白佳程

BAI Jia-cheng

（中國市政工程華北設計研究總院有限公司）

（North China Municipal Engineering Design & Research Institute Co., Ltd.）

1 引言

建筑領域的快速發(fā)展，諸多新技術被應用到設計與建設過程中。對于綠色公共建筑設計工作而言，BIM技術的應用，能通過技術實現(xiàn)對建筑結構與形態(tài)的全方面的分析，并能在細節(jié)上實現(xiàn)數(shù)據(jù)建模和多媒體軟件的呈現(xiàn)，讓用戶能更加直觀地感受設計成果，并為建設提供充足的施工數(shù)據(jù)支持。因此，BIM技術在綠色公共建筑設計中的應用，能優(yōu)化設計質量的可靠性，并提升建設過程的效率。

2 BIM技術與綠色公共建筑

在建筑設計過程中，BIM技術的應用，是以三維數(shù)字技術為核心，通過數(shù)據(jù)信息的采集與處理，將建筑項目過程中所涉及的信息構建成數(shù)據(jù)模型，以模型為基礎，進行設計與施工的考慮與分析，實現(xiàn)降低工程項目成本，提供施工數(shù)據(jù)支持。且BIM技術在建筑施工過程中的應用，能降低對周邊環(huán)境的負面影響，依據(jù)當前綠色環(huán)保的理念，實現(xiàn)建筑工程設計，在信息數(shù)字化處理構建電子模型，將所有的建筑構件轉變?yōu)榫幋a，實現(xiàn)建筑構件的數(shù)字化。構件與對象的一一對應，能從綠色建筑實際情況入手，做好數(shù)據(jù)管理，優(yōu)化建筑施工的運行階段與拆除過程。

綠色公共建筑設計，是新時期我國建筑發(fā)展的新模式，在綠色環(huán)境城市建設中，綠色公共建筑能滿足節(jié)能減排、綠色環(huán)保的理念，減少建筑能耗，并優(yōu)化使用功能。在綠色公共建筑設計過程中，應從建筑規(guī)模、建筑理念以及建筑設計等多個層次入手，保障建筑的結構以及建筑形態(tài)能展現(xiàn)出綠色公共建筑的整體形態(tài)，為建筑建設提供充足的依據(jù)。

3 BIM技術與綠色公共建筑設計的優(yōu)勢

BIM技術的優(yōu)勢在于其協(xié)調能力，三維模型以及數(shù)字化。一在BIM系統(tǒng)中，所有的建筑構件都是以數(shù)字編碼的形式存在，能實現(xiàn)建筑構建的數(shù)字化，展現(xiàn)其屬性，在構建與對象的一一對應中，明確其特點與實際情況。例如，一個陽臺，屬性中標明了尺寸、材料、形狀以及造價等多種信息，傳統(tǒng)的二維繪圖只能用線條進行描繪，但是BIM技術能實現(xiàn)立體和屬性的呈現(xiàn)。二是BIM技術具有較強的可視性與協(xié)調性，BIM技術能將最終的綠色公共建筑設計成果以立體形式展現(xiàn)出來，分享給多個設計人員與軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)建筑信息、建筑模型以及建筑效果的多項互動，便于設計人員探究、細化與完善等，切實優(yōu)化建筑設計的連貫性，并提升建筑建設的效果。三是具有高效率的優(yōu)勢，BIM技術能將原本的二維設計轉變?yōu)槿S設計，在BIM系統(tǒng)實現(xiàn)建筑最終效果的展現(xiàn)，可為前期考察與設計提供幫助，實現(xiàn)信息數(shù)字化處理的同時，便于設計人員查看與分析，也能構建有效的建筑模型，實現(xiàn)建筑設計的參數(shù)化、信息化與高效化。

綠色公共建筑應用BIM技術的優(yōu)勢，對于綠色公共建筑設計而言，BIM技術能覆蓋整個建筑生命周期中，針對以往的排水、結構與電氣信息不對稱問題，解決不同設計軟件性能的差異，統(tǒng)一實現(xiàn)設計信息的管理。BIM技術還能為綠色公共建筑的性能模擬機分析，運用計算機軟件分析BIM模型中的信息，實現(xiàn)建筑的設計、分析以及模擬、修改等一體化的動態(tài)表達等，直到設計出讓用戶滿意的產(chǎn)品。在綠色建筑設計整個生命周期過程中，最為重要的是，實現(xiàn)合理布局、現(xiàn)代化施工以及資源整合，實現(xiàn)能源高效利用與降低環(huán)境污染，實現(xiàn)節(jié)能、節(jié)水以及節(jié)材等目標，盡可能低減少垃圾產(chǎn)生，創(chuàng)建更為健康、舒適的環(huán)境，展現(xiàn)人與自然的和諧共處理念，達到建筑建設設計的可持續(xù)發(fā)展。

4 BIM技術在綠色公共建筑設計中的應用

綠色公共建筑的目標——環(huán)境保護、經(jīng)濟、高效以及集成等，將可持續(xù)發(fā)展觀融入到建筑中，并構建建筑設計原則、制度以及體系等，促使公共建筑設計與建造中展現(xiàn)綠色思想與理念。BIM技術能為綠色公共建筑設計與構造提供充足的依據(jù)，從建筑與生態(tài)資源的和諧共處，構建統(tǒng)一的建筑模型。

