试论BIM技术在绿色建筑设计中的实践

2016-03-19中航长沙设计研究院有限公司湖南长沙410000

低碳世界 2016年32期

蒋婷（中航长沙设计研究院有限公司，湖南长沙410000）

试论BIM技术在绿色建筑设计中的实践

蒋婷（中航长沙设计研究院有限公司，湖南长沙410000）

绿色建筑是建筑业的发展追求和发展理念，它强调的是保护环境和减少污染，与自然和谐共生。绿色建筑设计过程对建筑信息的处理要求较大，要满足这种需求，只有依靠现代高科技的信息技术的发展。建筑信息模型BIM正是诞生于这样一个信息时代，它是一种技术理念，可以为绿色建筑的实现提供强大的技术支撑。因此，本文主要对BIM技术的基本优点以及基于BIM技术的绿色设计实践方法进行了简要的分析，以期为相关人员提供参考。

BIM技术；绿色建筑；设计；实践

1 引言

我国每年消耗的建筑材料是全球建筑材料消耗总数的占有比例较多的国家，建筑工程中所产生的建筑垃圾造成的污染问题十分的严重，而建筑环保、节能问题也因此受到了广泛关注，因而推广并应用绿色建筑设计势在必行。在进行现代建筑设计时要注重设计方案的模拟，通过BIM技术的应用能够起到很好的辅助作用，对于设计方案生态性的提升有着很大帮助。

2 BIM技术的基本优点

2.1 可视性

利用BIM技术不但能够做出类似于3DStudioVIT以及3DMAX的建筑效果图以及建筑动画，还能够对结构进行计算，并对绿色建筑进行分析，生产相关的施工图纸，对构件的参数进行注释等。

2.2 模拟性

BIM设计初期能够有效模拟一些参数，并有效的优化相关的方案，例如其能够对日光照射进行模拟，进行通风模拟，对室外的噪声进行模拟，对紧急情况下疏散人口进行模拟，模拟节能环保以及对热能的传导进行模拟等。

2.3 协调性

利用BIM技术能够有效在同一模型中实现将建筑业、机电业以及结构等多种专业的协同，防止由于业务之间沟通阻碍导致设计以及施工出现问题。

2.4 可优化性

BIM技术能够有效的优化项目方案，以及特殊项目例如屋顶、裙楼、幕墙以及异性结构的设计等，合理的利用到了模型的几何、规则、参数以及建筑信息等。而BIM技术不单单是3D的建筑模型，其还能够做到将时间以及成本结合在一起，对动态进行5D的施工管理，还能够在虚拟的施工模型中生成相关的工程量的统计表、采购材料计划表，以及施工进度的相关报告书等。在绿色建筑设计中应用BIM技术具有着十分独特的优势，具体如下所述：①有效的分析绿色建筑的采光效果；②分析能源的利用效率以及环保型材料的使用比例；③分析建筑的通风情况、采光情况、视觉效果以及噪声情况；④预判人们的心理感受；⑤通过对地形以及风环境的模拟，实现建筑环境跟自然环境的和谐统一。此外，在建筑设计中利用BIM技术还同时能够有效兼顾空间、环境以及居住环境的舒适度，使得建筑的设计效率得到较好的提高。此外，BIM技术还能够整合、模拟并分析好大量的建筑信息以及数据，所以，其还能够有效的预判并优化设计的效果。

3 BIM技术在绿色建筑设计中的应用

3.1 工程概况

某项目为异型建筑总用地面积：99892．33m2，总建筑面积：58995m2（地下建筑面积：13955m2，地上建筑面积：45000m2）。建筑层楼：地下1层，地上4层，局部有夹层。建筑高度：49．6m。主要功能：设展厅、临时展厅、儿童乐冈、科普教室、科技实验室、报告厅、穹幕、巨幕、4D动感演示厅、办公会议、餐饮及配套附属用房等。在改项目中应用了BIM技术后提高了项目整体的施工质量以及工作效率，从而减少了后续施工期间的返工，保障了施工周期，节约了项目资金；尤其是在机电管线在异型结构、钢结构中的综合排布为机电管线施工提供了强有力的技术支撑；在协同工作中，各个专业的BIM工程师与项目现场工程师紧密配合，也证明了BIM技术应用已经不再是停留在理论阶段，已经可以为现场施工提供实际有力的支撑，其具体的细部应用如下所述。

