刍议绿色建筑设计中BIM技术的实践

刘曼华

广东呈斯意特建筑设计有限公司，广东惠州 516000

如今，全球人口越来越多，在经济规模在不断的扩大的基础上也增加了高碳能源的使用总量，自然资源消耗巨大，不可再生能源消耗的程度越来越严重，更多的温室气体排放影响到了全球气候，威胁到了人类赖以生存的生态环境。而建筑设计活动中，将在很大程度上影响到自然资源和环境，根据相关的统计研究表明，在人类使用的自然资源过程中，有大约40%是用于建筑活动，建筑垃圾也可占总垃圾的40%左右，我国的建筑市场十分巨大，建筑排放了大量的碳，消耗掉大量的能源，并且以后每年也会新增大量的建筑面积。

1 BIM技术

BIM技术是一种在设计、管理、施工中利用信息数字化的数字化方法，这些技术的特点和优势，支持建设项目的综合管理，可以使建设项目在整个施工过程中显著提高效率，降低风险。实践研究表明，IBM技术在绿色建筑设计中的应用具有一系列优势，BIM技术在绿色建筑设计中的应用主要通过数字化建筑模型、综合协调处理、渗透环保理念来实现绿色建筑的环保和资源节约的原始目标，对整个绿色建筑的设计具有很大的辅助作用。

2 绿色建筑设计

绿色建筑指的是在建筑全寿命周期内，对资源最大限度的节约，对可再生能源推广和使用，促使环境得到保护，污染得到减少，给人们提供更加舒适健康的环境。要想促使建筑的绿色得到实现，就需要在建设的全过程中加以应用，不能够仅着重于某一个环节，要想实现绿色建筑，建筑规划设计是必须要重视的。

2.1 节能和能源利用

绿色建筑非常重要的一个方面就是节约能源、降低建筑能耗，但是现如今建筑特点尤为复杂，如果建筑师仅凭主观判断或者经验，或者手工计算的方法是无法有效把握的，在这种情况下，可以考虑采用先进的BIM技术去创建建筑信息模型，建筑师可以利用所得结果随时分析建筑的物理性能，有利于资源的高效利用。新经济材料的出现，节约了住宅建筑中的资源使用，也促进了各种资源的回收利用，以便合理调整方案，有利于高效率的利用资源，例如，建筑师可以充分利用当地的气候条件，来考虑建筑设计过程中存在的低耗能因素问题；在节省运输费用成本时可以考虑到“就地取材”的原则；想要降低建筑成本，可以考虑将旧建筑材料回收利用；想要节省生活资源成本，可以考虑将生活用水和太阳能进行循坏利用；想要节能保温，可以考虑使用节能墙体材料来得以实现；许多建筑设施利用BIM技术让节能得到了最好的发挥，BIM技术的出现，节约了住宅建筑中的资源使用，也促进了各种资源的回收利用，以便合理调整方案，有利于高效率的利用资源，绿色建筑在未来迎来了绿色可持续性时代。

2.2 节水和水资源利用

我国地区众多，造成淡水资源分布不均，导致人均淡水占有量远低于世界平均水平，为了促进社会经济的可持续发展，就需要对节水和水资源利用给予足够的重视。因此，在绿色建筑设计中，要充分考虑水资源的利用、节约用水，采用BIM技术，可以对各种水系统规划方案进行模拟，进行虚拟水循环论证，进而选择最佳方案，促使水资源循环利用率得到增加，减少城市供水和排放污水量。在节水方面，不可缺少的一个措施就是雨水回收，而在诸多软件中，已经在设计流程中加入了雨水分析环节，如在现有住宅设计中考虑雨水资源的利用和污水处理系统的设计等；其次，要重点保护水资源，进行资源的循环利用，就是说在尽量保证节约用水的基础上，运用新技术建设水资源循环系统，比如，街道、公厕和工厂的用水可以用进行生化处理完的生活生产污水和生活排水。此外，将有限的水资源进行循环处理，不仅是保护环境的体现，也减轻了城市污水处理的负担，使其成为生态循环系统的重要组成部分，发挥其生态功能。

2.3 节材与材料资源利用

在这个方面，可以划分为两个部分，首先是在设计方面，需要对装饰构件的设计进行减少，利用那些可循环利用的绿色环保建材；在结构材料方面，需要应用那些高性能材料。其次，就是在建设施工运营过程中，需要减少浪费问题，将可利用材料大力回收再利用。在这一方面，BIM技术就具有独特的一系列优势，比如，借助BIM软件，工程师可以更准确地预测建筑材料的使用量，以便更好地估计分层填土的开挖量，可以有效减少生产和运输剩余材料产生的废物和温室气体的排放。

