BIM技术在公共建筑低碳设计与碳排放计量中的研究

梁剑麟，陈若山（.广东科贸职业学院，广东省广州市50430；.广州市建筑工程职业学校，广东省　广州市　50403）



BIM技术在公共建筑低碳设计与碳排放计量中的研究

梁剑麟1，陈若山2
（1.广东科贸职业学院，广东省广州市510430；2.广州市建筑工程职业学校，广东省广州市510403）

为了更好的保护环境，如何让建筑建设的碳排放量降低就需要引用到BIM技术，此技术满足了公共建筑对于低碳设计与碳排放计算的需求，其就是建立一个以BIM为基础的建筑低碳设计方法并对其碳排放量进行模拟还原计算，建立计量模型，辅助建筑设计人员优化设计，本文以武汉市科技创业园为样本详细分析了BIM技术在公共建筑设计中的应用，并提出了一些看法与建议，望与业内同行学习探讨。

公共建筑；BIM；低碳设计；碳排放计量；生命周期

建筑物的修建、使用、爆破拆除过程都会产生大量的固体废物，消耗巨大的能源，并且会排放大量的温室气体，而公共建筑的能源消耗量非常的具体，低碳设计的需求非常的迫切［1］。BIM技术（Building Information Modeling）即建筑信息模型，是大数据在建筑领域应用的产物，能够将建筑中复杂的各项数据、参数、计算函数融合到一起，能处理海量的建筑项目数据，并且能进行低碳设计分析，对建筑的碳排放量进行模拟计算，提供设计辅助语言决策参考。本文以武汉市科技园区内的公共建筑为例，分析BIM在公共建筑的应用，对低碳设计与碳排放的计量方法进行分析。

1　建筑信息模型构建

1.1确定建模及分析流程

低碳设计就是为了降低建筑的碳排放量，通过对建筑、设备、结构等方面的碳排放进行节能优化设计，控制降低建筑在使用周期上总碳排放量，使用BIM技术的专业分析软件有很多，比如说IES〈VE〉、GBS、Ecotece等，都是在建筑设计的最初阶段对将建建筑进行一系列的模拟绿色评估，比以往的传统设计有非常明显的优势，也很适用于各类要求低碳设计的建筑分析要求。

1.2选择样本建筑

本文选用的样本建筑是武汉市创业园内一栋综合办公楼，建筑占地3000m2，建筑使用面积12000m2，植物覆盖率30%。

1.3构建信息模型

构建公共建筑低碳分析信息模型需要从建筑机电、建筑管道、建筑结构件等基本元素的价格材料、几何数据、施工要求、物理特性、价格资料的相关参数与数据资料，采用Autodesk·Revit各系列软件合作构建出数字化模型与结构设备模型。

2　建筑低碳设计分析

公共建筑低碳设计分析的重点是进行建筑地理环境影响分析和建筑本体节能效果分析。

2.1建筑地理环境影响分析

本文设计的建筑位于武汉江岸地区，采用了CSWD中国气象局的气象数据，通过SquareOne公司制作的WeatherTool工具进行分析，得出了风环境影响、焓湿图策略、太阳辐射量等因素分析结果。结合建筑的各项数据，对建筑供暖、制冷进行分月模拟，得出每月的供暖、制冷能耗数据［2］，供暖、制冷能耗数据统计表如表1所示。根据表1数据就能对目标建筑进行优化，优化策略根据逐时负荷与最大负荷对空调系统进行节能选配。

表1　供暖、制冷能耗数据统计表

2.2建筑光环境分析

建筑的光环境是非常重要，Ecotect软件能进行自然光照明、人工照明能耗分析评估，该软件可以得出亮度、采光系数、照度等一系列的照明控制数据，输入到BIM技术平台就可以对建筑的光环境进行分析，得出样本建筑日照与阴影分析，如图1所示。

图1　样本建筑日照与阴影分析

3　公共建筑碳排放计量

3.1碳排放计量清单分析

公共建筑进行碳排放量计量的范围主要包括了建筑的使用生命周期。本文重点以建筑的碳排放范围来划分，分为建造、建筑使用运营和爆破拆除三个阶段，在建筑建造的阶段中采用了工程总预算的方法，以建筑的分项工程与措施项目作为主要基本计量单元，并且把运营阶段中的建筑设备使用作为工程计量的基本单元，而在拆除阶段中就要进行实地测量数据或是预算估计拆除工程量等方式来进行工程的拆除碳排放量计量［3］。公共建筑的碳排放计量的主要清单分析如图2所示。

图2　建筑碳排放计量的清单分析

3.2建造阶段建筑的碳排放计量

目前对于建造这个阶段内进行建筑碳排放量计量需要采用到机械清单、材料清单数据来测算生产过程需要的能耗，结合上相应的碳排放系数，之后转换获得了建造过程中的碳排放总量。

4　结束语

在我国城镇化不断推进中人们对于环保的意识不断加强，低碳发展理念不断普及，并且各个行业都在努力探索绿色低碳的节能生产生活方式这对于城市建设有非常深远的意义。本文研究BIM技术在公共建筑领域内的低碳设计分析方法与碳排放计量模型能够为我国现阶段组织并实施的城市公共建筑制定碳排放计量标准于低碳设计的关键技术研究能提供示范，并且未来大范围规模的办公建筑中推广应用是低碳理念发展的必然趋势。

［1］华 虹，王晓鸣，邓 培，何建清，陈 冲，曾波波，张晓鸽，张 鹏.基于BIM的公共建筑低碳设计分析与碳排放计量［J］.土木工程与管理学报，2014，02：62～67+72.

［2］哈维·伯恩斯坦，斯蒂芬·琼斯，米歇尔·罗素.绿色BIM如何助力绿色设计和建造［J］.土木建筑工程信息技术，2015，02：20～36.

［3］鞠 颖，陈 易.建筑运营阶段的碳排放计算——基于碳排放因子的排放系数法研究［J］.四川建筑科学研究，2015，03：175～179.

陈若山（1969-），女，广东人，高级讲师，本科，研究方向为建筑教学。

TU71

A

2095-2066（2016）19-0177-02

2016-6-20

梁剑麟（1968-），男，广东人，高级讲师，研究生，研究方向为建筑设计教学。