文/劉杰 中石化節(jié)能環(huán)保工程科技有限公司 湖北武漢 430223

綠色公共建筑設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)應(yīng)用探析

文/劉杰 中石化節(jié)能環(huán)保工程科技有限公司 湖北武漢 430223

隨著環(huán)保意識(shí)的不斷提升，綠色建筑這一新的理念出現(xiàn)在建筑行業(yè)之中，而B(niǎo)IM作為建筑信息技術(shù)理念，直接關(guān)系到建筑整體的壽命。綠色公共建筑強(qiáng)調(diào)在建筑的全生命周期之內(nèi)，最大限度節(jié)約能源，做到節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、保護(hù)環(huán)境和減少污染，而B(niǎo)IM技術(shù)則強(qiáng)調(diào)提供科學(xué)可靠的信息依據(jù)，來(lái)支撐建筑物性能優(yōu)劣的判斷，雖然類(lèi)別不同，但是卻可以有機(jī)的和諧起來(lái)。所以，在注重環(huán)保的同時(shí)，人們就應(yīng)該了解BIM技術(shù)，能夠?qū)G色公共建筑設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用有一個(gè)更深層次的認(rèn)識(shí)。

綠色公共建筑；設(shè)計(jì)；BIM

目前，社會(huì)信息已經(jīng)同物質(zhì)、能量組成社會(huì)發(fā)展的三大要素，而模型能夠讓我們對(duì)事物的信息進(jìn)行更好的分析、了解與改造。BIM技術(shù)，作為大數(shù)據(jù)、信息時(shí)代下產(chǎn)生的，它不僅僅是一場(chǎng)技術(shù)的變革，同樣，也給建筑行業(yè)的設(shè)計(jì)程序變更帶來(lái)更多的契機(jī)。

一、BIM技術(shù)

BIM技術(shù)是建筑信息模型，主要是通過(guò)建筑工程數(shù)據(jù)作為其基本，然后建立一個(gè)數(shù)字化的模型，通過(guò)仿真模擬模型，然后對(duì)真實(shí)建筑物全部信息加以模擬。BIM技術(shù)本身?yè)碛袇f(xié)調(diào)性、可視性、優(yōu)化性、模擬性等多個(gè)特點(diǎn)。BIM技術(shù)主要是講建筑設(shè)計(jì)管理利用數(shù)字化的模擬技術(shù)來(lái)加以表現(xiàn)。通過(guò)數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，就可以進(jìn)行建筑工程的管理工作，以此來(lái)提升建筑工程的整體進(jìn)度，保證建筑工程的質(zhì)量[1]。

二、BIM在綠色公共建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（一）分析利用能源及節(jié)約能源

在評(píng)價(jià)綠色公共建筑標(biāo)準(zhǔn)中，利用能源和節(jié)約能源是非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容，通過(guò)可視的建筑三維模型引入到分析能耗的軟件之中，或者是在軟件之中融入轉(zhuǎn)換格式，然后依據(jù)相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍庀髷?shù)據(jù)，就可以確保模擬計(jì)算結(jié)果得到科學(xué)合理的優(yōu)化，或者是通過(guò)相應(yīng)的參數(shù)調(diào)整以及建筑結(jié)構(gòu)的維護(hù)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中控制好預(yù)期的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。另外，通過(guò)BIM技術(shù)，還可以對(duì)室外太陽(yáng)輻射分布的區(qū)域以及輻射的強(qiáng)度進(jìn)行分析，然后通過(guò)太陽(yáng)能設(shè)備設(shè)計(jì)的改善與優(yōu)化，達(dá)到可再生資源的最大程度利用，通過(guò)優(yōu)化配置室外的植被，這樣就可以確定不同類(lèi)型植物所種植的位置。另外，通過(guò)室內(nèi)自然采光的分析，合理利用自然采光，也可以避免人工照明能源消耗過(guò)大，建筑能耗分析模型見(jiàn)圖1所示。

圖l 能耗分析建筑模型

（二）具體的設(shè)計(jì)應(yīng)用

1.場(chǎng)地設(shè)計(jì)與規(guī)劃布局

在設(shè)計(jì)與規(guī)劃建筑工程場(chǎng)地時(shí)，利用BIM模型數(shù)據(jù)作為其基礎(chǔ)，就可以綜合的分析場(chǎng)地條件、景觀條件以及氣候條件，合理利用土地資源，就可以進(jìn)行建筑的整體化布局。再結(jié)合環(huán)境氣候的原則來(lái)模擬日照、通風(fēng)、場(chǎng)地等因素來(lái)加以分析，就可以確保從整體的角度來(lái)優(yōu)化建筑布局、景觀系統(tǒng)以及道路關(guān)系等部位[2]。

2.光環(huán)境分析與設(shè)計(jì)