3 基于BIM技术的绿色建筑设计应用

3.1 数字化建筑模型

一般来说，建筑施工时都是按照设计好的平面图纸逐步建造，但是相对于一些建筑和内部结构比较复杂的建筑，如果只是仅仅的按照图纸来建造，根本无法完成任务，因为现在大多数的建筑越来越复杂，加大了施工难度，所以，对施工的速度和质量造成了很大的挑战，在施工前借助BIM技术建造的数字化建筑模型就可以解决这些问题。BIM技术具有可视性和模拟性的优势，同时数字化模型建立的数字都是经过精确和确定的，这样就减少了施工中的误差，即使是管线的施工布置也可以布置成具有强三维感的数字模型，提高了施工的质量，保证了施工的准确性；利用建筑模型在同一个平台上集成了多种不同的专业建筑模型，实现了各行业之间的协调，在统一的平台上，利用视觉建筑模型解决了不同专业的问题，内部的雨水收集系统和能源转化系统等都实现了合理的分配。

3.2 全方位的协调处理

绿色建筑除了节约资源，必不可少的就是与高科技技术的结合运用，在绿色建筑的设计过程中一定会产生很多的问题，使得在设计绿色建筑过程中变的更为繁琐和复杂，因此，在设计过程中时常会有这样的情况发生。例如，绿色建筑在施工过程中，会由各个单位同时进行施工，就需要各个单位之间协调与配合，但是由于绿色建筑的特殊性，在这样的情况下，就不仅是简单的互相协调合作，即使在施工前已提出模拟好了的相关方案，但在施工过程中还是会出现很多无法克服的现实生活问题。

电力等专业的施工管线在布置过程中，也是需要不同的设计人员进行施工设计的，但由于每位设计师都有自己的设计理念和规划出来的图纸，如果设计师没有进行交流而拟定各自的方案，那么在施工过程中很难避免会出现问题。采用BIM技术，将各个不同专业之间的问题进行协调，让每个设计师能够在建筑模型中分析和比较他们设计的部件，把可能出现的问题进行调整，比如，在电力管道布置过程中，基础桩的结构设计阻碍了电力管道的布置，这就是不同行业之间的碰撞问题，通过BIM技术，就可以把出现的问题进行调整，在统一的建筑模型里，对出现的问题可以进行针对性的处理，不仅节约施工时间还减少建筑材料的浪费；利用BIM技术还可以生成协调数据，使每个设计人员根据数据对自己的设计进行重新计算并更改，这样不仅减少出错率，而且还提高了绿色建筑施工的效率和质量。

3.3 环保的高科技渗透

绿色建筑最大的优势和特点就是通过利用自然资源，充分体现出人与自然和谐相处的状态，BIM技术能够分析包括绿色采光条件、能源效率和可持续发展材料等方面的绿色建筑材料性能，在绿色建筑设计的过程中，提供出消费及能源消耗得费用方面的分析，这样设计人员可以提出合理的设计与建议。

通过BIM技术，结合建筑特性建立合理数据，实现对数据库的分析和统计，并且根据当地的气候条件特点来实现对绿色建筑的模拟，进一步对绿色建筑的整体设计提出合理的意见和建议。例如，根据该建筑的所处位置决定采光和风向，或者在设计绿色建筑墙体厚度过程中，参考使用的建筑材料，利用建筑材料特定的材质来决定建筑墙体的厚度，同时在绿色建筑墙体的施工过程中节省了较多的资源，大大地减少材料的浪费，根据BIM技术分析所得结果，对绿色建筑设计的各方面都进行合理的规划与调整，达到真正的保护环境、节约资源。

3.4 基于BIM技术的绿色建筑设计的价值

基于BIM技术的绿色建筑设计更能体现环保理念和节约资源的原则，同时也提高了绿色建筑的使用功能，在施工过程中减少了不必要的损失，提高了整个绿色建筑的施工效率。

4 结语

随着时代的飞速发展，绿色建筑将会成为建筑行业发展的趋势，BIM技术在绿色建筑设计中的应用代表了我国建筑业信息化应用的发展方向，BIM技术可以在整个建设项目全生命周期各个环节中应用，只要是借助于工程设计，就可以将阶段性的价值体现出来。人们对生活质量的提升和环境资源问题的日益严重，在绿色建筑设计领域内，将会更加广泛的应用BIM技术，因此，BIM技术在未来建筑行业内发展是必不可少的一项技术。

[1] 张校杭. 基于BIM技术的绿色建筑方案设计应用研究[J]. 建筑与预算，2015，1：22-26.

[2] 田园. 浅谈BIM技术在现代民用建筑设计中的应用[J].赤字，2014，2（2） ：123-125.