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BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用分析李骥

发表时间：2020/6/19 来源：《基层建设》2020年第5期作者：李骥朱江

[导读] 摘要：自我国进入21世纪以来，随着经济、社会发展水平不断进步，公共建筑的设计标准也随着提升，绿色设计理念的提出，对公共建筑的设计要求也越来越高，传统模式下的公共建筑设计观念及方式已经无法满足绿色公共建筑设计的要求，而公共建筑的规模趋向巨量化、功能趋向多元化。

        武汉华都建筑规划设计有限公司湖北武汉 430000
        摘要：自我国进入21世纪以来，随着经济、社会发展水平不断进步，公共建筑的设计标准也随着提升，绿色设计理念的提出，对公共建筑的设计要求也越来越高，传统模式下的公共建筑设计观念及方式已经无法满足绿色公共建筑设计的要求，而公共建筑的规模趋向巨量化、功能趋向多元化。为更好地提升绿色公共建筑设计水平，需广泛引进当前建筑工程技术当中较成熟的高新技术成果。论文阐述了BIM技术的特点，分析了BIM技术应用于绿色公共建筑设计的优势，以及在绿色公共建筑设计过程中的具体应用。
        关键词：公共建筑；绿色；建筑设计；BIM技术；应用
        引言
        在新时代发展背景下，我国建筑业发展迅速。过往的建筑设计理念渐渐地不符合现今社会的绿色设计要求。这时，BIM技术就体现出了它的价值，为建筑全生命周期：设计、施工、维护、管理等各个阶段带来了极大的便利和效益，尤其在绿色建筑设计中的具体应用，有效的提升了建筑设计工作的质量。BIM技术在建筑设计的每一个阶段都有其用武之地，如前期方案、施工图设计和造价测算；中期的施工指导；后期的建筑智能化管理。BIM技术让建筑数字化信息便于建筑工程各方共享与分析，使设计人员可以高效的沟通、修改和展示，利于多专业协同。在这里，我们主要对BIM技术在绿色公共建筑设计中的实际应用进行分析。
        1BIM技术简介
        BIM是Building Information Modeling的缩写，意为建筑信息模型，是在1975年由乔治亚理工大学的Chuck Eastman教授创建，以工程项目的相关数据信息作为模型基础，通过采用数据信息仿真模拟建筑物的真实信息，建立建筑模型，以便于实现建筑工程的可视化分析，它具有信息完备性、信息关联性、可视化、协调性、模拟性、信息一致性、优化性和可出图性八大特点。BIM技术出现之前，建筑设计中的信息采集处理主要依靠二维技术，建筑技术图纸都是二维表达。随着社会发展，建筑设计复杂程度增加，二维表达设计图纸的局限性逐渐暴露，在一定程度上会造成表意不明确，施工单位无法理解之类的情况，出现设计人员不到场指导，施工人员不敢施工的情况。BIM出现后，利用其三维可视化优势，可以三维展示工程细节，很大程度上提高了建筑工程的施工效率与准确性。
        2BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用
        2.1BIM技术在方案及施工图设计的应用
        建筑行业标准日渐提高，无论是项目管理，还是方案设计都要求更高、更细致。进行公共建筑方案设计时，建筑总体布局、造型应展现出绿色建筑的设计理念。基于BIM技术的应用平台，设计人员在方案设计阶段，在软件中导入参数化建筑模块，从墙体导热到室内通风，从室内采光到幕墙光折射等，多层次展现功能数据分析，在BIM系统中对各个参数进行细化和调整，使得建筑工程经济指标更加科学，提升建筑设计方案质量与效率，促使设计方案更加契合用户需求，更为科学合理。利用BIM系统的三维可视化特性，基于不同层面展开多角度、多层次的建筑设计方案分析，实现各个建筑部件的三维透视呈现，便于建筑各专业设计人员协同合作，确定设计方案的可行性、实用性。另外，建筑方案设计过程中，BIM技术还能实现整体与局部的协调和优化，通过观察和参数细化分析，调整设计方案、对比局部设计、优化细节，提升设计工作的效率。
        以往二维施工图图纸分专业制作，分专业出图，协同性差。容易出现某专业调整，而其他专业不知情，各专业图纸最终无法叠合的情况，出现大量设计变更，降低施工效率。还有，设备图纸无法三维表达，容易出现空间冲突点，导致图纸信息不明确。基于BIM应用平台，各专业绘制图纸，基于动态底图，协同作业，三维模型自动生成，产生偏差，自动预警，让图纸更加优化。

