許巍 呂俊杰

中國電建集團(tuán)貴陽勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司 貴州 貴陽 550000

前言

BIM技術(shù)是信息化發(fā)展的重要成果，是信息技術(shù)與建筑學(xué)、工程學(xué)和土木工程科學(xué)的融合。BIM技術(shù)形成的建筑信息模型為建筑業(yè)發(fā)展提供了新的技術(shù)條件，該技術(shù)在全球范圍內(nèi)受到廣泛認(rèn)可。當(dāng)前，我國建筑行業(yè)倡導(dǎo)綠色建筑設(shè)計(jì)，BIM技術(shù)融合了建筑信息的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行、指導(dǎo)以及建筑全壽命周期管理。應(yīng)用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了建筑施工的協(xié)同操作，有效提高了工作效率，降低了成本，節(jié)省了資源，實(shí)現(xiàn)了建筑行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

1 BIM技術(shù)的核心內(nèi)容

BIM技術(shù)是建筑信息模型（Bilding Information Modeling）的簡稱，主要運(yùn)用建筑學(xué)、工程學(xué)和土木工程的綜合性信息技術(shù)。BIM技術(shù)以三維圖形為主，運(yùn)用物件導(dǎo)向?qū)ㄖO(shè)計(jì)實(shí)施電腦設(shè)計(jì)。BIM技術(shù)在發(fā)展的過程中實(shí)現(xiàn)了信息技術(shù)的集成，從建筑設(shè)計(jì)施工運(yùn)行到建筑全壽命周期管理，BIM技術(shù)構(gòu)建了三維模型信息數(shù)據(jù)庫，在進(jìn)行多方面協(xié)同工作中有效節(jié)約了成本，實(shí)現(xiàn)了建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。BIM系統(tǒng)運(yùn)用虛擬的建筑工程三維模型，采用數(shù)字化技術(shù)為模型提供完整的工程信息庫，這些信息庫描述了幾何信息、專業(yè)屬性和狀態(tài)信息，提高了工程信息的集成化程度。BIM技術(shù)進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫是動(dòng)態(tài)變化的，在應(yīng)用過程中不斷更新、豐富和充實(shí)，為建筑工程施工提供了新的基礎(chǔ)。例如BIM具有模擬性，能夠模擬出建筑物的模型，還可以在真實(shí)的世界中對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。例如節(jié)能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱能傳導(dǎo)模擬等，根據(jù)施工組織的要求確定合理的方案。BIM方案中的5D模型是現(xiàn)代建筑綠色設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的技術(shù)，能夠?qū)笃谶\(yùn)營階段提供必要的資料[1]。

2 BIM技術(shù)在綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 優(yōu)化建筑工程的整體設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)具有優(yōu)化性，在整個(gè)設(shè)計(jì)施工運(yùn)營的過程中，能夠?qū)嵤┘夹g(shù)的不斷優(yōu)化，對(duì)于信息復(fù)雜程度高的項(xiàng)目，能夠?qū)崿F(xiàn)信息整合。充分運(yùn)用物理信息和規(guī)則信息的能力，處理好現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)復(fù)雜程度較高的問題，對(duì)復(fù)雜項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化。例如BIM技術(shù)可以繪制構(gòu)件加工的圖紙，進(jìn)行可視化展示，有利于工程表達(dá)更加詳細(xì)。綠色建筑設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是節(jié)能降耗，應(yīng)用BIM技術(shù)應(yīng)用過程中可以從優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行工作，BIM技術(shù)可以對(duì)建筑朝向進(jìn)行結(jié)構(gòu)性考察。在結(jié)構(gòu)和建筑朝向整改優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中選擇最佳朝向。例如有效實(shí)施室內(nèi)溫度持續(xù)保溫，有效采用取暖材料進(jìn)行設(shè)計(jì)等。BIM技術(shù)在節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)中運(yùn)用3D技術(shù)解決了建筑物的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提升了節(jié)能設(shè)計(jì)的整體水平。BIM技術(shù)具有協(xié)調(diào)性。在建筑行業(yè)發(fā)展中，不管是施工單位還是設(shè)計(jì)單位，協(xié)調(diào)配合工作至關(guān)重要，實(shí)施過程中一旦遇到問題，各方面就會(huì)要求快速提供解決辦法，做出相應(yīng)的補(bǔ)救措施。在設(shè)計(jì)時(shí)如果專業(yè)性溝通不到位，出現(xiàn)了各部門之間的碰撞，例如施工圖紙與實(shí)際執(zhí)行之間的差異等，運(yùn)用BIM技術(shù)能夠解決此處的阻礙，從整體上提高效率[2]。