1）BIM技術在綠色建筑方案設計時期的應用

建筑行業(yè)對工程的要求日漸提升，無論是管理，還是設計都更加嚴格。綠色公共建筑設計時，建筑體型設計過程中應展現(xiàn)出環(huán)保、節(jié)能的理念。BIM技術的應用，要建筑模塊化設計階段入手，進行工程項目的模型建造，利用軟件中所包含的多個功能模塊，針對建筑工程形體進行分析，需運用參數(shù)設計模塊，建立完整的建筑工程形體建模。在BIM系統(tǒng)中對各個參數(shù)進行細化和調整，能使得建筑工程形體更加協(xié)調、適中，應實現(xiàn)建筑設計方案的質量與效率，促使設計方案更加契合用戶需求，更為科學合理。利用BIM系統(tǒng)的可視化模塊，基于不同層面展開多角度、多層次的建筑設計方案分析，實現(xiàn)各個部件的透視呈現(xiàn)，便于設計人員確定綠色建筑設計方案的可行性、實用性等，優(yōu)化建筑設計方案的效果。因此，在建筑方案設計過程中，BIM技術還能實現(xiàn)整體與局部的分析和觀察，通過觀察和細化分析，調整整個設計方案，及時對比局部設計方案和調整細節(jié)，優(yōu)化設計工作的 效率。

2）綠色建筑施工時期中的BIM技術應用

綠色建筑施工過程中，BIM技術的應用，有利于及時查看與對比施工成效，通過實時調查與模型比較等，動態(tài)地掌握整個建筑工程的施工情況，并針對潛在的一些問題，提出相應的預防與解決措施。建筑工程在實際施工過程中，應用BIM技術有利于進行系統(tǒng)和全面的檢查，因為建筑物模型的特性能通過BIM技術展現(xiàn)出來，例如建筑能耗狀況、空間重疊狀況，以更加直觀。清晰地展現(xiàn)建筑物的三維效果。綠色建筑由多個構件和部分組成，實際施工過程中，要保證構件符合模型要求，各個系統(tǒng)的建設能實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能。例如，在機電管線建設過程中，因為機電管線是較為關鍵的部分，隨著機電設備類型與數(shù)量的增加，會增加施工難度，為保證施工效率，BIM模型要對整個建筑的機電管線進行分析，構建符合實際施工情況的機電管線施工方案，并在施工中進行監(jiān)督與檢查，把握好施工進程，更加高質量、高效率地完成綠色建筑工程。因為BIM技術建造出的建筑模型，能將建筑時間與空間模擬在一起，便于監(jiān)督與管理人員，設計施工建筑管理方案，從而更加高質量地完成綠色建筑工程。

3）BIM技術在綠色公共建筑結構體系中的應用

綠色公共建筑構建體系中，可利用BIM技術完善的自然控制能力，從數(shù)據(jù)建模階段就進行建筑功能的演算，有利于為后續(xù)施工設計提供有效的實施基礎。所以，在建筑功能設計時，BIM技術應建設立體化模型，從墻體導熱到室內通風，從室內采光到幕墻光折射等，多層次展現(xiàn)設計功能分析，確保公共建筑能發(fā)揮自身的價值，更加有效地展現(xiàn)設計過程，并作出科學的數(shù)據(jù)報告。BIM技術在建筑結構體系中的應用，還體現(xiàn)在共享與溝通中，BIM系統(tǒng)能為實際設計提供信息共享與溝通平臺，便于不同的設計人員共同協(xié)商空間、構件與細節(jié)等問題，確保綠色公共建筑能達成科學轉化與可持續(xù)化發(fā)展的基本條件，對已有的建筑資源實現(xiàn)合理化分配，對實際建筑用材進行科學管理的同時，運用BIM技術實現(xiàn)信息化管理，在實際建筑施工中通過BIM技術進行設計，也是不錯的選擇。一方面，因為BIM技術的無法修改特征，能盡可能減少擅自修改設計的情況出現(xiàn)，并針對整個施工過程以及施工路徑進行監(jiān)督和管理， 促進建筑施工的規(guī)范化建設。另一方面，則是BIM技術能實現(xiàn)信息共享與遠程監(jiān)督，能直接遠程進行工程的管理與監(jiān)督等，減少工程的人力成本投入，做好數(shù)據(jù)信息資源的整合、共享、安全等，為今后施工設計奠定基礎，實現(xiàn)綠色建筑設計與管理的安全性、質量性與可靠性全面 提升。

4）在綠色公共建筑設計中，BIM技術的應用，還能體現(xiàn)城市的規(guī)劃理念

現(xiàn)如今城市建設突破了以往技術與理念的限制，逐步向統(tǒng)一協(xié)調規(guī)劃城市發(fā)展，無論是智慧城市還是綠色城市，都要將人本以及舒適、宜居作為設計核心。特別是在綠色建筑設計中，應針對建筑的公共屬性，將人與自然和諧相處、低碳環(huán)保的展現(xiàn)，作為綠色公共建筑設計的目標。所以，BIM技術的應用，旨在實現(xiàn)資源、理念以及元素的統(tǒng)籌，獲取足夠的數(shù)據(jù)信息并反饋給設計人員，通過較為完整的自然環(huán)境控制技術，突破多種環(huán)境與設備的限制，建造三維模型進行采光、墻體保溫以及玻璃墻光纖折射的模擬，對建筑實現(xiàn)智能化分析，如圖1所示。

圖1 綠色建筑設計效果分析圖

5 結語

綠色公共建筑設計中BIM技術是實現(xiàn)其現(xiàn)代化發(fā)展的核心技術，應用BIM技術能獲取更加豐富的數(shù)據(jù)資源，建造三維模型進行建筑內外部、使用情況等分析，更便于設計人員進行修改與監(jiān)督，并全面提升建筑設計的質量性、可靠性、安全性以及綠色性。