孔维浩1 张金超2 宗益龙3
山东英才学院 山东 济南 250000
摘要：当下绿色环境节能问题越来越显著，追求“可持续发展理念”引起人们对建筑行业的格外关注。以能够使建筑，自然与人之间的和谐共处为最终目标，从而迅速发展绿色节能建筑成为当下重中之重。BIM是现代新信息资源的最新力量，它的高科技发展将会带领整个建筑行业进入一个新的阶段。绿色节能建筑运用BIM技术能够达到什么样的高度，如何合理、正确地使用BIM技术来提高绿色节能建筑的品质与水平值得我们深思。
关键词：BIM；绿色节能建筑；应用
前言
随着技术的不断成熟，BIM技术在美国、英国等西方发达国家以及新加坡、日本已经被广泛的接纳，历经20余年的发展，在理论探索、工程实践以及技术创新等方面都积累了丰富的经验。通过将 3D建筑模型与施工进度等时间维度结合，美国斯坦福大学提出4D模型的概念并成功实现了建筑施工过程的动态模拟;通过利用网络以及XML技术,新加坡南洋理工大学成功实现了建筑设计模型与结构分析软件之间的信息交互;基于IFC标准的信息模型，英国索尔福德大学提出了4D 的工程进度管理,能够初步实现施工进度模拟、概预算等相关分析。
日前国内外对BIM技术无论是在理论探索、工程实践还是软件创新方面的研究成果均较为丰富，从研究结果来看，BIM技术已经允分应用到绿色建筑的全生命周期中，但还未能够验证用户对空间的感受。国内外对 VR技术应用于建筑行业的研究尚处于起步阶段,研究对象多是广义上的虚拟现实，在T程实践中多是作为一个新兴的展示媒介存在，并没有深入挖掘VR技术的潜力，也没有同绿色建筑和 BIM技术相结合。针对BIM和l VR技术相结合的研究较少，多为辅助建筑教育、MEP管线综合检查及辅助建筑设计中，研究范围较宽泛。综上所述，对于BIM 技术与VR技术相结合应用于绿色建筑设计的过程中有着广阔的研究前景。
1 BIM与绿色节能建筑
1.1 BIM概述
从BIM设计过程的资源、行为、交付三个基本维度，给出设计企业的实施标准的具体方法和实践内容。BIM(建筑信息模型)不是简单的将数字信息进行集成，而是一种数字信息的应用，并可以用于设计、建造、管理的数字化方法。这种方法支持建筑工程的集成管理环境，可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率、大量减少风险。住房和城乡建设部工程质量安全监管司处长对BIM作出了解释。BIM技术是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目的相关信息，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用!
1.2 绿色节能建筑
所谓“绿色建筑”的“绿色”，并不是指一般意义的立体绿化、屋顶花园，而是代表一种概念或象征，指建筑对环境无害，能充分利用环境自然资源。绿色建筑是一种在建设期间不破坏环境基本生态平衡条件，在生存期间所消耗的物质和能源明显少于传统建筑的一种新型建筑，又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。绿色建筑的基本内涵可归纳为：减轻建筑对环境的负荷，即节约能源及资源;提供安全、健康、舒适的生活和工作空间;与自然环境亲和，做到人及建筑与环境的和谐共处、永续发展。
绿色建筑设计理念可包括以下几个方面：
1.2.1节约能源
充分利用太阳能，采取绿色的设计理念不增加额外的空调负荷前提下满足室内的采光需求;在投资允许的条件下尽可能的替代电能的使用。充分利用绿色的新风能源，利用夏季的主导风向规避冬季的主导风向来减少空调和采暖的使用。时刻优先考虑利用免费的绿色的能源。采用节能的建筑围护结构以及设备，采用适应当地气候条件的平面形式及总体布局。
1.2.2节约资源
在建筑设计、建造和建筑材料的选择中，均考虑资源的合理使用和处置。要减少资源的使用，力求使资源可再生利用。节约水资源，包括绿化的节约用水。
1.2.3回归自然
绿色建筑外部要强调与周边环境相融合，和谐一致、动静互补，做到保护自然生态环境。
1.2.4舒适和健康的生活工作环境
建筑内部不使用对人体有害的建筑材料和装修材料。室内空气清新，温、湿度适当，使建筑内人员感觉良好，身心健康。
2 BIM在建筑绿色节能设计中的应用
