盧宗霞，蘇瑩，黃覃海，陳敏瓊

（賀州學(xué)院建筑工程學(xué)院，廣西 賀州 542899）

BIM綠色建筑設(shè)計應(yīng)用的研究綜述

盧宗霞，蘇瑩，黃覃海，陳敏瓊

（賀州學(xué)院建筑工程學(xué)院，廣西 賀州 542899）

隨著社會的發(fā)展，人類正面臨著資源緊缺、環(huán)境污染、生態(tài)破壞等問題，人們迫切需要一種新型的既節(jié)約環(huán)保又舒適的可持續(xù)發(fā)展的建筑形式，于是綠色建筑便應(yīng)運而生并成為建筑行業(yè)的必然趨勢。文章通過整理國內(nèi)外BIM在綠色建筑中應(yīng)用情況，希望為綠色建筑提供一些參考。

BIM；綠色建筑設(shè)計；節(jié)能技術(shù)

0 前 言

綠色建筑是建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，隨著經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境問題日益矛盾化，以往的建筑技術(shù)亟待改進以滿足可持續(xù)發(fā)展的要求；可持續(xù)綠色建筑應(yīng)立足于綜合環(huán)境效益之上，日益興起的 BIM技術(shù)怎樣應(yīng)用于綠色建筑設(shè)計中，提供給人們一個更經(jīng)濟、舒適、具有環(huán)境感與文化感的生活場所，為越來越多研究探討。

1 綠色建筑的概念

林憲德［1］在建筑節(jié)能方面提出了建筑節(jié)能包含在建筑生命周期的各個階段中，是從土地的開發(fā)、建筑的布局、建材選擇、建筑施工、建筑使用及維護等方面總體考慮。

在建筑的全壽命周期內(nèi)（物料生產(chǎn)、規(guī)劃、設(shè)計、施工、運行、回收再利用），最大限度地節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材）、保護環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑，節(jié)約環(huán)保、健康舒適和自然和諧即綠色建筑的宗旨。

2 國內(nèi)外綠色建筑發(fā)展概況

2.1 國外建筑的發(fā)展概況

綠色建筑的概念是在20世紀60年代興起，真正提出和思潮的涌現(xiàn)是在第二次世紀大戰(zhàn)后?，F(xiàn)代綠色建筑的發(fā)展可分為三個階段：喚醒和孕育期（20世紀60年代）、形成和發(fā)展期（1970～1990年）以及蓬勃興起期（2000年以來）。20世紀60年代美籍意大利建筑師鮑羅·索勒［2］里提出了“生態(tài)建筑”的新理念，使人們對建筑的本質(zhì)又有了新的認識。1970～1990年，綠色建筑概念逐步形成，“可持續(xù)發(fā)展”首次提出，同時節(jié)能建筑評價體系逐步完善。進入 20世紀后綠色建筑的內(nèi)涵和范圍更加豐富廣泛，其節(jié)能環(huán)?？沙掷m(xù)理念和實踐進一步發(fā)展，越來越受人們的歡迎。日本、德國、澳大利亞、法國等國相繼擬出符合本國地域特點的綠色評估標準，有的地區(qū)甚至將綠色建筑標準作為強制性規(guī)定。Lindcrolh和hcncik.C.J［3］通過瑞典建筑公司的平臺把 BIM技術(shù)和綠色建筑相結(jié)合起來，從而達到一個有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)化的設(shè)計工具。美國是首批應(yīng)用BIM的國家之一，在綠色建筑的BIM應(yīng)用方面，在綠色建筑設(shè)計者中他們有50%設(shè)計者運用BIM技術(shù)進行設(shè)計。英國政府部門推進于2016年實現(xiàn)500萬英鎊以下的項目進入BIM與綠色建筑相結(jié)合的二次發(fā)展。

2.2 國內(nèi)綠色建筑的發(fā)展概況

我國20世紀80年代提出建筑節(jié)能理念，但仍沒有對綠色建筑系統(tǒng)的研究，許多方面還處在空白階段。之后我國在總結(jié)借鑒國際綠色評估的基礎(chǔ)上，2006年正式頒布了第一部《綠色建筑評價標準》（GB/750378—2006），使得我國有了一部屬于自己的評價標準。2007年8月，我國又出臺了《綠色建筑評價技術(shù)細則（試行）》和《綠色建筑評價標準管理辦法》，開始建立了適合我國國情的綠色建筑評價體系。2009年8月，我國政府頒布了《關(guān)于積極應(yīng)對氣候變化的決議》提出要立足國情發(fā)展綠色經(jīng)濟、低碳經(jīng)濟。2009、2010年有分別啟動了《綠色工業(yè)建筑評價標準》、《綠色辦公建筑評價標準》的編制工作。2015年1月1日，新版《建筑設(shè)計評價標準》把綠色建筑理念推向另一個全新階段。