3.2 BIM技术在绿色建筑设计中的具体应用

3.2.1 节地及室外环境

（1）提升周边居住建筑的采光，降低光污染

建筑周边民用建筑的采光以及日照会受到所设计建筑使用的玻璃幕墙的类型的影响，一般国家规定的住宅建筑的日照时间不能够低于2h，因此要看其是类似于镜面式还是反射度较高的一些装饰外墙，室外的景观照明能否直接向室内进行照射，而这些问题都需要利用到BIM技术软件进行协调。建设方需要提供的一些信息都需要利用到BIM软件，例如：建筑的总平面图、建筑设计的说明、建筑的效果图、立面设计图等有关专项的报告，而第三方则需要事先对建筑的采光进行试验，并写好相关的分析报告，建筑的总平面图对设计空间以及跟周边建筑空间之间的关系、幕墙的光污染等情况进行说明，需要注意的是，采光分析报告中包含了对日照时间的模拟计算。将上述专项信息输入到BIM软件中后，并对其格式进行转换，确保其可读，利用模型进行简单的调整后，则能够对建筑的日照进行模拟，并对结果进行分析，防止绿色建筑设计过程中出现人为错误而引发不必要的失误。

（2）确保建筑通风，提升室内室外的舒适性

国家有关规定中，建筑物周边的人行区的风速不能够低于5m/s。由建设方提供建筑的总平面图，并由第三方对建筑风环境进行事先的模拟，需要注意的是，要对建筑周边的人行区内1.5m范围内的风速的结果进行模拟，若有需要改善的地方，要及时的作出提醒。将上述信息输入到BIM软件中，并对其格式进行转换，转换成风环境分析软件可读格式，经过模型的简单调整后，则能够模拟风环境，而后得出结果，才能够对人行区内风速的要求进行判断，若有不适合的地方，则可以及时的调整，以便后期施工的顺利进行。

3.2.2 节材及材料利用

选择建筑材料时在确保材料的安全性以及环保性的前提下，选择能够循环再利用的才，确保所有的建材汇总可循环材料的使用比重不低于10%。建设单位则需要对可循环材料表以及相关的比例进行计算，并对可循环材料的利用率进行说明。进行BIM建模时，利用明细表的基本功能，对可循环材料的种类所具有的节能要求进行判断，并对其节能的要求进行判断，确保其能够跟围炉结构的热工性能相类似。

3.2.3 室内环境质量

（1）室内自然通风模拟

模拟分析园区建筑的通风情况，通过调整通风口位置、尺寸、建筑布局等改善室内流场分布情况，并引导室内气流组织有效的通风换气，改善室内舒适情况。

（2）自然采光模拟

对园区建筑所处区域内的天光的可用性进行分析，并对我国绿色建筑设计自然采光的要求进行参考，模拟好建筑所处内外光环境，并对建筑自然采光设计进行指导，同时，为了对室内自然采光效果进行改善，则需要对建筑布局、围护结构的可见光透射比进行调整，并按照采光的效果对室内的布局布置进行调整。

（3）园区热环境模拟分析

根据规划及建筑方案，建立该建筑地内水系、草地、道路、建筑模拟模型等，模拟计算中根据广州市实际气候条件进行边界条件的参数设置，分析园区的热岛强度。采用合理优化建筑单体设计、群体布局和加强绿化等方式消弱热岛效应。

（4）园区环境噪声模拟分析

对建筑场地的现状进行分析，并利用计算机对环境进行模拟，建立相应的几何模型，通过材质的变化，房间内部装修的文化情况对建筑声学的质量进预测，并预测好建筑声学改造方案的可行性。