摘要：笔者首先从绿色建筑概念以及BIM与绿色建筑的关系出发，通过详细分析绿色建筑和BIM的发展情况，不难发现BIM技术是绿色建筑发展过程中的重要技术支撑。笔者深入探究了BIM技术在绿色建筑工程项目建设中不同阶段的具体应用情况。
关键词：BIM;绿色建筑；生命周期
前言：二十一世纪以来，我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，同时，人们也期待着不断改善自身生活质量。然而，伴随着人类社会额不断进步，人们的生活环境正面临着严峻的考验，迫切需要一种能够节约能源并且绿色环保的新型建筑形式。因此，为绿色节能建筑的诞生奠定了坚实的基础。众所周知，BIM技术是从建筑业发展起来的。即使BIM在中国的应用尚处于起步阶段，但深刻认识和运用BIM，实现信息技术的变革已经是大势所需，刻不容缓。
1.绿色建筑概念
绿色建筑中的绿色不同于普通意义的立体绿化，而是有效利用各种资源，节约能源，保护环境，贴近自然和健康的体现。由于不同国家的GDP、家庭环境和人均资源的不同条件，如何解释绿色建筑有着不同的描述标准。美国加利福尼亚环境保护协会曾指出：“绿色建筑，也被人们称之为可持续建筑，它是一种不仅在设计、修建方面，更在生态和资源上具有回收价值的建筑形式。” 中国国土资源部于2014年颁布的《绿色建筑评价标准》中明确给出了绿色建筑的定义，即为在整个建筑的生命周期中，可以做到最大限度地节约能源、节约土地、节约用水和节约木材，切实做到保护环境，减少污染，为人们提供健康，实用，高效的使用空间，实现与自然和谐共生的建筑。
2.BIM与绿色建筑二者之间的关系
BIM强大的功能使其在建筑行业中得以不断发展壮大，与发展绿色建筑非常契合。
首先，两者都始终贯穿整个建筑项目工程的始终。在整个生命周期中，绿色建筑重点强调“四节一环保”，BIM技术也从设计、施工、运营维护管理、拆除等方面涵盖了建筑的全过程信息。二者在时间周期和信息维度上具有良好的协作性。
其次，BIM技术功能如此强大，主要是集众多软件功能于一身，在此基础上发展起来的。其中不仅包括几何造型接口软件、可视化软件，而且还包括模型综合碰撞检测软件以及成本管理等十余种软件。这些软件对于优化建筑设计和运营管理大有裨益，同时还可以有效分析和评价建筑绿色性能，减少传统性能分析的时间，优化工作过程，由此可见，BIM和绿色建筑之间是紧密相连的，互利共生。
目前，许多发达国家越来越重视和关注BIM在绿色建筑中的广泛应用，特别是USA，普遍高频率的使用BIM技术。美国已经有超过20％的商业项目属于绿色建筑。此外，这个比例在住宅项目中仍然在不断攀升。在BIM广泛使用期间，美国绿色建筑运营成本下降了13.6％，当建筑物成为绿色建筑时，总价值增加了10%-9％。研究还发现，美国之所以广泛应用BIM技术，大都是为了满足业主的实际需求，并充分证明了BlM技术在绿色建筑的发展中发挥着不可或缺的重要作用，由此我们不难发现，BlM将在中国未来的绿色建筑中拥有非常广阔的发展前景。
3.BIM在绿色建筑工程施工阶段的应用
3.1设计阶段
如今，伴随着人们对绿色建筑设计的深入了解和认识，传统的图形手工绘图已经逐渐被取而代之，因为无论是在设计速度还是绘图质量，BIM技术都远远超越传统的手工绘图，同时BIM绘图已经得到了广大业主的充分认可，同时还能够准确地把握建筑项目的技术性和经济性。BIM已经建立了一个工作平台，使业主、设计团队、承包商和专家顾问能够在专业和全面的团队氛围中进行合作。BIM设计理念包括周围自然环境的相互作用，结合当地或区域和周边地区的“实际影响”，并考虑整个建筑过程的生命周期成本。BIM技术可以更好地反映其在具有高功能要求和复杂结构的建筑物中的优势。
在初步设计阶段，BIM就开始建立一个全面、综合性的数据库，始终贯穿在整个项目工程中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着项目的不断推进，BIM的数据信息不断累积和更新，设计方案也在不断更新优化中。利用BIM，设计团队、业主、承包商等可以在初步设计阶段进行交流和理解，例如通过对各地区环境及气候等各方面提前对项目进行场地分析、山体填方对比、以及实时实地的绿色模拟分析，并多方案对比与选择，寻找更佳的方案。对夏季太阳辐射热分析，很容易理解不同设计可以用来找到最佳设计的昼光效果。
