探讨BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用

2020-01-19王海燕宁夏建筑设计研究院有限公司

环球市场 2020年35期

王海燕宁夏建筑设计研究院有限公司

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技术指的是对建筑工程项目实体及其功能性通过数字化、信息化的方式表达出来，BIM技术将建筑工程项目的信息数据作为基础，运用计算机技术进行建筑物3D图像模拟，提供真实、直观的建筑信息，有效连接工程项目建设时期需要的相关数字信息，充分实现了对工程的数字化管理与加工。BIM技术的信息数据源尽管单一，但可以有效解决分布式问题，实现信息的全局共享，让异构工程的各种信息保持一致，而且BIM技术还支持动态工程信息的建立、管理、共享，具有一体化、可视化、参数化、模拟性、信息完备性、可出图性、协调性、优化性等优势。本文详细阐述了绿色公共建筑设计中BIM技术的应用。

一、BIM技术在绿色公共建筑室内设计中的应用

绿色公共建筑的室内环境设计，相关指标包括显色一般指数、统一眩光值、室内照度等。为了最大化的实现节能效果，照明设计时应该充分考虑节能灯具与自然采光因素，让照明功率的正常密度值率低于设计标准。普通的日光灯光色有三种：冷白色、暖白色、日光色。参考《建筑照明设计标准》，冷白光适合用于办公室。工程建设方需要为设计师提供详细的施工图、产品说明书，施工图中运用BIM技术对日照相似性、照明分析、风环境分析等内容做出详细明确的阐述。直射阳光会通过向阳面，尤其是东、西朝向的窗户，室内温度往往会过高，为了在炎热的夏天可以达到遮阳效果，同时又兼顾通风和采光标准，因此要慎重选择遮阳材料。比如，西北向、东北向的窗户，推荐采用垂直设计；北向、南向的窗户则适合水平设计；西向、东向的窗户还可以增加固定式的遮阳板，以达到更好的遮光与挡风效果，当然也需要较高的成本，维修难度较大。所以，更要求设计师精心挑选遮阳材料，根据实际情况选择反射阳光涂膜、百叶窗、热反射玻璃等。绿色公共建筑的室内环境设计，遮阳材料的目的并不仅仅是为了遮阳，还为了能够调节光照强度，设计师应采用多元化的遮阳形式，让遮阳效果尽可能的和室内自然光相辅相成。

二、BIM技术在绿色公共建筑室外设计中的应用

室外环境的设计，需要考虑是选择玻璃幕墙还是选择具有镜面高反射度的装饰外墙，照明设备是否有一部分的光线射入天空，是否会影响周围建筑物的日照与采光等，如果采用普通的计算方式，很难有效计算上述复杂问题。BIM技术则可以迅速、准确的获得计算结果，但前提是设计师要有详细的建筑立体设计图、建筑效果图、建筑总平面图等资料，并且了解建筑的设计要求，工程项目的建设单位要提前进行采光实验，提供分析报告。总平面图中要标记出周围建筑和设计空间的关系；采光分析文件要包含模拟计算的日常时间数据；幕墙文件要有光污染的详细分析。在BIM模型中输入以上信息，会自动转变为日照分析程序所支持的格式，经过BIM模型的简单调整，便能模拟出日照情况，完成模拟结果分析报告后进行分析总结，可以很好的避免设计中容易出现的问题。相关标准规定，公共建筑周围行人区的风速应≥5m/s，建筑单位应该主动提供建筑总平面图供设计师参考，并对建筑周围人行区外围1.5米内的风环境进行模拟试验，如果试验结果不符合标准，应立即通知设计师。设计师在BIM软件中输入风速测试数据，调整模型获得风速数值，直至数值达到标准为止。

三、BIM技术在实现节能功能中的应用

节能和能源利用率是评价绿色公用建筑设计的重要指标，利用BIM技术建造可视化的三维模型，再通过能耗分析软件把当地的气象数据充分融合在一起，以完成对绿色公共建筑能耗的分析，获得相关数据，并对数据进行直观、可视化的处理。参考模拟计算结果，设计师可以更有针对性的优化方案，准确设置各参数，提高建筑工程的节能效果。比如，可以用BIM模型分析室外阳光的辐射情况，包括辐射强度、分布特点等，为有效利用太阳能资源提供参考依据。还可以利用BIM模型分析室外植被的配置，了解哪些植物喜阴、哪些植物喜阳、哪些是中性植物，从而对植被配置方案进行优化。还可以通过BIM技术分析室内的自然采光情况，最大限度的利用自然采光，降低人工

照明的能耗程度。

四、BIM技术在实现节材功能中的应用

绿色公共建筑设计中，材料的选择与使用量都又明确要求，比如，在建筑所用的总材料重量中，施工现场500千米内的材料占60%；在不破坏环境、不造成环境污染的情况下，可循环材料的使用量应占10%。传统的技术方法很难在短时间内做出准确的计算结果，而利用BIM技术就能解决很多复杂的工程问题。BIM模型可以融合建筑结构、水、电等各种设计内容，因为具备碰撞检查功能，因此可以迅速处理许多复杂的专业问题，避免设计阶段出现的漏洞给工程的施工造成不良影响，同时还有效节约了施工材料，避免材料浪费。

五、BIM技术在运营管理中的应用

BIM技术体系将参数化三维模型作为核心标准，系统性的融合了绿色公共建筑涉及的所有专业的信息，实现了对项目实体和性能的参数化、可视化、数字化的表达，保证工程建设期间信息的一致性，可以提供工程所需要的所有信息，并保证了信息的真实性、完整性。比如，经过一段时间的施工，需要清洗空调通风系统，利用BIM技术，可以准确获得空调管路的分布方位、空调系统的规模、周围空间大小等信息，有效提高了工程项目的管理效率和质量。