3 綠色建筑節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

3.1 建筑圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能

建筑圍護結(jié)構(gòu)是建筑的重要組成部分，其包括門、窗、墻和屋面等，它將建筑分成若干個獨立的建筑空間，抵御和減少不利環(huán)境的影響。同時還具有保溫、隔熱、隔聲、防水、防潮、耐火等因素的影響。

3.1.1 墻體節(jié)能技術(shù)

墻體在建筑圍護結(jié)構(gòu)的保溫能耗中所占的比例較大，約占總耗能的35%。因此，提高墻體的保溫性能成為重中之重。在建筑圍護構(gòu)造墻體的節(jié)能技術(shù)中，李百益［4］采用 DeST-h軟件模擬分析了相關(guān)的節(jié)能指標。他得出了“在符合相關(guān)要求和情況下，墻體的最佳、最經(jīng)濟的保溫厚度為70mm；在厚度一定時，擠塑聚苯板（XPS）是材料中最佳、最經(jīng)濟、性價比最好的保溫材料。

3.1.2 門窗節(jié)能技術(shù)

門窗是建筑物熱傳導(dǎo)最活躍、最敏感的部位，門窗作為建筑和外環(huán)境的唯一通道，它直接影響著室內(nèi)的熱能量、通風(fēng)、采光等，為保持建筑的舒適性、經(jīng)濟性，需要有較好的節(jié)能技術(shù)。閔旬杰［5］提出門窗的結(jié)構(gòu)設(shè)計，門窗的位置、門窗的輔助裝置直接影響著節(jié)能關(guān)系，具體體現(xiàn)在門窗的類型、門窗的設(shè)計、門窗的遮陽裝置等體現(xiàn)門窗的節(jié)能技術(shù)。還有通過調(diào)整門窗位置等措施，來建造一所經(jīng)濟舒適的住宅。

3.1.3 屋面節(jié)能技術(shù)

屋面是氣候變化最激烈的部位，對頂層空間的居住環(huán)境影響最大。屋面裸露外界環(huán)境中，受氣候變化非常大，不同的地方，相對應(yīng)的節(jié)能技術(shù)也不一樣。孫懿璘［6］研究指出用加氣混凝土作為屋面的節(jié)能措施，具有保溫隔熱、質(zhì)輕、耐火阻燃、吸音隔聲以及易于加工等特點。

3.2 合理的外部環(huán)境設(shè)計

建筑的外部環(huán)境對建筑的能耗也有一定的影響，好的環(huán)境可以有效地降低建筑的能耗，如在建筑周圍多種綠色植被可以有效提高局部的空氣質(zhì)量，減少熱島效應(yīng)的影響。

3.3 合理的設(shè)計建筑形態(tài)

在建造建筑物時要充分將該地域的地理位置與氣候環(huán)境考慮進去，該保溫的保溫、該遮陽的遮陽，最大限度地利用自然采光、通風(fēng)以減少設(shè)備在使用中的能耗。

3.4 使用新能源

開發(fā)利用新能源，能有效地緩解當前資源緊張狀況，減少對環(huán)境的污染?，F(xiàn)在，太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能等新能源在世界各地得到大力的推廣。雖然如今新能源的利用規(guī)模還不是很大，技術(shù)上還不是很完善，但其可再生且無污染符合綠色建筑的理念、可持續(xù)發(fā)展的思潮，得到人們的普遍認同，因此這些能源將成為未來發(fā)展的趨勢。

4 BIM技術(shù)在綠色建筑中的應(yīng)用

張雷、姜立［7］運用BIM技術(shù)建立信息模型，對有關(guān)建筑的各專業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行數(shù)據(jù)集成分析與一體化的管理，同時對綠色建筑設(shè)計相關(guān)計算與評估起到了重要作用。他還指出了BIM在實現(xiàn)綠色設(shè)計、可持續(xù)設(shè)計方面的優(yōu)勢：BIM技術(shù)可用于分析綠色條件的采光、室內(nèi)、外的通風(fēng)和可持續(xù)性材料等建筑性能；可分析、實現(xiàn)最低的能耗，最大限度地運用自然資源、實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保等；張海洋［8］針對BIM技術(shù)和綠色建筑評價體系的運用進行探導(dǎo)分析，提出了綠色建筑的新思路。及用一個三維的立體模型表述處所要建造建筑的全部信息，讓他人先看到建筑的形式與用途等，然后根據(jù)需要，建造出真實的建筑；董梁［9］闡述了運用 BIM技術(shù)軟件，在設(shè)計階段從設(shè)計優(yōu)化、模擬實驗等方面分析了節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水的目的，在運營階段對室內(nèi)環(huán)境的改善也有很大影響，同時大大減少了系統(tǒng)初始化在數(shù)據(jù)準備方面的時間及人力投入。

