BIM 技术在绿色公共建筑设计中的应用

孙玉涵

（贵州航天职业技术学院，贵州 遵义 563000）

1 引言

BIM 技术在绿色公共建筑设计中具有一定优势和价值，不仅能够提升设计工作的效果，还能及时、全面掌握设计的不足之处，提升绿色公共建筑设计水平。因此，应在绿色公共建筑设计领域积极运用BIM 技术，增强设计工作的有效性和合理性，提升绿色公共建筑的设计水平。

2 BIM 技术的应用现状

BIM技术能够实现整体建筑结构表达的准确性、客观性，并根据布局设计的变化而改变，确保有关设计工作的合理性与严谨性。目前，很多国家已广泛应用BIM 技术。例如：美国在上个世纪九十年代就开始应用3D 模拟技术，将其与时间维度相结合，开发了4D 模型，能够动态化模拟工程。在此期间，很多软件公司开始优化相关技术，为绿色建筑设计提供技术支持和保障，尤其是一些企业改进BIM 技术的过程中，开始增设Revit 的软件，不仅能够确保绿色建筑设计效果，还能形成良好的设计模拟形式和体系。

3 BIM 技术在绿色公共建筑设计中的应用价值

近年，绿色公共建筑的设计工作已经开始重视对BIM 技术的应用，采用相关技术不仅能够提升建筑设计的合理性，还能从根本上预防节能设计的不足之处，具有重要意义。

3.1 能够协调建筑设计工作与环境的关系

在应用BIM 技术过程中，可以利用建模的方式统筹建筑工程和环境之间的关系，通过自然环境控制技术来验算建筑功能的具体条件，便于为相关设计工作的实施与开展提供理论基础。在应用BIM 技术的过程中，可以采用立体化建模功能，层层分析墙体导热参数、室内采光参数、幕墙光线折射参数等数据，并根据具体情况改进设计方案。同时，应用BIM 技术还可以输入当地区域的地质、气候、光照等环境信息，验证工程设计内容是否有问题，并及时作出调整，这样不仅可以协调工程和环境之间的关系，还能防止出现节能设计的相关问题。

3.2 能够提升材料与资源的利用率

我国在绿色公共建筑方面已经提出了环保设计的标准，但是如果采用传统的设计方式，很难精确计算材料与资源的利用参数，容易出现浪费材料、损耗资源的情况。而应用BIM 技术可以建立相关模型，精确计算材料和资源的应用量，准确推算工程材料使用量和资源消耗量。一旦发现设计内容中存在节能环保问题，可以及时提出相关建议，以确保材料与资源的利用率。

3.3 能够提升室内外设计的科学性

传统设计方式经常会引发室内外结构节能设计的相关问题，不能确保节能性与环保性，影响各方面设计工作的有效实施和开展。而使用BIM 技术，可以通过仿真日照环境、通风环境等建模方式模拟室内、室外环境，为室内外设计提供准确依据，便于在开展室内外设计工作的过程中，合理进行节能环保的处理，保证设计工作符合节能环保的基本要求，增强设计工作整体效率。

4 BIM 技术在绿色公共建筑设计中的应用原则

4.1 经济性原则

通常情况下，绿色公共建筑的建设、运营与维护工作都非常复杂，直接反映社会与技术发展水平。如果设计不合理，很容易出现成本高、效益低等问题。因此，采用BIM 技术开展设计工作应遵循经济性原则，选用具备实用性、经济性的技术与原材料，确保在节能环保的基础上控制成本，提升绿色公共建筑的效益。

4.2 节能性原则

为更好满足绿色公共建筑的设计要求，在设计过程中应遵循节能性原则，合理设定资源节约标准，制定完善的规划方案，保证资源利用率的同时，在建筑工程中，设计应用可再生类型的资源，遵循因地制宜的原则，按照当地气候、环境、自然发展的特点，在建筑保温、通风、照明等方面合理进行节能设计，节约能源，保护环境，达到绿色建筑设计目的。

4.3 舒适性原则

建筑工程的舒适性和资源消耗之间存在一定矛盾。例如：为保证夏季高温阶段室内的舒适度，使用空调降温，会消耗很多电力，不符合节能环保的要求。在此情况下，使用BIM 技术开展节能设计的同时就会考虑到舒适度的问题，利用建模方式模拟公共建筑空间的情况，在增强舒适度的同时确保建筑工程整体节能效果。

5 BIM 技术在绿色公共建筑设计中的应用措施

5.1 合理设计节能体系

首先，应用BIM 技术应该着重设计节能体系，严格控制相关建筑围护结构的性能，如果不符合标准，必须做好能耗的计算工作。使用BIM 技术的绿色公共建筑与统一环境下其他建筑的能耗进行对比，如果相比之下本工程能耗较高，必须合理调整处理，以完善节能体系。其次，应用BIM 技术设计相关节能体系期间，应在建模系统中全面输入建筑方提供的平面图纸、维护结构图纸等，便于获取有关的参数信息，与国家的节能标准相互对比，判断本工程的设计参数是否和国家节能标准相符。如不符合，要与建设方及时沟通，共同调整设计方案，最终达成节能环保的基本要求。