2.1分析利用能源及节约能源
在对绿色公共建筑进行评价的标准中一项十分重要的内容就是利用能源以及节约能源，把通过BIM技术建立的可视的建筑三维模型引入到可以分析能耗的软件中或者是转换格式引入到可以分析能耗的软件中，并以和它相关的标准与规范为基础，和当地的气象气候数据相结合，在模拟的计算结果上尽可能的科学合理的优化或是调整设置相应参数和建筑物的维护结构，控制好在设计的时候就预期的节能标准。此外，通过BIM能够分析出室外太阳的辐射分布区域和太阳的辐射强度，从而利用它来改善与优化太阳能设备方案的设计，最大程度的科学的利用可再生资源，并把室外的植被优化配置起来，能够合理的把不同类型的植物所种植的位置确定下来。此外，还可以分析室内自然采光，充分的利用自然采光，有效的降低人工照明所消耗的能源。
2.2利用资源与材料与节约材料
在评价绿色公共建筑的标准里有着建筑材料和使用比率的详细要求。比如:于施工现场50Okm以内所生产出的建材的重量需要占整体的建材重量的60%;如果在环境以及安全可以得到保证的情况之下，可持续利用的建材重量就要求需要占据整体使用的建材重量的10%。上面的这些要求如果是利用以前传统的手段与技术就很难计算得准确又快速，对于—些更为复杂的工程项目就更加困难了。而如果是利用BIM技术，这些问题都可以迎刃而解，由于BIM技术有着非常有力的统计材料的功能以及数据信息，可以在较短时间内计算出每种建材的用量，可以为配置工程建材工作提供—个可靠的指导，从而达到绿色公共建筑的评价标准。除此以外，BIM技术还可以把建筑、水、电、暖等不同专业设计结合起来，具备解决设计阶段、检查碰撞的不同的专业冲突等作用，可以有效的避免在施工阶段才发现的这些冲突所带来的浪费问题，还为节约建材提供了非常有力的贡献。
2.3绿色建筑施工阶段的应用
绿色建筑施工阶段是其全生命周期的重要阶段，也是BIM技术在整个周期中应用频率最高的阶段，BIM技术主要应用于该阶段的模型检查、施工可视化、碰撞检查和工程量技术等方面。在BIM技术的支持下设计师可以实现建筑物的三维渲染展现，实时对绿色建筑物模型功能、质量、效果进行完整性检验。如检验绿色建筑内部空间的重叠情况;检验绿色建筑的构件围闭情况;检验绿色建筑的能耗、环保情况等BIM技术在绿色建筑施工阶段的应用还表现在很多方面。随着绿色建筑产业的不断发展，业主对绿色建筑的要求越来越高。如对绿色建筑的机电管线的综合要求越来越高，设计师可以利用BIM模型直观了解建筑内的所有管线和设备，实现机电管线的综合化、科学化、合理化管理，不断满足业主对绿色建筑提出得高要求。除此之外，将BIM技术应用到施工阶段，设计师可以将绿色建筑的空间和时间整合在一个模型中，且这个模型是可视的4D模型，通过模型的构建实现绿色建筑施工现场的模拟化管理，对施工阶段进行合理、科学的进度控制，保证绿色建筑如期保质交付使用
2.4绿色建筑运营管理阶段的应用
BIM技术在绿色建筑运营管理阶段前的多方面应用，以借助参数化三维模型整合项目的基本信息，对绿色建筑的功能特征和实施主体进行可视化、参数化、数据化的一致性表达，同时可以不间断的提供有关绿色建筑的各种相关信息和数据，这些有关绿色建筑的数据和信息可以满足绿色建筑后期运营管理阶段的信息需求。如满足后期运营管理阶段对能耗信息的需求、对环境保护信息的需求等，通过BIM模型的高质量模拟分析，从而保证绿色建筑运营阶段的科学化、数字化管理。
2.5 BIIM技术应用于可视化设计
在现代化的建筑工程中，BIM技术在给排水设计中的应用比较广泛。应用BIM技术于给排水设计中，可以直接通过信息模型实现信息的直观读取，减少了信息传递失真率，有利于保障信息的完整性。同时，与土建工程设计模型有异的是，建筑工程给排水施工模型是立足于土建模型进行给排水系统设计的。
BIM在绿色公共建筑设计中的运用，满足了绿色公共建筑整个寿命周期以内的对环保各种性能的进一步要求，在建筑行业里充分贯彻了可持续发展的观念，成为了在未来发展中建筑行业的主要方向。我国也把BIM技术与绿色建筑摆在了关键的位置，并促进其互相发展与结合。
参考文献
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基金项目：山东英才学院大学生专项科研项目，BIM技术在绿色节能建筑中的应用研究， 项目编号：20YCKYXS37