由此可見，運用 BIM技術(shù)建筑信息模型適用于項目建設(shè)的各階段。它為建設(shè)提供了低成本的、便捷的不同解決方案，通過數(shù)據(jù)對比和模擬分析，找出不同解決方案的優(yōu)缺點，迅速分析項目中需要應(yīng)對的問題。

5 綠色建筑的評價

綠色建筑不僅僅是一次建筑業(yè)觀念上的變革，而且是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程。要想在實踐過程中將“綠色建筑”從理論空想運用到實際中，就必須有一套完整的、可操作性的綠色建筑評價體系。要完成這一評價體系不僅需要建筑工程師運用可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計方法和技術(shù)，同時需要有關(guān)管理部門、社會實踐者和用戶等全員參與營建才能形成，在人群中形成共識使其貫徹在心中。陳敬偉［10］將美國LEED綠色建筑評價體系與我國《綠色建筑評價標準》研究對比，指出我國綠色建筑評價存在的問題，并根據(jù)全壽命周期理論對綠色建筑的全壽命周期進行劃分并確定了時間段，確定了綠色建筑經(jīng)濟評價參數(shù)的內(nèi)容，對人們進一步了解綠色建筑評價體系起到了重要作用。目前較著名的評價體系有：英國的 BREEM評價體系、美國的LEED綠色建筑評價體系、日本的CASEBEE評價體系和澳大利亞的NABERS建筑環(huán)境評價體系［11］，而我國也于 2006年制定了《綠色建筑評價體系》（GB/T 50378-2006）。

6 發(fā)展綠色建筑的意義

建筑就如人類的第三層皮膚（第一層皮膚“人類真正的皮膚”、第二層皮膚“著衣量”），要使其達到舒適之工作環(huán)境就必須消耗空調(diào)等采暖系統(tǒng)的能耗。因此發(fā)展綠色建筑是非常有必要的，同時發(fā)展綠色建筑是可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀的重要舉措；是建設(shè)節(jié)約型社會、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的必然選擇；亦是保障國家資源安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

7 結(jié) 語

綜上所述，綠色建筑對資源節(jié)約型、經(jīng)濟環(huán)保型社會的發(fā)展具有十分重要的意義，作為新時期背景下的建筑企業(yè)，必須緊跟社會發(fā)展的步伐，堅持可持續(xù)發(fā)展的基本原則，這樣企業(yè)才能搶占市場先機，獲得更大的效益。同時，要學(xué)會運用 BIM技術(shù)作為建筑設(shè)計提供分析數(shù)據(jù)的工具，為綠色建筑設(shè)計在材料、能耗、環(huán)境等方面提供更加詳細的信息。在綠色、節(jié)能減排浪潮的席卷下，綠色建筑設(shè)計將會成為建筑設(shè)計發(fā)展的方向，而 BIM為此提供必要的技術(shù)平臺。在社會發(fā)展中，基于可持續(xù)發(fā)展的觀點，設(shè)計師需要把建筑和環(huán)境、設(shè)施等相關(guān)聯(lián)起來。BIM技術(shù)和綠色建筑設(shè)計相結(jié)合，體現(xiàn)科學(xué)合理的設(shè)計理念。給人們帶來更大的便利，更有利于推進綠色建筑的發(fā)展。

［1］林憲德.綠色建筑［M］.北京：中國工業(yè)出版社，2011.

［2］宋曄皓，鮑羅.索勒里的城市建筑生態(tài)學(xué)［J］.1999（02）：62-67.

［3］Linderoth H C J .Understanding adoption and use of BIM as the creation of actor networks ［J］.Automation in construction，2010（19）：66-72.

［4］李百益.建筑圍護結(jié)構(gòu)墻體保溫節(jié)能技術(shù)的研究［D］.西安：西安科技大學(xué)，2009.

［5］閔旬杰.建筑節(jié)能門窗及技術(shù)現(xiàn)狀分析［J］.門窗，2015（9）.

［6］孫懿璘.加氣混凝土隔熱屋面熱工性能的實驗研究［D］.廣州：華南理工大學(xué)，2013.

［7］張雷，姜立.基于BIM技術(shù)的綠色建筑預(yù)評估系統(tǒng)研究［J］.土木建筑工程信息技術(shù)，2011（1）：31-36.

［8］張海波.BIM在綠色建筑中的應(yīng)用探討［J］.居業(yè)，2015，10（41）：262-265.

［9］董梁，陳紅軍.基于BIM技術(shù)的綠色建筑設(shè)計研究［J］.建筑設(shè)計管理，2015（9）：85-87.

［10］陳敬莉.綠色建筑的全壽命周期經(jīng)濟評估體系研究［D］.西安：西安建筑科技大學(xué)，2011.

［11］宗敏.綠色建筑設(shè)計原理［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

［12］白潤波，孫勇.綠色建筑節(jié)能技術(shù)與實例［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012.

TU201.5

A

1007-7359（2016）02-0238-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.02.084