建筑信息模型在绿色建筑设计的应用
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摘要：本文简单介绍了绿色建筑及BIM技术的概念，对BIM技术在绿色建筑设计中的应用进行了详细分析。
关键词：绿色建筑；建筑设计；BIM技术
前言
绿色建筑是建筑业的发展追求和发展理念，它强调的是保护环境和减少污染，与自然和谐共生。绿色建筑设计过程对建筑信息的处理要求较大，要满足这种需求，只有依靠现代高科技的信息技术的发展。建筑信息模型BIM正是诞生于这样一个信息时代，它是一种技术理念，可以为绿色建筑的实现提供强大的技术支撑。
1绿色建筑和BIM技术的概念
1.1绿色建筑
现在地球上因为缺少能源和资源来供应给人类，环境逐渐恶化，生存压力也越来越大。因此开始重视能源和资源的可持续发展具有重要意义。而在建筑行业开展可持续发展的绿色建筑，包括节水，节材，节能和节地与环境保护的四节。绿色建筑评价标准中对绿色建筑的解释为：在建筑的整个生命周期内，以最大程度的节能，节地，节水，节能建材，环保，减少污染，尽可能地为人类打造舒适，健康，高效的生活空间，建设和谐的自然环境。由此可见，人们越来越重视建筑的整个生命周期，对建筑全生命周期持续发展的关注度需求越来越高。
1.2BIM技术
BIM技术是指建筑信息模型。它主要是通过各种与建筑工程相关的数据信息模型来建立一个建筑模型，使用数字信息化建设与模拟一个有实际性能的仿真模型。在美国，BIM技术标准分为三个主要部分，分别为：①BIM技术分享信息资源，是知识共享的过程，为信息共享与相关设施和设备从设计理念开始到拆除的整个生命周期之中多涉及的全部决策提供科学依据；②BIM还是一项数字技术，用来表达一个建设工程项目所具有的功能以及物理特点；③项目在不同的阶段有不同的利益，他们将利用BIM技术的不断插入，提取，更新和修改数据或信息来支持和反映不同的职责间的协同工作。
2BIM技术的优点
BIM技术具有优化性、可出图性、协调性、仿真性、可视化这五种特殊性能。这五种高品质的特性促使自2002年以来在建筑行业应用的BIM技术在十几年的时间内应用覆盖至全球范围内，得到业内人士及社会人群的充分认可，被称为建筑界的一个重要的变革力量。BIM技术已经在与美国，英国等发达国家经过多年发展得到逐步应用，其发展程度已经达到了相当先进的水平，成为一个非常强大的推动建筑行业发展的新兴力量，也有很多软件开发厂商在发展前期就积极呼吁应用BIM技术。设计单位和施工企业的科研机构以及各行各业的协会等已经逐步把BIM放在眼前的位置上，建立了发展BIM技术的工作室和开发团队，推动BIM技术被更广泛的应用，给人们的生活工作带来更多的方便。
作为一种科学的技术理论，BIM技术呼吁建筑资源和知识能够获得全方位的共享，并提供一个对建筑的整个生命周期需要做出决策的科学依据。无论是绿色建筑还是BIM技术，都是把建筑整个生命周期放在非常重要的地位，二者都以不同的方式，试图达到同样的目的。BIM技术的基础是绿色建筑，而绿色建筑的可靠依据和技术则来源于BIM技术。
3.1节约能源及利用
能源节约能源和使用能源在评价绿色建筑的标准中是一项十分重要的内容。通过建立一个可视化的建筑三维BIM模型引入分析能量消耗的软件，或者转换格式引入分析能量消耗的软件，并在相关规范和标准的基础上，结合当地实际气候气象数据，对模拟的结果作一个科学合理的调整或优化建筑维护结构和设置相应的参数。此外，通过BIM技术可以分析室外太阳辐射的分布区和太阳辐射强度。因此，用于优化和完善太阳能设备的设计，可以最大程度上对可再生资源的科学合理利用。
