BIM技術在綠色建筑設計中的應用分析
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【摘 要】在節能減排的背景下，設計人員可在綠色建筑設計中對BIM技術進行合理運用。本文從BIM技術的優越性分析入手，闡述了基于BIM技術的綠色建筑設計應用對策，最后通過工程實例，對BIM技術的應用效果進行驗證。
【關鍵詞】BIM技術;綠色建筑;設計
1BIM 技術概述
1.1BIM 技術內涵
BIM技術即建筑信息模型，是一項在2002 年由 Autodesk 公司率先提出的一項新型數據模型技術，由于該技術的科學性，目前已經得到了全世界范圍的廣泛認同。通俗來講，BIM 技術是指在建筑、水利、市政、暖通、橋梁等工程項目中通過數字化的模型技術提供準確的數據支撐的一項新型技術，該技術的使用可以更好地為工程的設計和施工以及最后的運營階段服務。在整個過程中，設計團隊、施工單位、運營單位以及業主等各方人員被統一于一個大的三維模型數據信息庫中，各方人員可以整合在一個系統之中。在BIM技術的有效應用之下，各項工程可以提高效率、控制資源的消耗同時降低成本，最終實現可持續發展。
1.2BIM技術的優越性
1.2.1有助于數據共享和協同作業
建筑項目規模較大，在建設過程中會涉及到諸多方面的數據信息，如果信息無法共享，將會對工程建設造成一定的影響。BIM技術的應用，可以信息作為載體，為建設單位與設計單位搭建起一個便于溝通聯系的平臺，在該平臺上所有的信息均能夠實現共享，從而為協同作業的實現提供了支撐。
1.2.2有助于設計方案的優化
BIM技術除了能夠模擬設計出建筑模型之外，還能對建筑的各種性能進行模擬，由此使得一些無法在現實中體現的效果，可以在模型中顯現。比如，在設計階段，可以運用BIM技術進行建模，對建筑的能耗情況、采光通風效果進行模擬，設計人員根據這些數據，可對設計方案進行優化改進，避免了方案的反復修改，大幅度提升了工作效率，設計質量也隨之提高。
2基于BIM技術的綠色建筑設計應用對策
近年來，我國的建筑業在城市化進程不斷加快的推動下，獲得了長足發展，各類建筑工程項目大幅度增多，雖然這在一定程度上緩解了城市居民的居住壓力，但隨之而來的是能源和資源的過度消耗，以及對自然生態環境的污染和破壞。在這一背景下，綠色建筑的概念被提出[1]。建設部發布的《綠色建筑評價標準》對綠色建筑進行了如下定義：建筑全生命周期內，節約資源消耗、減輕污染，與自然生態環境和諧共存的建筑。與普通建筑相比，綠色建筑在設計方面需要考慮的因素更多。因此，可在綠色建筑設計中，對BIM技術進行合理運用。
2.1在前期設計中的應用策略
綠色建筑的前期設計與普通建筑存在一定的差別，設計時，需要充分考慮工程所在地的氣候條件及場地環境，鑒于此，設計人員可在該階段，對BIM技術進行應用，具體如下：（1）分析氣候條件。設計人員在綠色建筑前期設計階段，可利用BIM技術，對工程所在地的氣象數據進行轉化，使其變為可進行直觀觀察的圖像信息。（2）分析場地。設計人員還可在建筑場地設計中對BIM技術進行應用，通過場地建模，對場地進行分析。通常情況下，大部分建筑工程的場地平整度都比較差，所以場地分析時，高程與坡度是關鍵內容。利用BIM模型，設計人員能夠在較短的時間內，完成對場地高程、坡度以及朝向的分析，從而為場地的規劃布局提供依據。（3）道路設計。在一些地形相對比較復雜的建筑項目中，道路設計非常重要，除了要保證暢通性之外，還要滿足消防要求，同時，還應當與工程場地的標高進行有效銜接。對此設計人員可以利用BIM技術生成道路曲面，借助動態更新的功能，對道路的橫縱斷面及平面進行協調設計[2]。
2.2在初步設計階段的應用對策
