基于BIM的绿色住宅建筑设计

孙晓丽，喇海霞

(河北工程技术学院，河北 石家庄 050000)



基于BIM的绿色住宅建筑设计

孙晓丽，喇海霞

(河北工程技术学院，河北 石家庄 050000)

在城市化和工业化进程深入推进的时代背景下，城市中土地使用压力、能源使用压力逐渐增大，建筑工程作为消耗能源、土地最主要的部分，也越来越受到人们的关注，绿色、节能理念成为设计住宅建筑过程的共识，也催生了多种绿色建筑设计技术，其中以BIM为代表，该技术不仅丰富了住宅设计表现手段，还可有效提升建筑设计的效率与质量，基于此，本文以BIM技术的特征为基础，重点探讨其应用于绿色住宅建筑设计过程的方式和效果。

绿色；住宅建筑；BIM技术；设计特征

“节能、环保”已经成为评估现代化住宅建筑设计质量的标准，设计人员应综合考虑建筑用途、工程规模、预算投资等多方面的因素，合理应用绿色设计理念，优化住宅建筑的内部结构[1]，通过引进BIM等先进设计技术，科学创新住宅节能方式，在保障建筑质量的前提下，节省建筑能源消耗，延长其使用年限，将生态效益与经济效益相统一。

1 BIM技术的概念与特点

随着我国建筑行业的飞速发展，建筑设计要求越来越高，不仅要求设计师创新建筑外观，还要求建筑具备节能价值、安全价值和舒适价值，基于此种背景下，建筑信息模型(BIM)产生[2]，为深入分析该模型应用于绿色住宅建筑的途径，应先了解BIM本身的概念与特别，具体分为以下两部分：

1.1 BIM技术。BIM技术分为三个模块，即构件功能设计、建筑功能要求设计和集合模型。以BIM为基础，设计绿色住宅建筑时，应合理整合建筑工程信息，寻找恰当的建筑模型，科学制定工程运营方式、施工安排、施工工艺和质量标准。

1.2 BIM设计的特征。BIM作为现代化建筑设计表现方式与新型绘图工具，具有以下特征：(1)可视化特征，BIM设计建筑的过程中，能够直接看到建筑的外观与内部结构，与传统设计方式相比，工作人员可观察建筑构造形式，通过立体化的技术，将图形以三维空间的方式展示出来，可更加生动、全面地说明设计理念，使得建筑设计变得更具吸引力；(2)可进行模拟实验，BIM以建筑模型为基础，可在建筑施工前进行模拟实验，如热能传导、节能性能、室内采光、紧急疏散等，同时，在招投标阶段、建设阶段，都可完成4D、5D模拟操作，达到科学控制建筑工程成本的目的；(3)实现资源共享，协调建筑各个设计环节[3]，BIM技术为设计人员提供统一的操作平台，其在相同的设计标准下操作，避免出现设计理念相冲突的问题。此外，BIM技术可借助专业链，创建建筑工程的模型系统，及时更新建筑的数据信息，以确保建筑设计工作的顺利进行。

2 基于BIM技术设计绿色住宅建筑的途径

为全面分析BIM技术应用于绿色住宅建筑的途径，本研究以某住宅为例，该建筑位于某市中心，总面积达2142m2，通过BIM技术中的Revit软件设计该建筑工程的三维模型，具体分为以下三部分：

2.1 确定日照间距。首先，把BIM三维模型完整导入分析软件中，可使用Ecotect软件，为达到绿色节能、简单有效的目的，使用替代法确定建筑的日照间距；其次，通过分析软件，建立与住宅面积、高度相符的框架，其窗户设计位置也应跟三维模型相符，并假设正南方的建筑高度与住宅相同[4]，按照建筑的日照标准，合理计算日照间距，如果结果显示办公楼会受到其他建筑的遮挡，则应合理调节间距。

与传统的计算方式相比，BIM技术在确定日照间距时具备以下优点：以建筑区域的地势高差为基础，合理规划住宅区的布局，在保障建筑充足日光的前提下，科学缩短住宅之间的间距，最大程度上利用土地资源；同时，住宅区通常都占地面积较大，可使用错位布局的方式，通过屋面山墙的空隙满足建筑日照要求。

2.2 设计采光。BIM技术通过在住宅内部窗户处设置合理的阳光反射板，阳光可通过该反射板进入到其他房间中，以改善建筑采光条件，同时，BIM技术中的软件系统可根据建筑实际情况，确定反射板具体长度和宽度，即可有效节省原材料，也有利于达到节能环保的目的。对于没有阳光直射的住宅，需使用人工照明的方式，在BIM技术的支持下，可模拟建筑不同灯具的布置方式，形成对应的照度，确保灯具设置达到最优效果。

2.3 绿色建筑节能设计。BIM技术以3D软件为基础，工作人员能够通过对应的软件，模拟分析住宅建筑的能源消耗方式，并将结果直接输入到建筑模型中，有利于最大程度上优化节能设计方案，不仅可帮助施工人员选择恰当的保温材料，还可合理设置中央空调系统，达到节约能耗的目的。

3 基于BIM技术设计绿色住宅建筑的可行性与效果

BIM技术是当前建筑行业中应用得较为广泛的信息技术，与传统辅助工具相比，BIM可准确为设计师提供建筑数据信息，进行建筑模拟实验，实现建筑工程的模拟反馈，以此选择最优的建筑方案。绿色住宅建筑中应用BIM技术，有利于提升建筑方案的可行性，协调好建筑经济效益和生态效益之间的关系。

4 结束语

综上所述，绿色住宅建筑已经成为当前建筑领域的发展潮流，其具备节能、环保等多方面的特征，通过BIM技术设计绿色住宅建筑，与传统方式相比，更具优势，不仅能够有效节省建筑用材，还有利于优化建筑内部结构，实现建筑的低能耗。同时，BIM技术可在施工前完成模拟实验，一次性成功完成建筑建模环节，借助精准的能耗、数据分析，以达到改善建筑内部环境质量的目的。

[1] 王文萱.基于SWOT模型的长沙绿色住宅发展战略研究[J].建筑经济,2016,37(4):111-115.

[2] 张莉,蔡诗瑶,郑思齐等.谁更愿意购买绿色住宅——居民特征对绿色住宅支付意愿的影响[J].中国房地产(学术版),2015,(6):23-31.

[3] 程灏,王琛,胡志明等.广义Shapley区间直觉不确定语言Choquet积分在绿色住宅投资群决策中的应用[J].土木工程与管理学报,2016,33(5):82-90.

课题编号ZC2016080

孙晓丽(1963.3-)，女，满族，河北平泉人，大学本科，正高级工程师、教授，研究方向:BIM技术及绿色建筑设计的应用研究。 喇海霞(1978.09-)，女，汉族，河北张家口人，硕士，讲师，研究方向:BIM技术在绿色建筑中的应用。

TU201.5

A

1671-1602(2016)22-0049-01