2.2 在室內(nèi)采光和熱濕設(shè)計(jì)上的應(yīng)用

運(yùn)用BIM技術(shù)對(duì)室內(nèi)采光設(shè)計(jì)進(jìn)行整體分析具有重要價(jià)值。BIM技術(shù)可以同多種軟件融合，明確采光位置是否合理。例如對(duì)窗戶設(shè)計(jì)的位置進(jìn)行選定，根據(jù)陽光反射原理，運(yùn)用照明效果好的平均值進(jìn)行設(shè)計(jì)，采光方式上實(shí)施較好的采光設(shè)計(jì)。特別是現(xiàn)代化建筑往往緊密連接，建筑設(shè)計(jì)中人工采光方式?jīng)]有達(dá)到要求，而運(yùn)用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)師能夠?qū)φ彰餍ЧM(jìn)行科學(xué)的布置，建筑物的整體采光達(dá)到最大化，符合人體的生理結(jié)構(gòu)，有利于現(xiàn)代人更好地進(jìn)行營銷。BIM技術(shù)可以做好熱濕環(huán)境控制。我國氣候各地差異較大，人們對(duì)采光和遮陽度需求有很大的差異，應(yīng)用BIM技術(shù)可以根據(jù)室內(nèi)天然采光的效果和熱環(huán)境做好相應(yīng)設(shè)計(jì)，有利于室內(nèi)外采光系數(shù)保持穩(wěn)定性能，設(shè)計(jì)質(zhì)量效果符合現(xiàn)代建筑的要求。

2.3 在室外環(huán)境設(shè)計(jì)和節(jié)能方面的應(yīng)用

BIM技術(shù)提供的是物理和功能性的數(shù)字表達(dá)，在共享資源的前提下進(jìn)行全方位的協(xié)同設(shè)計(jì)，在不同階段可以插入提取不同的信息，能夠?qū)崿F(xiàn)信息的動(dòng)態(tài)性管理。BIM信息具有可視化特點(diǎn)。建筑行業(yè)發(fā)展過程中經(jīng)常是在圖紙上表達(dá)，建筑從業(yè)人員能夠自行想象，而BIM提供了可視化的思路，人們能夠?qū)⒕€條形成三維立體圖形展示建筑設(shè)計(jì)，達(dá)到建筑效果可視化操作，例如各種構(gòu)件的大小、位置、顏色都具有互動(dòng)性和反饋性，各個(gè)構(gòu)件之間形成了可視化的效果，有利于效果圖生成和報(bào)表生成。在綠色建筑設(shè)計(jì)中傳統(tǒng)的計(jì)算方法很難的獲得科學(xué)的結(jié)果，運(yùn)用BIM技術(shù)可以為建筑提供立體設(shè)計(jì)圖和建筑效果圖。BIM技術(shù)在正確分析以后，能夠做出總平面及詳細(xì)說明分析，對(duì)所有數(shù)據(jù)程序進(jìn)行調(diào)整，有效分析得出建筑施工中的資源應(yīng)用，有利于從根本上解決節(jié)省資源，達(dá)到綠色建設(shè)的目的?，F(xiàn)代化建筑施工設(shè)計(jì)中項(xiàng)目策劃運(yùn)行和維護(hù)過程中需要對(duì)各方面的信息實(shí)施高效的理解和應(yīng)對(duì)，那么運(yùn)用BIM技術(shù)就可以從多方面運(yùn)用共享的知識(shí)資源構(gòu)建起施工建設(shè)的綠色應(yīng)用。例如在室外設(shè)計(jì)中，在BIM技術(shù)系統(tǒng)中插入、提取、更新和修改信息更加便捷，在建筑施工的不同階段，不同利益相關(guān)方能夠各司其職協(xié)同運(yùn)作，建筑施工呈現(xiàn)出可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。BIM技術(shù)廣泛應(yīng)用于建筑環(huán)境設(shè)計(jì)，在全球市場發(fā)展中擁有良好的前景[3]。

3 結(jié)束語

BIM技術(shù)是通過建立虛擬的建筑工程三維模型，運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)為模型提供完整的建筑工程信息，在當(dāng)前建筑綠色設(shè)計(jì)發(fā)展過程中，運(yùn)用BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)信息的專屬性設(shè)計(jì)。建筑工程信息集成化程度逐漸提高，有利于實(shí)現(xiàn)工程信息交換和共享平臺(tái)建設(shè)，BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)了全壽命周期管理和數(shù)字化設(shè)計(jì)以及動(dòng)態(tài)變化，能夠?yàn)榫G色建筑設(shè)計(jì)提供豐富充實(shí)的內(nèi)容，為綠色建筑施工提供協(xié)同工作的平臺(tái)。