該階段是綠色建筑設計的重要部分，需要考慮的因素相對較多，如建筑空間優化、節能等等，為使設計過程變得更加簡單，設計人員可在如下幾個方面對BIM技術進行運用：（1）模擬通風效果。設計人員可運用BIM技術對自然通風環境進行模擬，從風環境中對風壓數據進行提取，輸入到BIM模型當中，由此可確保項目達到《綠色建筑評價標準》的要求。（2）光環境分析。室內采光是建筑設計中比較重要的內容之一，良好的采光能夠帶給人們舒適的居住體驗，并且還能降低照明設備的能耗。設計人員可以通過BIM技術進行光環境分析，對自然光照進行模擬，據此對室內房間的進深進行優化設計。工程實踐表明，房間進深的幅度越小，采光效果就越高。
3應用實例
某項目位于重慶市××區內，是一座綜合體建筑，總建筑面積約為22.48萬m2，按照綠色建筑標準進行設計。重慶市地處亞熱帶濕潤季風氣候區，年均氣溫較高，春季風大，秋冬季節風小，雨量充沛，年均日照相對較少。在綠色建筑設計中，需要對氣候條件等因素進行充分考慮，從而確保設計的合理性。在本項目的設計中，設計人員對BIM技術進行了運用，具體體現在如下幾個方面：
3.1項目場地設計
通過BIM技術對該項目的場地高程及坡度進行分析，為場地選址提供指導依據，由此可實現如下目標：減少項目建設過程中土方開挖總量、降低能耗、減輕對周圍自然生態環境的破壞[3]。結合BIM技術，按照工程所在地的主導風向，對風環境進行分析，得出如下模擬結果：在場地的西北側，可以種植一些綠籬，這樣能夠使冬季的供熱能耗隨之減少;在場地的南向，可以種植一些體量較大的喬木，由此能夠對夏季時的陽光輻射進行削弱，可以降低空調能耗。
3.2建筑朝向設計
在建筑朝向設計中，通過BIM技術對項目所在地的氣象數據進行分析，進而得出最佳朝向為160°～200°，可按照該角度對建筑朝向進行設計。同時，為對室內采光進行優化，將氣象數據輸入到BIM模型當中，對項目的采光環境進行可視化模擬，并與電氣設計專業進行溝通，按照模擬結果，選擇節能型的照明設備，對光照強度進行補充，在滿足室內照明要求的前提下，達到節能降耗的目標。
3.3建筑形體設計
在建筑形體設計中，利用BIM技術進行模擬，對建筑的整體輪廓進行優化，以此來增加外部的氣流速度，從而使外部空氣能夠與室內空氣形成對流，提高通風效果。通過對建筑形體的優化設計，使風速得到進一步提升[4]。同時，設計人員借助BIM技術對室內空間進行了深化設計，引入邊庭結構，并在邊庭上加開天窗，由此除了能夠增強采光效果之外，還能使自然通風條件得到優化。在該項目中，設計人員通過對BIM技術的合理運用，使建筑達到了節能降耗的目標。同時，還大幅度提升了設計效率。由此可見，BIM技術在綠色建筑設計中具有良好的推廣使用價值。
結束語
綜上所述，國內的綠色建筑工程項目呈現出不斷增多的態勢，此類建筑現已成為一種主流的發展趨勢。與普通建筑相比，綠色建筑設計的復雜程度更高。為此，設計人員可在綠色建筑設計中，對BIM技術進行合理運用，在提高設計效率和質量的同時，使綠色建筑發揮出節能、節材、節地、環保的優勢，這對于推動我國建筑業的持續發展具有重要的現實意義。
參考文獻：
[1]趙嬋媛.試析BIM技術在綠色建筑設計中的應用[J].工程建設與設計，2018（19）：167-168+171.
[2]魏立峰.BIM技術在綠色建筑中的設計應用及案例分析[J].土木建筑工程信息技術，2018，10（02）：60-64.
[3]李新臻，鄭威，石亞杰，陳峰，陳家遠.BIM技術在綠色建筑中的應用研究[J].項目管理技術，2017，15（06）：71-76.
[4]哈維·伯恩斯坦，斯蒂芬·瓊斯，米歇爾·羅素.綠色BIM如何助力綠色設計和建造[J].土木建筑工程信息技術，2015，7（02）：20-36.
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