在分析光環(huán)境的時(shí)候，基于BIM建筑模型以及當(dāng)?shù)氐娜照諗?shù)據(jù)，對(duì)全年的建筑各個(gè)位置日照時(shí)間、陰影遮擋關(guān)系等進(jìn)行真實(shí)的模擬，將任意時(shí)間任意地點(diǎn)的日照效果和遮擋關(guān)系進(jìn)行動(dòng)態(tài)可視化的顯示，再結(jié)合當(dāng)?shù)亟ㄖO(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行合理的調(diào)整與優(yōu)化。同時(shí)，根據(jù)有需要的部位，進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，這樣才可以確定構(gòu)件的尺寸、遮陽(yáng)形式以及遮陽(yáng)的效果。

利用BIM技術(shù)，可以采集房間自身的信息、日照條件和周邊環(huán)境關(guān)系，分析任意一個(gè)房間的天然采光效果。然后再通過(guò)實(shí)際的分析結(jié)果，按照照明的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，就可以進(jìn)行照明的輔助設(shè)計(jì)。通過(guò)相關(guān)的輸入照明設(shè)備信息，合理布置，來(lái)模擬房間光環(huán)境，監(jiān)控照明的實(shí)際能耗。這樣就可以確定綠色公共建筑開(kāi)窗位置和具體的尺寸，這對(duì)選擇并設(shè)置照明設(shè)備有著極大的幫助作用[3]。

3.風(fēng)環(huán)境分析與設(shè)計(jì)

在具體的操作中，按照BIM建筑信息模型以及風(fēng)環(huán)境數(shù)據(jù)，一定要將當(dāng)?shù)氐臍饬饔绊?、?chǎng)地內(nèi)部的建筑形式影響、周邊環(huán)境影響等多方面因素全面把控，對(duì)于建筑室內(nèi)任意一個(gè)區(qū)域進(jìn)行通風(fēng)的模擬，將各個(gè)地點(diǎn)的風(fēng)速、風(fēng)溫、風(fēng)頻、空氣污染指數(shù)等數(shù)據(jù)真實(shí)直觀的反映出來(lái)，再根據(jù)人體舒適度和功能需求進(jìn)行綜合考慮，利用風(fēng)環(huán)境，將綠色公共建筑以人為本的理念體現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)，減少設(shè)備的負(fù)荷。

4.室內(nèi)環(huán)境的分析與設(shè)計(jì)

分析建筑的室內(nèi)噪聲，對(duì)室內(nèi)的噪聲值進(jìn)行預(yù)測(cè)，可以判斷其能夠達(dá)到噪音的標(biāo)準(zhǔn)。和室外的環(huán)境一樣，室內(nèi)環(huán)境也可以利用BIM技術(shù)進(jìn)行三維可視化模擬的建立，將相應(yīng)的分析軟件導(dǎo)入其中，就可以完成這一部分內(nèi)容的分析與處理[4]。

5.聲環(huán)境的分析與設(shè)計(jì)

利用BIM建筑信息模型，也可以將聲環(huán)境和聲源信息確定下來(lái)。通過(guò)可視化的模式，就可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的模擬，其中主要包含了對(duì)關(guān)聯(lián)聲波線、混響時(shí)間以及聲學(xué)響應(yīng)的具體分析，進(jìn)而對(duì)廳堂等室內(nèi)的聲場(chǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過(guò)可視化的結(jié)果，就可以將聲場(chǎng)的均勻度、聲音的折射、衰減等效果直觀的顯示出來(lái)。同時(shí)，BIM模型的利用，也可以模擬周邊的噪聲污染程度，并且還能從設(shè)計(jì)的角度進(jìn)行合理化分析與布局，通過(guò)防噪聲措施來(lái)減少噪聲干擾。

結(jié)語(yǔ)：

在綠色公共建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)，滿(mǎn)足了綠色建筑從開(kāi)始建設(shè)到最終拆除整個(gè)生命周期之中對(duì)于環(huán)保的要求，同時(shí)，也滿(mǎn)足了性能方面的要求。在建筑行業(yè)之中，將可持續(xù)發(fā)展觀貫徹落實(shí)，這將是未來(lái)公共建筑建設(shè)的主要方向。我國(guó)也可以將BIM技術(shù)與綠色建筑擺在最顯眼的位置上，這樣也有利于兩者之間的相互結(jié)合與發(fā)展。

[1]劉超.建筑信息建模技術(shù)(BIM)與綠色建筑設(shè)計(jì)[J].綠色建筑,2011,04:48-49.

[2]王瑤.BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn),2016,18:54.

[3]郭瓏瓏.基于BIM技術(shù)的綠色建筑集成設(shè)計(jì)優(yōu)化研究[D].南京林業(yè)大學(xué),2014.

[4]蘆洪斌.BIM在建筑工程管理中的應(yīng)用[D].大連理工大學(xué),2014.