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摘要：绿色BIM理念是绿色建筑与BIM技术相结合的产物，可简单将其理解为一种改善建筑能效并实现可持续发展的设计理念，BIM技术是设计理念的核心。本文对如何保证绿色BIM理念较好服务于多层建筑节能设计开展研究。
关键词：绿色BIM理念；多层建筑；节能设计
1绿色BIM理念下多层建筑节能设计要点
随着资源节约型、环境友好型社会建设的不断深入探索，建筑行业对绿色可持续发展的重视程度不断提升。基于此，文章简单分析绿色BIM理念下多层建筑节能设计要点，并结合实例深入探讨绿色BIM理念的具体应用，供相关从业人员参考。
1.1前期投资决策
在绿色BIM理念下，多层建筑节能设计需重点关注前期投资决策阶段，该阶段直接影响80%的项目投资。因此，必须基于绿色BIM理念为多层建筑节能设计提供可信、可靠的经济和技术支持。这样多层建筑节能设计的决策质量和效率可获得提升，有利支持了建筑运营管理环节成本控制、规避了不必要的资源和材料浪费，有利于绿色建筑标准达成。
1.2节约建筑资源
在绿色BIM理念下，多层建筑节能设计可实现土地资源、能源的节约。基于节约土地资源的角度，绿色BIM理念可结合建筑规划用地平面图，在保证道路间距、消防间距、楼宇视觉间距符合标准的前提下，利用BIM技术建立单体建筑模型用于模拟日照情况，为建筑日照时数控制提供依据，同时实现最大的建设容积率和科学的地块布局，进而最终实现节约用地。基于能源节约的角度，绿色BIM理念将BIM技术与能力消耗分析软件相结合，可更好开展建筑参数计算和模拟。具体的计算和模拟需结合气候气象数据和相关规范标准，以此准确获得建筑门窗、屋面、材料、构造层次、墙体的热工性能。对比计算结果与现行标准，我们即可围绕材料热工性能、构造层次、设计方案开展针对性的节能设计。结合可循环材料的汇总表和利用率，科学开展基于BIM技术的可再用材料种类和重量计算可更好地实现材料节约。此外，基于BIM技术分析太阳辐射强度和分布区域，可实现太阳能的高水平利用，进一步提升可再生资源利用率。
1.3改善建筑环境
多层建筑节能设计可结合绿色BIM理念实现建筑环境的改善，如开展室内通风模拟、自然采光模拟、热环境模拟、环境噪声模拟等。基于BIM技术的室内通风模拟可围绕建筑模型中的通风口尺寸及位置、建筑布局展开，以此改善室内流场分布，更好得实现通风换气；自然采光模拟需结合场地天光的可用性和自然采光要求，以此进行建筑的光环境模拟，并基于模拟结果优化建筑围护的可见光透射比及建筑布局，基于采光效果可进一步优化室内布局；热环境模拟需在模型中引入水系、草地、道路、建筑等要素，辅以优化单体设计、群体布局以及加强绿化等措施，可有效弱化热岛效应；环境噪声模拟需结合场地现状，相应的几何模型可通过BIM技术模拟环境形成，辅以内部装修、改变材质等预测建筑声学质量，可优选改造方案，更好地实现建筑环境改善。
2绿色BIM理念下层建筑节能设计实例
2.1工程概况
为提升研究的实践价值，文章以某高为13.5m的S办公楼工程作为研究对象，该工程占地面积、总建筑面积分别为651m2、1927m2。S办公楼工程采用钢筋混凝土框架结构，屋面防水等级为Ⅰ级、耐火设计等级为二级、建筑抗震设防烈度为七度，北向角度为90°，光气候分区、光气候系数K分别为Ⅳ、1.10，屋顶与外墙太阳辐射吸收系数为0.75，顶棚、地面、外表面、墙面的表面反射比分别为0.75、0.30、0.50、0.60，具体设计严格贯彻了绿色BIM理念并取得了理想效果，因此该工程的绿色BIM理念应用具备较高参考价值。
2.2节能分析