1）专业全面，碰撞检测。CAD设计图纸中，由于缺乏专业的协作，很容易发生各个专业之间的矛盾冲突。BIM技术使基于模型的专业人员进行综合性的设计活动，尤其是对设备和电气专业进行管道碰撞检测。空间协调远远超过传统设计，大大缩短了设计时间。
2）建筑工程量统计。BIM技术的应用可以有效减少争议和降低发生错误的概率，准确地计算工作量，有效控制预算，避免超出成本预算带来更多的经济损失和能源浪费。美国斯坦福大学综合设施工程中心根据32个项目，总结了使用BIM技术的以下优点：“取消40%的预算外变更；将成本估算有效地控制在3%的精度；成本估算时间减少了80%”。
3）专业深化设计。在实际设计中，如果将相关分析软件与BIM建模软件充分融合，不仅可以帮助建筑物进行性能分析、照明采光分析，而且还可以对建筑进行日照分析以及建筑物周围和内部流场分析等。根据仿真模拟结果，适时调整优化设计方案以及相关参数的设置，有效实现设计过程中节能标准的预期控制。
4）站点三维设计和三维可视化浏览。BIM在空间规划中具有良好的视觉效果，有助于评价不同单位在绿色能源效率初步评估中的及时沟通。
3.2施工阶段
BIM技术在施工阶段的另一个重要应用是施工四维模拟。将施工进度与三维模型充分结合，对施工过程进行了模拟。
1)四维进度仿真。使用WPS编辑器和工序模板，可以快速地划分施工段。利用四维模型，随时可以对施工进度进行相关查询、优化调整和及时控制。使实际进展和计划进度通过网络图来表示；并且可以为任何WPS节点或三维建筑部件和项目信息提供实时查询、分析和对比多套施工方案等，可以自动生成各种进度计划表。
2)四维施工质量安全管理。施工人员和监理人员可以在任何时间和地点录入质量检查和安全数据。这些质量、安全信息或检查报告被引入到四维信息模型中，任何一方都可以查询混凝土施工部分和构件的安全性和质量，并自动生成安全状况的统计分析报告。
3）四维资源动态管理。通过对多套限额资源模板的设置，可以自动计算工程量和工程的人力、材料、机械消耗和预算成本，并根据绿色工程的实际进度调整计划，节约资源和成本。
4)四维施工过程仿真模拟。整个绿色建筑项目或针对一个节点进行四维施工过程模拟，可以按日、周、月的时间间隔进行正序或逆序模拟。这种四维可视化仿真模拟不但具有三维漫游、材质纹理的功能，还有动画等三维建模真实感模型的功能。
3.3运营和维护阶段
全部绿色建筑项目将基本进入运营维护阶段，最终达到运营的目的。建筑物运营阶段的能源消耗和成本是生命周期中最重要的组成部分。如何在运营和维护阶段实现可持续发展是BIM最为关注的问题。BIM软件所提供的完整，准确的数据信息，不但有利于维护管理阶段绿色建筑的信息需求，而且还可以更好地满足生产运营。例如，BIM测试和调整可以在投入使用之前首先执行，并且这些数据文档可以与切换链接中的BIM模型一起传输转移。运作一段时间之后，需要清洁建筑物的空调通风系统。此时需要清楚了解空调通风系统的规模以及管道的位置，在系统周围布置其他专用设备管道时，BIM模型可以充分满足这些信息需求，并制定科学的维护方案，以最大限度地提高整个建筑的性能，降低能源消耗及其维护成本。
BIM不但可以在维护规划、建设系统分析方面起到关键作用，而且在资产管理和空间管理方面也充分发挥着重要作用，此外，在其他方面也巨大发挥的潜能。例如，利用BIM和相应的灾害分析仿真模拟软件，在发生灾害时，可以模拟灾害发生的全过程，分析灾害的原因，制定疏散措施和疏散应急预案。
结束语：
总之，中国建筑业绿色建筑和BIM技术的发展是时代潮流，势在必行。BIM技术的强大优势为绿色建筑提供了重要的技术平台。BIM由绿色建筑考虑的整个建筑生命周期管理。两者的有机结合可以相互补充，并将在未来的实践中得到建筑师的充分利用。
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论文作者:洪祥楷
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/12
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