郭瑶 张妍
航天建筑设计研究院有限公司，北京 100071
摘要:随着经济的发展和人民生活水平的提高，对建筑业的各个方面提出了新的要求，进一步推动了建筑业的发展和转型。建筑由复杂的综合系统组成，包括空间设计系统、绿色结构系统、维护结构系统等。因此，建筑设计也是一个极其复杂的过程。在设计过程中，建筑工程师不仅要考虑其能耗，还要将其与结构因素联系起来。因此，BIM技术应运而生。在计算机的帮助下，我们不仅可以很容易地找到信息，而且可以快速地创建和交换信息。建筑设计信息技术是建筑设计科学与计算机技术相结合的产物。它可以帮助工程师在建筑设计中开发绿色建筑设计应用。
关键词：BIM技术；绿色公共建筑设计；应用
引言
如今，越来越多的大型公共建筑被城市居民使用。为了满足人们日常生活的需要，需要修建或改善公共建筑。然而，无论是在建还是在运营的公共建筑，都会产生能源消耗和环境问题。因此，有必要在早期设计阶段引入绿色建筑理念，使公共建筑符合绿色建筑标准。然而，公共建筑的设计是一项复杂而复杂的任务，尤其是要实现绿色建筑的目标是非常困难的。因此，有必要在设计中引入BIM技术，为设计人员提供可靠的技术支持。
1 BIM技术概述
BIM代表建立信息模型。由于过去技术发展缓慢，传统的建筑设计主要是基于二维图纸。虽然注重设计的精确性和严谨性，但缺乏直接、简洁的表达方式。BIM技术利用输入工程项目的具体信息，建立项目的建筑模型。它不仅在视觉上更直观，而且如果设计有变化，建筑模型也会改变，避免不必要的设计错误，设计的精确性和严谨性将进一步提高。光纤光栅技术在我国的应用还处于起步阶段。然而，随着燕窝、中尊、上海中心等大型工程逐步开始使用光纤传感技术，国家也十分重视建筑业的新技术，明确提出应采用并积极推广光纤传感技术。2011年，中华人民共和国科技部把光纤光栅技术作为新世纪的重点研究课题，使光纤光栅技术有了最适宜的发展机遇，进入了快速发展阶段。
2 可持续绿色概念设计理念
2.1 单体建筑设计融入自然景观
在公共建筑中，一般都是以建筑群的形式存在。强调建筑群的横向延伸，能够最大化的增大建筑景观，提高绿视率。在使用材料方面可以使用玻璃和石材两种装饰材料，一方面能够降低建筑成本，另一方面通过玻璃和石材的强烈对比形成美感，还能减少二次装修。在降低工程造价方面有着重要作用。在建筑顶部设计花园，将建筑的第五立面丰富起来，增加生态美化。
2.2 与自然交融，与环境对话
在建筑中要体现以人为本的建筑理念，建筑的设计原则仍然是方便实用，既然是公共建筑，就需要为人们提供良好的设施和适宜的环境，让人们在公共场所也能够体验到生态景观，能够尽最大程度的为人们提供舒适自然的建筑环境。
2.3 总体设计与自然环境相结合
在进行公共建筑设计的时候，可以利用建筑现场场地的高差以及自然环境，使得公共建筑与周边环境进行完美的融合，相互渗透相互影响，做到人与自然的和谐统一，达到建筑的最高境界。对于建筑中功能入口的安排也要足够合理，以便能够解决人车等的交通问题，减少交通的压力。毕竟在公共场所的建筑一般建设在城市当中，面临的交通压力会相对较大。
2.4 多层次化的景观设计
在绿色公共建筑中，尽可能的在景观设计上实现多层次化。可以采取以下措施：使用充满有当地特色的自然材料，将各个功能空间通过步行系统进行连接。建筑的顶部空间也可以加以利用，从而营造出一种多层次的景观效果。
3 BIM在公共建筑设计中的应用
3.1 运营管理
BIM是以参数化三维模型为核心，整合了所有相关专业的基本信息，对工程项目设施实体与功能特性进行数字化、参数化、可视化表达，同时使建设全过程的信息保持一致，可以持续即时地提供有关项目的各种实时数据，这些数据信息完整可靠并且完全实时协调，这可以很好地满足绿色建筑在运营管理阶段对项目信息的需求。
3.2 节能与能源利用分析
节能与能源利用是绿建评价标准的重要内容，将BIM技术所建立的建筑三维可视化模型导入能耗分析软件或者转为相应格式导入能耗分析软件，根据相关规范标准，结合项目所在地的气象数据，完成建筑能耗分析模型的完善工作、分析数据生成、建筑能耗分析结果数据的处理与直观可视化模拟，根据模拟计算结果调整优化围护结构方案以及相关参数的设置，实现对设计过程中节能标准的预期控制。利用BIM模型进行室外太阳辐射分析，分析太阳辐射强度及其分布，用于各太阳能设备的方案设计与优化，实现可再生能源的最大化合理利用，同时还可以优化室外植被的配置比如合理确定喜阳植物、喜阴植物、中性植物的种植位置。此外还可进行室内自然采光分析，充分利用自然采光，降低人工照明能耗。
3.3 节水与水资源利用分析
根据BIM所建三维信息模型，结合各地的暴雨强度系数以及当地的暴雨强度计算公式，建立一个完整的数据库，作为雨水采集计算的重要依据，然后根据各种雨水采集方式中不同地貌和不同材质对确定径流系数的影响关系以及建筑，道路以及绿地等面积来计算集雨量，并进行适时调整优化设计方案。
3.4 节材与材料资源利用
分析绿建评价标准对所使用的建筑材料及其使用百分比作了详细的要求，比如要求：施工现场500km以内生产的建筑材料重量占建筑材料总重量的60%；在保证安全和不污染环境的情况下，可再循环材料使用重量占所用建筑材料总重量的10%。面对这些要求，显然传统的技术手段难以进行快速准确的计算，尤其是复杂项目。利用BIM技术来解决这类问题，则显得相对容易，BIM具有强大的数据信息和强有力的材料统计功能，可以很快计算出各类材料的用量，指导工程的材料配置，使其满足评价标准的要求。不仅如此，BIM技术可以综合建筑、结构、水、暖、电、动等各专业的设计内容于一体，并具备碰撞检查功能，将各专业的冲突解决于设计阶段，从而避免了在施工阶段才发现冲突所造成的材料浪费，这也对节省材料有所贡献。
3.5 室内环境分析
室内环境主要由风环境、光环境、声环境构成，这三方面内容的准确分析，也是要基于准确的三维模型才能很好地完成。进行室内自然通风分析，明确室内空气龄、污染物分布状况，调整开窗数量、大小、位置，从而改善室内通风质量。进行光环境分析，判断建筑室内照度、统一眩光值、一般显色指数等指标是否满足相关要求。进行室内噪声分析，预测室噪声值，判断其是否到达相应的噪音标准。和室外环境一样，利用BIM技术建立的三维可视化模型，将其导入相应的分析软件中，可以完成这些内容的分析。
4 结语
BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用主要体现在对阳光、气候、声环境等数据进行处理后得到的三维虚拟模型，为建筑师的设计提供定性和定量的分析和可靠的依据。确保公共建筑物是绿色、环保和舒适的。BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用，不仅体现了科学技术的快速发展，而且提高了人们的生活舒适度，为绿色公共建筑的发展提供了良好的环境。因此，在绿色公共建筑设计中应用BIM技术，不仅有利于环保节能，而且有利于人们的舒适和建筑业的发展。计算机技术与建筑技术的结合将是建筑行业未来的发展方向。
参考文献：
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