5.2 完善室内外的设计模式

5.2.1 室外设计

通常情况下，公共建筑室外会采用玻璃幕墙或镜面材料，如果不能科学设计，将会增加反射度，直接影响周围区域的建筑采光。因此，在室外结构设计过程中，应重点应用BIM 技术增强采光率，预防出现光污染的现象。设计人员可在BIM 软件中输入日照时间数据、模拟计算数据等，再开展采光实验分析工作，生成光照方面的分析报告，按照报告内容调整模型，以免室外设计出现失误。同时，还可以应用BIM 技术模拟建筑周围环境，根据具体模拟状况开展建筑设计的调整工作，以此确保建筑外部结构的节能、环保设计，从根本上减少设计问题。

5.2.2 室内设计

应用BIM 技术进行绿化、节能的室内设计时，应根据室内的照明、显色与眩光值等特点，合理设计室内的自然采光与节能灯照明系统，根据BIM 模型中的色温标准选用灯具设备，再利用BIM 技术分析灯具的节能效果，确保节能设计符合标准。同时，通过BIM 的风环境试验、日照试验等，可以保证室内的自然采光。使用BIM 技术建立通风模型，计算夏冬两季的通风系数，再按照当地区域的环境特点，调整通风系统的设计内容，利用通风系统减少空调的使用量，减少能源损耗和浪费，以满足室内通风系统节能、环保的基本设计要求。

5.3 合理设计节能材料

首先，应充分发挥BIM 技术在材料选用、设计过程中的价值。目前，我国在绿色公共建筑方面，已经提出相关材料的使用标准，在确保工程安全性与质量的基础上，允许整体进驻重量超出10%，达到可持续利用的目的。根据这个标准很难精确计算、选择节能材料，在此情况下，可以利用BIM 技术模拟建筑模型，开展数据分析和计算工作，在准确计算建材数量的情况下，为设计节能材料提供帮助。其次，可以应用BIM 技术构建暖通、电气、给排水等方面的模型，提出节能材料的设计意见，同时验证设计的准确性与合理性，明确是否存在冲突或材料浪费的问题，这样设计人员就可以根据BIM 模型情况，改进、调整设计方案和设计内容，提升设计效果。最后，应用BIM 技术设计节能材料的过程中，还应重视幕墙材料的选用，选择双层玻璃材料可以增强保温性能，通过BIM 技术可以明确设计双层玻璃加入惰性气体、漫射性气体的参数，形成良好的材料设计模式。同时，也可利用BIM 技术设计吸热玻璃幕墙结构，在普通玻璃中添加具备吸热性能的着色剂，既保证吸热功能，又减少阳光进入室内，有效节约空调能耗。

5.4 合理进行细节化设计

可以使用BIM 技术开展细节化的绿色公共建筑设计工作，借助软件筛查设计方案和图纸是否存在问题，及时调整和完善设计内容，为后续建筑工程施工提供帮助。应用BIM 技术期间，可以转换绿色公共建筑的设计参数进行整体分析，掌握建筑的属性和特点，防止出现细节问题，保证整体绿色公共建筑的设计效果。在细节设计的过程中，应建立绿色公共建筑各工序、各建筑结构的设计模型，利用模型模拟真实场景，便于分析和研究是否存在问题和不足。此外，还可以利用BIM 建模技术，模拟新能源的设计场景，便于分析建筑工程的环境，审核新能源系统的设计情况，确保建筑工程可以利用太阳能、地热能等新能源，借助新能源代替不可再生能源，达到节能环保的设计目的。

5.5 增强设计专业的协同性

传统的设计工作涉及到很多专业，相互之间缺少沟通渠道，经常发生冲突，导致协作效果不好。应用BIM 技术可以全面收集BIM 中的拓扑信息、物理信息、几何信息等。

例如，利用拓扑信息明确各设计部分的关联性，通过物理信息掌握结构的物理性质，利用几何信息分析工程的三维空间特征。再将此类信息设置在专业协同的平台中，便于工程师、设计人员与管理部门、各个设计专业在平台中相互协同工作。例如：在室内外节能设计过程中，各个设计专业可以在网络平台中获取BIM 建模信息，提出关于节能设计方面的建议和意见；而设计部门可以按照实际情况调整设计内容、完善设计方案，确保各项设计工作的开展与实施效果。

6 结语

综上所述，科学采用BIM 技术对于绿色公共建筑的设计工作具有重要意义，不仅可以提升设计的可视化程度，还能保证节能环保设计效果。因此，在设计工作中，应着重使用BIM 技术进行绿色公共建筑的设计，完善节能设计体系。