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基于BIM技术的绿色建筑节能设计应用探讨

发表时间：2020/12/18 来源：《基层建设》2020年第24期作者：侯立斌

[导读] 摘要：随着科学技术的飞速发展和人民生活水平的不断提高，现有的高消费发展模式是以发展绿色节能为理念的。

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        摘要：随着科学技术的飞速发展和人民生活水平的不断提高，现有的高消费发展模式是以发展绿色节能为理念的。特别是在建筑业中，建筑和温室气体的能源消耗逐年增加，对环境和社会的影响很大。BIM是信息模型开发的一项主要技术，这些模型在世界各地被广泛使用，立体数字技术是最重要的组成部分，同时，对相关设计信息进行了高质量的模拟和分析，以了解各施工细节，及时优化和改进部分施工进程和方案。BIM技术能以数字表示形式模拟建筑物的整体信息内容，从而提供有效的统计和质量分析，以获取真实意义上的有效信息，这样就可以合理创建3D模型，以帮助有效施工。
        关键词：BIM技术；绿色建筑；节能设计；应用
        一、BIM技术在绿色建筑节能设计中的应用价值
        在使用BIM技术对绿色建筑进行设计之前应做好相应准备工作，即在一个系统内构建二维和三维双重模型来完成不同类型信息数据的同步显示，这大大提高了计算效率，并减少了资源浪费。另外，由于BIM技术相关数据输出基于设计模型，因此，输出数据信息精确性较高，并且支持后期修改，使设计更加方便，精确性也相对更高。BIM技术作为一种建筑设计程序，为相关设计提供了可靠的数据支持，它不仅有助于提高设计效率，而且还能根据实际情况控制项目的设计周期，使整个工程保质保量。绿色建筑节能设计首先要使用BIM技术对建筑区域环境因素进行初步观测和解析，确定建筑物的基本朝向，再根据中国的日照参数，结合土地利用规划和设计图，确定各单元建筑物之间的距离，同时要完善设计布局的合理性，从而提高用地效率，还可以改善建筑物本身的宜居性。在设计室内时，根据建筑物的周围参数，对声环境和光环境进行综合分析，当需要后期改善设计时，可以根据相关数据制定修改计划，重新解析和评估设计的节能性。
        二、BIM技术的特点
        1、可视化
        可视化是BIM技术的基础所在，主要是利用专业软件，可以将管理方案、管理措施等内容转化成相应的信息模型，通过模型管理，相关工作人员能够非常直观地了解设计方案的准确性和适用性，从而对施工方案进行适当调整优化。BIM技术本身有着极强的可视化特征，可以将建筑的三维立体效果进行展示，就效果图进行可视化处理，同时也能够推动设计和施工等时期的可视化，促进建筑构架水平的提高，将建筑的环境特征以及构成特征准确呈现出来。
        2、协调性
        工程的施工建设是一个复杂的过程，涉及专业知识众多，要求管理人员必须做好施工设计辨别工作，以尽可能减少施工过程中可能遭遇的危险。BIM技术的应用，能够将管理措施完整展示出来，有助于管理人员更好地对施工影响区域内施工管理措施的具体运用情况进行分析，找出其中存在的不足，做好优化工作，以此来促进施工管理系统协调性的提高。
        3、模拟性
        模拟性能够实现对工程施工过程的动态分析，及时发现施工环节存在的安全问题和安全隐患，为后续的安全管理工作提供可供参考的依据。BIM技术的模拟性并不局限在建筑设施三维模拟设计方面，也可以就一些并非真实存在的实物进行模拟，以BIM技术为支撑，可以实现对建筑设计中各类事物的有效模拟，也可以实施相应的模拟实验。如果能够准确模拟出建筑的施工流程，则设计人员可以结合具体施工模型，编制出合理的施工方案，在BIM技术的指导下实施各项活动。BIM技术的应用还能够就建筑施工单位的成本信息进行模拟，确保管理人员能够在第一时间对紧急事件和突发状况进行处理，制定出具备更强可实施性的设计方案。
        4、优化性
        通过对BIM技术的合理使用，能够就建筑设计中存在的问题进行优化处理，之所以能够如此，主要是在BIM模型中，含有各种各样的几何数据信息，而这些数据信息都是以建筑设施的相关参数为基准，若数据信息的复杂性较高，则工作人员可能无法很好的掌握与之相关联的数据信息。