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而且给施工方多提供了一套三维模型，可以让施工方在施工现场通过电子设备结合平面蓝图立体读图，提高了识图便利性。
        2.2BIM技术在绿色节能设计的应用
        基于BIM技术的应用平台，设计人员导入完备的建筑信息模型，确保建筑围护结构热工性能。通过风环境、热环境、日照、节能模拟计算，参照绿色公共建筑在一定环境下的能耗要求，按需要针对性地进行调整、反复计算，得到最优成果。建筑设计师提供技术图纸、围护结构做法、节点大样、门窗墙体材料选用等信息，在BIM系统中输入相应信息，快速计算得到相关能耗参数，判断绿色设计优劣。做到虚拟设计，优中选优，真正达到绿色节能。
        2.3BIM技术在建筑室内相关设计的应用
        传统二维图纸对室内设计的细节加以调整，如光影、灯光、材质等需要手动添加，而且步骤繁琐。基于BIM技术应用平台，设计人员可以快速修改室内模块参数，快速展示效果。加强了真实性和表现力。
        另外，室内光环境设计需要考虑光照度、色差、眩光值等指标，体现在自然采光应用、节能灯具配置两部分。设计人员只能凭感觉进行设计，实施后，才能感受最后效果。这种“先建后试”的传统做法，无法做到定量化设计。通过BIM技术可以输入灯具产品参数，模拟不同季节自然光源强度，进行光环境分析比对，得到理想设计效果，达到光环境定量设计。基于BIM技术，设计人员可以优化遮阳方式，确保建筑设计与室内设计的一致性，更好的利用自然采光。
        2.4BIM技术在建筑施工时期应用
        利用BIM技术有利于充分掌握整个施工进度，便于施工协同，易于实现实时检查。一方面，基于BIM虚拟建造的信息模型，施工单位可以提取BIM的相关数据，从材料准备、人员配备、流程管理等各方面提前考虑，提高效率，实现精确施工。达到资金、人力资源的最大化利用。另一方面，基于BIM的三维表达特性，施工人员可以清晰读图，协同施工。给排水、暖通、电气等设备在空间上三维叠加，不同设备施工人员只能谁先进场，谁先安装，根据现场经验进行预留空间。这种情况下，后进场设备安装时，容易出现设备冲突点，进而无法顺利施工。此时，施工单位只能寻求相关多专业设计师现场齐聚会审，现场指导，变更解决，极大的降低了施工效率。基于BIM技术，普通施工人员可以借助电子设备现场读懂三维空间铺设位置，便于不同的施工人员共同协商空间、构件与细节等问题。从而有效地控制建造时间表，保证项目的质量和效率，实现协同施工、生态建设。
        另外，BIM技术能实现信息共享与远程监督，能直接远程进行工程的管理与监督，减少工程的人力成本投入。
        结语
        随着国民经济的快速发展，城市化进程的不断加快，我国建筑能耗占社会能耗的比重也在快速增长。加强绿色公共建筑设计，有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用，缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾，提高人民群众生活质量。基于BIM技术，通过数据信息资源的整合、共享，实现绿色公共建筑设计与管理的安全性、质量性与可靠性全面提升。BIM技术的是一种发展中的虚拟数字化建设技术，还可以继续挖掘潜能，方方面面指导绿色公共建筑设计。
        参考文献
        [1]张秋宏.对基于BIM技术的绿色建筑设计应用的几点探讨[J].门窗，2017（06）：127.
        [2]李新臻，郑威，石亚杰，等.BIM技术在绿色建筑中的应用研究[J].项目管理技术，2017，15（06）：71-76.
        [3]李超刚，李月香.BIM技术在绿色建筑设计中的优势[J].科技与创新，2017（07）：50-51.