在基于绿色BIM理念的S办公楼工程节能设计实践中，需首先开展节能分析。S办公楼工程所在区域存在建筑群且处于夏热冬暖地区，设计需考虑热岛效应影响；由于北和东两个方向存在遮挡建筑，建筑节能受到的冬季日照和自然通风影响也需要在设计中得到体现，以此更好利用自然条件实现节能目标。绿色BIM理念下的S办公楼工程节能设计需考虑多方面因素，如冬季太阳能的最大限度利用及主导风向的避开，夏季获得能量的减少和利用自然通风降低室内温度。为开展节能分析，需基于绿色BIM理念和专用分析软件计算外窗、外墙传热、屋顶传热对节能效果造成的影响，同时参考建筑输出耗冷耗热量的节能数据，以此对设计进行检验。S办公楼工程采用40mm挤塑聚苯板、120mm钢筋混凝土组成的屋面，采用20mm挤塑聚苯板、200mm钢筋混凝土组成的外墙，同时还把铝合金普通单层玻璃窗（6mm）作为外窗及玻璃幕墙，传热系数、遮阳系数分别为6.00、0.80。开展针对性计算可以得出，S办公楼工程的屋顶传热系数、外墙传热系数分别为0.83、1.13，参考建筑则分别为0.80、1.50。进一步计算可确定S办公楼工程的全年供暖和空调总耗电量、供冷耗电量、供热耗热量分别为104.85kWh/m2、64.33kWh/m2、40.52kWh/m2，参照建筑分别为111.21kWh/m2、69.41kWh/m2、41.80kWh/m2。基于具体计算可以确定，相较于参考建筑的节能数据，S办公楼工程的幕墙气密性、外窗气密性、外墙气密性、可开启面积、可见光透射比等设计参数均满足节能设计标准和标准规定要求。但同时其存在高于参考标准的各围护结构传热系数，这必须引起重视，如参考建筑的屋顶的传热系数为0.80，而S办公楼工程为0.83，因此需要选择保温效果更好的材料作为屋顶材料，或在屋顶种植绿植，以此降低屋顶传热系数，满足绿色节能要求。
2.3采光分析
S办公楼工程采用了普通玻璃和单层铝窗，可见光透射比、玻璃反射比分别为0.89和0.08。开展针对性采光分析可以发现，共存在33个满足采光条件的房间，满足采光要求的比例为62.26%。结合房间的使用功能进行分析可以发现，卫生间、储藏室、会议室等房间由于使用不频繁对采光的需求较小，但采光不足的问题不可避免地会出现于背阴面的房间。通过应用反光装修材料、扩大窗户的面积，房间的采光率可显著提升。
2.4日照分析
根据《建筑气候区划标准》，S办公楼工程处于一级区划第Ⅳ类建筑气候区，冬季日照时间短，夏季日照长，由此结合相关资料即可应用软件开展窗照分析、阴影轮廓分析。日照分析中阴影轮廓分析的重要性极高，基于软件对建筑物阴影进行模拟，即可实现不同时刻阴影轮廓的形成，全方位开展某个特定平面和立面上阴影的观察。在S办公楼工程中，设计人员简单模拟了周围可能存在的建筑，并以此对工程受到的周围建筑遮阳影响开展了深入分析，由此可得到建筑物遮挡关系、等日照线图。进一步开展窗照分析，以此明确日照有效时间对S办公楼工程的影响。由于对S办公楼工程前不存在遮挡建筑，同时存在没有特殊日照要求的首层，由此即可通过针对性计算求得不同窗位的日照时间、总有效日照时间。基于计算可以确定，存在2个无日照的北面窗户以及明显短于其他窗户的两侧窗户。进一步开展日照分析，可确定S办公楼工程无正面遮挡建筑，有效日照时间内朝阳面均有日照，考虑到日照对建筑的采光和节能影响深远，设计师在建筑背阳面空间的节能和采光设计中投入了大量精力。
2.5设计要点
基于绿色BIM理念以及对S办公楼工程采光、日照、节能开展的全面分析，即可针对性开展更加科学的采暖通风空调设计，通过软件计算获得的日照和采光数据也能够为房间合理使用、特殊房间适当调整提供支持，如优化调整门窗大小、在北面房间设置卫生间和储藏室，可更好地创造舒适的生活工作环境，提升S办公楼工程的绿色节能水平。
3结束语
综上所述，基于绿色BIM理念的多层建筑节能设计需关注多方面因素的影响。为更好结合绿色BIM理念开展建筑设计实践，相关人员需要重视绿色建筑与BIM技术的更深入融合，以及新型材料与新型技术的积极应用。
参考文献：
[1]董美华，王振，付旭，等.基于绿色BIM理念的多层建筑节能设计分析[J].土木建筑工程信息技术，2020，12（1）：70-75.
[2]李俊清.BIM技术在绿色建筑设计中的应用[J].建筑结构，2020，50（13）：148-149.