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摘要：现阶段，在我国建筑业发展过程中，为贯彻落实绿色节能、低碳环保发展目标，减小建筑工程对生态环境造成的污染破坏，绿色建筑在建筑工程中的所占比重逐年提升，这对我国建筑业的健康、可持续发展有着重要意义。但与传统建筑工程相比，绿色建筑设计难度较大、工作量较多，在工程建设、使用期间偶尔出现各类问题。因此，本文从技术角度着手，对BIM技术在绿色建筑设计中的应用现状进行探讨，希望可以提高绿色建筑设计水平，推动建筑设计信息化发展。
关键词：绿色建筑；工程设计；BIM技术
一、BIM技术与绿色建筑简述
1.绿色建筑定义
绿色建筑指，遵循因地制宜原则、在全生命期间起到节能降耗、保护生态环境、有效利用自然资源的新型建筑，通过对生活便利、资源节约、安全耐久等指标的评定，可将绿色建筑分为基本级至三星级。简单来讲，则是做到建筑与周边生态环境的和谐共处，在向业主提供高质量、多元化建筑使用功能的同时，将电力等能源的消耗量、对周边生态环境造成的破坏程度控制在较低范围内。
2.BIM技术定义
BIM技术指，由多项信息技术组成，贯穿建筑工程设计、施工、运营管理等阶段的数据化工具，持续对工程相关信息进行统计分析，在配套数据库中记录保存、在所构建三维信息模型中加以直观展示，如非构件状态信息、构件几何信息等等。既可以将BIM技术视作为现代建筑设计领域中的一项信息化技术手段，也可将其视为对绿色建筑物理功能特性的数字表达方式。
3.技术特点
根据BIM技术实际应用情况来看，BIM技术的主要应用优势与技术特点包括：可视化。BIM技术可以将绿色建筑工程相关信息以特定数字符号、可视化方式进行展示，构建三维立体实物图形，帮助设计人员直观了解设计成果，不同构件、建筑结构间的互动反馈关系。同时，还将为工程设计沟通提供便利与前提条件；协调性。绿色建筑涉及到诸多施工领域，不同部门专业间的沟通力度有所不足，导致建筑设计难度加大。在应用BIM技术时，可以对各专业建筑设计方案进行共享，自动提供协调数据，避免不同专业产生设计碰撞问题；模拟性。与传统建筑设计模式相比，绿色建筑的主要设计难点在于，需要全面掌握工程周边区域环境情况，有效利用自然资源。而对BIM技术的应用，可以开展一系列模拟实验，为建筑设计方案的制定提供信息支持，如日照模拟、热能传导模拟。
二、BIM技术在绿色建筑设计中的具体应用
1.构建可视化信息模型
在传统建筑设计模式中，受到技术限制，往往选择绘制CAD图纸，以线条组合方式来表达建筑结构、设计方案，这类图纸的立体性有所不足，设计人员很难全面掌握建筑设计情况。因此，在应用BIM技术开展绿色建筑设计工作时，需要将已知工程信息导入至BIM软件中，及早构建起三维可视化建筑信息模型，直观化、立体化呈现建筑设计成果、结构情况，便于后续建筑设计工作的开展。同时，根据建筑设计需求，依次构建各类三维信息模型，如建筑暖通专业设计模型、电气专业设计模型等等。
2.协调设计
在绿色建筑设计阶段，面临的主要设计难题为，绿色建筑涉及诸多施工领域，且不同专业领域之间存在密切联系，需要开展跨专业协调设计工作，才能有效预防专业碰撞、设计冲突问题的出现。但在传统设计模式下，存在不同专业信息沟通不足、设计冲突问题没有明显征兆问题。例如，所存在设计冲突问题往往会在设计协调会中发现，而不是被第一时间发现，进行科学处理。
在这一设计背景下，应用BIM技术协调设计工作时，可以将BIM软件、三维建筑信息模型视作为信息沟通平台，不同专业设计人员可以直接在软件中上传、查阅、修改各项设计信息，在其基础上开展协调设计工作。同时，在出现设计碰撞问题时，将在三维信息模型上直接显示这类问题，BIM软件还将向设计人员提供协调数据，如在模型上用特定符号显示管线与建筑结构重合碰撞点。