3.2节约水资源及利用水资源应用
BIM技术建立的三维建筑信息模型可以根据当地实际暴雨强度系数和气候降水资料再加上计算公式提供了一个数据库。数据库中的完整信息是采集雨水非常可靠的计算依据，然后可以凭借收集到的雨水信息数据，以不同的地貌为基础，通过对径流系数的影响、以及绿地、道路和建筑信息的确定，使集雨量计算更为精确，从而使设计方案得到及时的调整和优化。
3.3节约材料与利用
材料在绿色建筑的评价标准中有建筑材料和使用比例的详细要求。如果施工是安全的，施工环境的情况也能得到保证，可保证总体建材重量的10％以上可持续利用的要求。如果使用以前传统的技术和手段，进行如此迅速的精确计算是难以实现的，更不用说应用在一些比较复杂的工程项目中。如果运用BIM技术，这些类型的问题将非常容易地得以解决。因为BIM技术具有非常强大的数据信息和对资料进行统计的功能，在一段相对较短的时间内就可以计算出各建材的用量，给配置工程建材工作提供了一种可靠的指导，符合绿色建筑评价标准的需求。此外，BIM是建筑，结构、给排水、电气、暖通等不同专业的设计相结合在一起的，它拥有检查管线碰撞和解决设计阶段不同专业的方案冲突等功能，因此可以在施工阶段有效地避免因此类冲突所带来的浪费及返工等问题。
3.4室内环境与风、光、声分析
室内环境就是由这三种环境组成的。为了准确分析这三种环境，需要借助准确的BIM三维建筑模型。通过室内的自然通风模型，对室内空气的年龄，污染物的分布等情况进行分析，然后根据需要调整相应的数量，位置和大小，改善室内空气质量水平。与此同时，进行光环境的分析，对室内照明结构，对显色指数以及眩光的数值等进行分析是否能适应有光要求。分析室内的噪音，对室内噪声值进行准确预测，比对相关标准进行判断。我们可以通过BIM技术在室外环境模型导入分析软件进行仿真，并且将上述内容进行完整的分析。
3.5运营与管理分析
BIM技术的核心是参数化的三维可视化模型，这是各个相关专业信息的结合，可以把建筑物涉及到的不同专业中的各种参数加以可视化，并可以与整个建设过程中的信息保持一致，同时能实时提供相关的各种项目的资料。提供的这些数据具有极高的完整性而且可靠性，并能进行实时协作、长时间持续提供经营管理现阶段绿色建筑对工程信息的要求。例如项目运行一段时间后需要清洗空调通风系统，此时就要熟悉和掌握所有的空调系统规模、空调管道的位置、以及围绕该系统的其他功能管线位置都要熟知，之后才能决定投入的相应的人力物力和必要的工具。通过BIM模型就可以实现它并且能够高品质地满足这些要求。BIM技术可以通过建立的模型快速准确的了解出现问题的灯具的具体位置并且了解相关灯具的功率、高度以及接线等情况。
3.6使用阶段中的功耗与维护
能源消耗和成本也是建筑使用阶段绿色建筑设计的重点，如何在运营阶段体现BIM的焦点是可持续。投入使用前的建筑，可以利用BIM对建筑进行第一步的测试和调整，移交文件时还可以和BIM模型一起转移，然后使用BIM出具一套科学的建筑维修计划，从而提高建筑的性能，并且降低能耗和维护成本，最终降低建筑的整体运营成本，对一些重要的设备还可以跟踪记录，从而提前判断设备的使用状态，利用BIM智慧运营维护功能可以快速响应紧急情况。包括预防，报警和处理，以确保建筑进行有效的管理。
4结语
总之，在倡导绿色环保的今天，BIM可以帮助绿色建筑的建造使用更清洁更高效的技术，尽可能减少能源的消耗，它为绿色建筑走可持续发展的道路提供了重要的技术支持与展示舞台。
参考文献
[1]陈子颖，林宇，张月燕．BIM技术在绿色建筑设计中的应用[J].建筑设计管理，2013（6）：14~18
作者：夏静 单位：江苏省邮电规划设计院有限责任公司
