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摘要：随着新技术新理念的不断涌现，BIM作为新时代下的产物，在建筑设计时应用BIM技术，可以有效提高设计质量及效率。本文根据多年工作实践，对BIM在绿色建筑设计中的应用进行探索，供同行借鉴参考。
关键词：BIM；绿色建筑；建筑设计；应用
一、BIM技术概述
建筑信息模型技术英文全称Building Information Model简写（BIM）。这项技术是在上世纪末由美国博士查克伊斯曼所提出的，查克伊斯曼博士将建筑设计的问题用计算机展示出来，这一模型整合了建筑设计几何模型所需的功能、信息、性能等等需求通过综合性能强的计算机统一的表现出来。同时将工程项目在设计、施工、使用等等阶段的具体情况进行模拟，方便设计师找出在方案设计、工程施工图、施工进度、运行建造、管理维护中存在的漏洞。BIM技术地操作：在进行建筑设计时，BIM技术通过CAD技术描绘出建筑工程各个阶段、各个状态的具体数据，以电子模型的形式将所收录的数据进行存储，方便之后的计算、统筹以及调阅。
二、BIM技术应用在建筑业的作用体现
（一）提高了建筑设计的效率
CAD技术最初出现时，将建筑物传统的设计图纸以一种更为直观的效果图反映给设计师。而随着科技的进步，BIM技术的引入，不仅绘画了建筑物的尺寸、架构，同时还以数字代码的形式将描述了建筑物的内部设计、特征等要点进行描述，通过数字模型的形式展现到设计师的眼前。BIM技术提高了建设设计的效率，将建筑设计的相关数据以电子资源的方式保存，既方便设计方案的信息共享，同时在需要的时候也可以快速的实现方案修改，大幅度的提高了设计的效率。例如日照、节能、热能传导、紧急疏散等；除此之外还可以通过 BIM 技术在招投标和施工阶段完成4D模拟（三维模型+时间）操作，即按照施工组织设计模拟实际施工，据此制定科学施工方案进行施工；5D 模拟（4D 模型+造价控制）同样能够实现，并据此有效控制成本；BIM 技术还能够在后期运营阶段模拟如地震人员逃生、消防人员疏散等日常紧急情况处理等，如图 1 所示。
图 1?绿色建筑的模拟形式
（二）简化了工程的施工管理
建筑工程是一个内容繁杂、不容有失的综合性工程，项目之间存在着大量的信息交流，细微失误都会造成严重的损失。而我国在建筑行业的管理上存在很多问题，建筑材料胡乱摆放，工人多而工作量小，等等造成的时间浪费，资源浪费。再加上工人的素质不高，施工质量受到影响。将BIM技术运用到建筑工程的建设中，可以将工程的相关信息进行集中管理。各个方面的建设材料、人员信息都能快速的调动，减少建设时间上的损耗，保证了工程建设的按进度进行。更能在工程质量上起到保障的作用。
（三）优化了建筑生命周期的管理
过去在进行住宅建筑建设时，由于项目的众多，不同项目所以实施的内容也不一样，进行信息收集和信息管理的方法方式也不同。造成了整个建筑工程的时间跨度变得很大，管理上存在很大的问题。应用了BIM技术，就能以规范化的信息管理方式对工程信息进行管理，统一的创建工具和方式更利于信息的数字化管理。增强信息的兼容性，方便信息的相互传递交流。统一的管理的信息更容易组装形成建筑模型。施工部门以这一建筑模型为根据，将建筑生命周期的设计、施工、结算等各个环节进行建设完成。
三、基于BIM技术的绿色住宅设计模式分析
（一）设计思维的转变
BIM 带来的并不仅是一项技术变革，带给整个建筑业更多的是设计程序上的变革。BIM 技术为协同设计提供了一个行之有效的信息共享平台，在 BIM 相关软件的支持下，将所有设计信息通过软件的传递实时共享到该平台之上。任何一个设计专业的设计信息发生变更，平台中的数据信息库会及时更新相关变更内容，其他专业的设计人员都可以通过这个平台了解到变更信息以便及时调整本专业的设计方案。