3.室外环境模拟
绿色建筑的建设目的是要遵循因地制宜原则，根据周边环境情况来明确建筑设计思路，有效利用自然环境向业主提供丰富的建筑使用功能与高质量居住环境。为实现这一目的，需要运用BIM技术开展风向优化设计、建筑朝向设计等工作，模拟室外环境，通过BIM软件开展仿真分析。其中，在开展风向优化设计工作时，向BIM软件中导入工程现场环境及周边区域信息，在其基础上构建拟真建筑环境，观察不同风向、风速条件下的建筑通风情况、室内温度变化情况。随后，根据模拟试验结果对绿色建筑通风设计方案进行优化完善，如调整窗体位置、开窗角度，做到对自然风的有效利用，以此来缩短空调通风系统运行时长、可以持续向室内环境送入新风。在开展建筑朝向设计工作时，在BIM软件中模拟建筑周边区域环境，确保模型中地势结构与现场环境一致。随后，不断对建筑朝向进行调整，分析不同气候条件、日照情况下绿色建筑的采光情况、通风与景观效果。最后，根据模拟结果来确定绿色建筑的最佳朝向。
4.节能与能源利用设计
现阶段，在绿色建筑工程中，为有效利用自然资源，降低电能消耗量与建筑使用成本，往往会应用到太阳能发电技术、地能供热技术、自然通风技术等等。而对BIM技术的应用，可以通过一系列模拟试验，对建筑位置、建筑结构、平面结构布置等进行调整，提高风力、太阳能、地热能等可再生能源的实际利用率，这也是BIM技术应用价值的主要体现。例如，开展日照辐射试验，模拟绿色建筑在不同选址、不同时间节点下的日照情况，准确计算建筑屋顶等部位所照射的太阳辐射。随后，在其基础上做好绿色建筑选址工作，将建筑屋顶等区域中设置太阳能发电板等装置，提高太阳能发电量、发电效率。同时，根据太阳辐射试验结果，设计人员可选择在指定位置中栽种绿化植物，在不影响太阳能发电质量、建筑使用功能发挥的前提下，营造良好的建筑室外微气候，起到遮阴降噪功能。
5.三维绘图及信息统计
与普通建筑相比，绿色建筑工程的设计工作量较大，需要开展大量的图纸绘制、信息采集统计工作，如若仍采取传统设计方式，企业需要投入大量人力成本、时间开展基础性设计工作。同时，受到人为因素影响，数值计算结果准确性、绿色建筑设计质量存在不确定性。BIM技术的应用，可以替代、辅助人工快速完成多数的基础性建筑设计工作。为直观阐述BIM技术的应用价值，以技术在图纸绘制、信息统计方面中的应用为例：第一，三维绘图。设计人员将绿色建筑设计方案导入至BIM绘图软件中，输入特定操作指令，软件即可在短时间内自动绘制三维设计图纸、或是打印二维图纸。同时，BIM绘图软件具备完善的使用功能，可以根据操控指令开展可视化展示、模拟、优化、出具深化及专业图纸等一系列操作；第二，信息统计。BIM软件以所构建三维建筑信息模型、设计图纸为蓝本，持续对相关工程信息进行采集，在配套数据库中进行储存。同时，根据各项信息的关联程度，对同类信息进行叠加计算、或是导入特定算法计算，如统计总工程量、喷淋系统工程量、给排水管道安装量等。
结语
综上所述，在绿色建筑设计领域，BIM技术作为一项核心技术，是全面提高建筑设计效率、设计质量、实现人与自然和谐共处目标的主要途径。因此，企业与设计人员必须加强BIM技术的应用力度，结合工程特征、实际情况来制定技术方案，深入挖掘技术潜在应用价值，获取良好的技术效果。
参考文献：
[1]魏凤，王志辉.BIM技术在绿色建筑设计中的应用[J].居业，2020（08）.
[2]段海涛.建筑设计中绿色建筑技术的应用与优化分析[J].建材与装饰，2020（19）.
[3]朱光旭.浅谈绿色建筑设计中BIM技术的应用[J].砖瓦，2020（06）.