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借助BIM技术所具备的优化性，能够实现对各类工具使用的优化性处理，对原本复杂的施工项目进行简化，有效降低施工难度。
        三、绿色建筑节能设计中BIM技术的应用
        1、绿色建筑项目启动阶段的应用
        设计人员可以使用BIM技术创建三维模型，并模拟诸如自然环境和气候条件等因素，具体如通过阳光或通风等因素科学地确定房屋设计。照明和通风可以帮助节约资源，在某种程度上减少能耗，并实施适用于当地条件的设计理念。此外，设计人员可以使用BIM技术评估项目计划，了解房屋或建筑物的风况和照明效果，快速有效地发现项目问题，并及时解决问题，实现绿色节能。总之，设计概念需要基于我国对绿色建筑的重视。
        2、绿色建筑初步设计阶段的应用
        在进行建筑项目设计时，项目设计师需要确保建筑物设计结构符合要求，并且建筑项目运行正常，避免对设计过程造成巨大的不利影响。此外，在项目阶段，还必须考虑该项目可能会受到的外部影响因素（例如照明）。这要求专业设计师充分考虑建筑施工所涉及的所有方面，科学合理地进行项目规划，以促进技术设计性能的提高。
        3、绿色建筑施工图纸设计中的应用
        BIM系统具有各种物理和技术信息，同时通用模块可以获取与BIM系统中的工程项目相关的各种参数信息，可以描述管道的位置和高度。此外，BIM系统可用于观察2D设计过程中的更多问题，避免碰撞问题，并有效提高建造绿色建筑时建筑工程的安全性和可靠性。还可以使用BIM模型分析问题，并将其同时传递给整个管道建设过程中的技术人员，技术人员可以调整实际情况以消除冲突问题。BIM技术可用于项目中以创建3D模型，如果同时更改参数，则其他相关参数也将更改，以准确有效的数据，进行项目设计。
        4、室外环境模拟创建阶段的应用
        在建筑施工过程中，必须根据周围环境和其他因素确定建筑物的方向，同时，能做好景观规划与开发。要想对环境有全面的了解，需要进行风向分布和特定的风阻评估。在外部环境模拟项目的阶段，可以使用计算机模拟分析技术来了解建筑项目周围压力差的值，并分析有关自然通风状态的基本信息。使用BIM技术操纵和模拟外部环境，可以通过在整个项目中集成一系列数据和信息材料，建筑物的布局元素得以应用和配置，以创建真正的绿色建筑物。
        5、集成化设计方面的应用
        BIM技术使建筑物的整体设计广泛适用于集成建筑物的建造，并在建筑物环境中实现了真正的节能设计。可以为项目工作提供目标软件平台应用程序，并通过软件开发来处理协作过程的相关问题。集成BIM技术设计的优势在于它可以提供集成且完整的信息，以确保建筑结构设计与建筑成本的合理性和相互关系，最终达到在初始设计阶段进行控制优化管理的目的。
        结束语
        总而言之，BIM技术在建筑设计中有着非常积极的作用，能够强化不同专业之间的沟通和交流，也可借助建筑模拟的方式，将设计方案以一种直观可视的方式呈现出来，方便设计人员对方案进行修改和调整。将BIM技术引用到绿色建筑节能设计中，能够在提升设计可靠性的同时，实现良好的节能效果。
        参考文献：
        [1]杜飞.BIM技术在绿色建筑设计中的应用研究[J].南方农机，2020，51（07）：254.
        [2]李提莲，时圣涛.基于BIM技术在绿色建筑设计中的应用[J].居舍，2020，（09）：80.
        [3]刘旭峰.绿色建筑节能设计中BIM技术的运用研究[J].科技创新导报，2020，17（02）：146-147.
        [4]赵婵媛.试析BIM技术在绿色建筑设计中的应用[J].工程建设与设计，2018，（19）：167-168.