基于 BIM 的绿色住宅设计，为不同专业的设计提供了一个很好的协作平台，设计的每一个过程均由相关的各个工种的设计者、工程师等专业人员介入，在有效的交流机制下，利用自己的专业知识为项目建筑师 / 总协调者提供决策的依据。在不同的设计阶段，设计参与者的角色和重要程度需不断地调整。BIM 技术人员负责模型的链接与整合以及模型管理，负责设计团队之间以及与外部的 BIM 设计模型的交互，同时制定供设计团队使用的模型族库以及模型范本。因此模型管理者在设计过程中也很重要，通过建立大家都遵循的读取—更新权限等，确保模型的正确使用，如图 2 所示。
图2?基于 BIM 的协同设计流程
（二）设计深度加深
传统的设计方式是二维设计施工图与三维效果图的表达形式，设计成果通过图纸、文字说明、图集、常规做法组合来表达传递，三维的设计效果图也只是建筑外观的表现，不能作为施工的依据。图纸内容中大部分的空间内容常常需要查看图纸人员运用知识体系、经验和对设计师思维的理解去想象。在 BIM 设计模式下，建筑模型不单单要表达建筑构件的空间尺寸等物理特性，而且构建的各种参数也要表达完整的一个带有信息的模型，此模型能够在软件的支持下对材料用料进行自动统计，生成材料用料明细表，给后期施工过程中控制材料用量提供指导依据。此外，在模型交付之前，各专业的模型需要进行整合链接，检查专业之间的错漏碰缺等问题，并且在空间上再次对设计进行优化，因此这在设计成果交付之前可以大量地减少因设计失误对施工过程的影响。这就要求设计师能够完全、详细描述设计维和成果，模型几乎是设计的全部，二维的设计图纸会在单位模型中自动生成，这种方式虽然大大减少了后期设计成果应用的技术门槛，却加大了设计师的设计和制作设计成果的工作量，设计深度显著加深，如下表所示。
（三）设计评价便捷直观
BIM 模型是一个共享性的数字化模型，该模型通过三维数字技术，将建设项目各阶段各参与方的信息集成在一个工程数据模型之中，实现项目全生命周期应用与管理，在项目全生命周期的不同阶段对应不同的模型，并且模型中的信息是独立又联系的，模型中某个对象发生变化，与之关联对象也跟随其变化，保证全生命周期数据一致性和共享性。
与传统模拟分析不同的是，在 BIM 模式下设计的评价在建筑的概念设计阶段开始就全程参与到项目整个生命周期，设计质量直观可视，例如借助软件碰撞检测功能、对各专业的协同进行检测；利用不同的模拟分析软件，能够直观地进行设计优化和评估，例如利用REVIT 软件进行日照分析模拟，利用 ECOTECT 进行热环境模拟、声环境模拟等，通过模拟，能够更加精确地对设计成果进行分析、评价，确保降耗，提高使用舒适度，提高项目控制能力。
（四）设计成果价值放大
住宅项目设计的最终目的是设计信息成果的传递与共享，即从设计—施工—运维阶段建筑中所包含的信息需完整、及时传递，是行业的工作重点内容。BIM 技术协同化的数据模型，借助计算机统计、运算、存储、分析的能力，使得建筑智能化设计、智能化管理、智能化运维乃至数字智慧化城市的实现成为可能。可以试想，不远的将来，一旦 BIM 技术普及应用，建筑领域乃至城市管理都将发生巨大的变化，以 BIM 技术模式为核心的设计成果的价值将进一步放大。
四、结束语
建筑信息模型借助 BIM 平台软件的能量分析，自动将模型中的信息转译为模拟设置参数，包括建筑地理位置、建筑类型、楼层信息，然后将计算结果生成报表反馈回设计师，其计算报表包括碳排量、能耗量、冷热负荷以及室内外环境等数据在内的一系列分析评价指标数据。因此，BIM 技术的发展正好迎合了绿色住宅建筑设计的这种需求，符合绿色建筑发展的趋势以及高层次的应用。
参考文献
[1]王娇.探究BIM技术在住宅建筑设计中的应用[J].城市地理，2015（10）.
论文作者:魏奇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/27
标签：模型论文; 技术论文; 建筑论文; 信息论文; 建筑设计论文; 成果论文; 阶段论文; 《建筑学研究前沿》2018年第28期论文;