之间的智能互动，设计人员在设计过程中能够通过BIM技术的计算和分析，发现不协调或者冲突的构件，及时进行修正，保障了建筑施工的有序进行。
　　4  BIM技术在绿色建筑设计中的应用研究
　　4.1  建筑规划设计
　　即建筑群的规划，比如规划区土地资源利用，建设面积、建筑面积、植被面积的规划。规划过程中可以输入国内外绿色建筑群规划的相关参数，从而形成具体的土地资源利用规划平面图。具体操作是将附近相关社会机构纳入到规划当中，通过BIM技术映射到具体的平面图里，利用该技术具有的计算和评价功能，对现有的规划予以分析，最终形成最佳的设计布局。
　　4.2  建筑水文地质管理
　　绿色建筑设计和传统建筑设计一样，都需要对建筑区域水文地质予以充分分析，避免其因为对建筑体的影响而导致局部沉降。一旦出现沉降，就意味着浪费大量的资源，这和绿色理念相违背。在具体的管理当中，对之前水文地质数据予以充分分析，将获得的核心数据输入到系统中，通过计算最终确定具体的地基工程方案。这种方案比较周密，包括了各种施工风险以及应对措施。
　　4.3  建筑和自然环境设计
　　绿色建筑设计讲究的是和自然和谐统一，如果达不到这一要求，就不能称之为绿色建筑设计。而传统设计中，很难将周围自然环境比如山、河、湖泊等自然资源考虑在内。BIM技术出现之后，不仅可以将建筑从颜色、形状、层级、方向、布局等予以科学合理布局，还能考虑到自然和建筑之间形成的热岛效应，使得建筑群错落有致，使建筑群内拥有足够的绿色植被，从而形成自然降热系统，切断了热岛形成链条。
　　4.4  建筑形状以及内部设计
　　绿色建筑设计也需要创意，而建筑创意首先是造型创意，即第一眼让人能够记住建筑，将其当成当地地标。在此环节可以利用智能终端获取周围建筑造型的图片信息，将这些信息输入系统，BIM软件系统就会充分地进行造型分析，最终形成独特的造型设计方案，使得建筑造型有别于其他建筑，同时又不会特别突兀，达到了既融入环境又彰显自我的目的。随着建筑行业的发展，从业人才水平越来越高，造型创意成为了人才竞争的基本内容，而BIM技术的出现给与了设计师建筑造型创意更多灵感。当然，在很多招标过程中，独特的造型往往可以增加中标几率，这也是有实力的建设单位、施工单位以及建筑设计师愿意使用该软件的原因。
　　4.5  能源利用設计
　　传统设计工具当中的CAD技术可以设计平面图、剖面图，甚至于在一些能源设计中也能发挥一定作用，但是大部分都是针对于建筑的组成部分，而对于具体能源利用数据计算如科学合理设计给排水系统、电能综合利用、通风系统的设计、光能利用等方面无能为力。这些涉及到具体能源设计的方面还需要依靠BIM技术来实现。特别是在太阳能、风能利用方面，BIM技术拥有巨大优势，将采集到的基本数据录入系统，其就可以转化成为具体的模型，为绿色建筑群匹配相应的风能、太阳能转化电能的方案。
　　5  结语
　　通过对上述内容进行分析研究后得出，BIM技术在绿色建筑设计中的应用依然处于起步阶段，面对这种新的尝试必然会带来一定时间内的摸索期，由于BIM的技术涉及面比较广泛，同时绿色建筑设计的内容也比较多，因此在探索应用时必须要对其大量的信息进行整合分析，使其可以找到最为科学的流程以及操作方法。同时BIM的技术相关标准在我国并没有得到统一，依然需要等到日后BIM技术在我国发展更加成熟时，才会具有着相关的标准和规范，因此这点需要引起相关人员的高度重视。
　　参考文献：
　　[1] BIM技术在绿色建筑设计中的应用[J].申高翔.住宅与房地产，2019（3）.
　　[2] BIM技术在绿色建筑设计中的应用分析[J].王锋.山西建筑，2019（6）.
　　[3] 基于BIM的绿色建筑设计应用研究[J].李鹏飞.美与时代（城市版），2019（1）.
　　[4] 基于BIM技术在绿色建筑设计中的应用[J].赵崇贤.现代物业（中旬刊），2018（11）.
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