摘要：近些年来，在可持续发展理念的不断深入下，绿色建筑被越来越多的人所认可。它主要是基于认识自然、尊重自然和顺应自然的前提下，用于解决排污多、建筑业能耗大等问题的新型建筑理念。不过，由于绿色建筑的结构设计难度高、需要满足自然通风和采用自然光等要求，使现有的技术手段无法有效实现。BIM 技术作为一种三维信息化数据的集合，在绿色建筑的设计中可以有效解决相关的问题，对绿色建筑的发展具有重要意义。基于此，本文就BIM 技术在绿色建筑设计中的应用进行了简要分析以期为相关从业者提供参考借鉴
关键词：BIM 技术；绿色建筑设计；应用策略
引言：
基于互联网技术的不断发展，公共建筑设计理念更加多元化。然而随着生态环境的不断恶化以及能源危机的爆发，实现公共建筑绿色设计是建筑设计人员必须要面临的任务要求。建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技术依托互联网技术、大数据技术以及信息技术等实现建筑设计的立体化，在现如今的大数据时代，BIM技术的诞生给信息社会带来重大的革命，在建筑设计施工中可以带来更好的平台，BIM技术具有关键性的作用。
1BIM技术的原理及在绿色公共建筑设计中的优势
1.1BIM技术的原理
BIM技术就是将建筑工程中的所有数据进行整合，将所有的数据化成模型中的基本数据，然后进行数据化模型的确立，建筑物的所有真实信息都被录入仿真模拟的模型之中。其原理主要包括：构建统一的建筑模型，使得建筑设计更参数化、数据化以及信息化。是对一个建筑工程项目实施的实体与功能特性的数字化、信息化表达，它是以建筑工程或 项目的各项相关的信息数据为基础，通过计算机技术 仿真出建筑物的立体图像，模拟建筑的真实信息，以有效连接建筑建设过程中不同阶段所需要的数据和资源，实现工程的有效管理和数字化加工。BIM 技术不是简单的数字信息集成，还有在虚拟环境中对这些数 据的进一步分析和处理，只有一个完善的信息模型才 可以在建筑工程或项目中广泛使用。BIM 的项目数据源是单一的，但是它可以解决分布式问题，实现全局共享，使异构工程的信息数据之间呈现一致性，BIM 也支持建筑工程项目中动态的工程信息创建、管理及共享。BIM 技术具有可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性、一体化性、参数化性、信息完备性等特点，这些特点使 BIM 技术在建筑领域内具有多种可能性。
1.2BIM技术在绿色公共建筑设计中的优势
绿色公共建筑设计是以用户需求为前提，使得建筑物与周围环境融洽相处，实现生态资源的可持续发展。BIM 技术在绿色公共建筑设计中的应用优势主要体现为以下几个方面。
BIM技术有效解决不同软件的性能差异，实现了信息的统一管理。BIM能集成建设项目各个阶段以及不同专业类别的工作信息，将其整合在一个单独的信息模型中。各种信息被完整保存并相互关联，在很大程度上消除了传统设计中跨行跨阶段的信息流失，减少了因产业割裂产生的资源浪费，避免了不同专业产生的碰撞与错误。
（2）BIM技术覆盖绿色建筑全生命周期。传统的公共建筑设计往往是根据具体的项目进行设计，导致在排水、结构、电气等方面的设计存在信息的不对等问题，而BIM技术的应用有效解决了不同设计软件性能的差异性问题，实现了对设计信息的统一、协同管理。
（3）BIM技术提供性能模拟与分析。BIM模型包含项目各个方面信息，利用计算机软件和 BIM模型里的信息项目结合，通过“设计—分析—模拟—修改”一体化动态表达，最终达到业主所想要的产品。
2、BIM 技术的特点
BIM 技术的核心是参数化三维模型在建设项目的规划、设计及施工、运行维护方面将协调统一的信息进行运用 在建筑工程的施工前通过参数化的形式对其重要的物理和功能特性进行推敲。
2.1建筑空间的可视化
众所周知，在建筑项目中其空间关系是比较复杂的，各专业之间关联性比较大，各种设备和构件交织在一起，利用对 BIM 模型的完善可以清晰表现出各专业各部分之间的关系。建筑空间的可视化，对建筑师理解建筑功能的关系和判断设计调整前后效果具有不可忽视的作用，也便于建筑师介绍设计方案和直观地对外展示。
2.2建设项目场地平整分析
在我国绿色建筑评价标准中，“节地”是重要的指标，要尽可能做到二次开发、二次利用废旧建筑。在对场地的设计过程，要充分对原有建筑的占地面积、形状以及环境因素进行调查，并在设计前利用 BIM 建模软件进行地形建立和调整。这样可以让设计更加合理，不仅节约了成本，也体现了建筑的绿色设计理念。
2.3基于目标模拟的生态分析
生态环境的模拟并不是必须采用BIM 技术进行，但是 BIM 技术可以使其能够与真实建筑物的变化发展关联，呈现出多种可视化效果。要想实时准确判断出建筑物的状态，就需要按照先设计 再研究、最后模拟的整套程序进行。绿色建筑设计是一个步步深入、循序渐进和具体到细节的过程，是工程师和设计师不断沟通交流的过程，采用 BIM 技术师不断沟通交流的过程，采用 BIM 技术可以让设计人员提前研究建筑的后续功能，对建筑性能的结果进行预先考虑 改变传统的设计的顺序。
2.4数据统计分析
绿色建筑的建设是需要足够的相关数据支撑，而在建筑信息模型中，就储存有非常丰富的建筑行业数据资料，在绿色建筑的建设中无论涉及到哪道工序或者部门，都可以快速从数据库中调取 设计人员在构建信息模型的过程中，也在不断完善数据库，对提升相关工作的质量和效率具有重要作用。
2.5绿色建筑的发展
绿色建筑在 BIM 技术的不断发展和逐渐成熟下被越来越多的人所熟悉和关注，尤其是在现如今全球能源消耗过大 生态环境越来越差的现状下，保护环境 节约能源、防止污染已经成为人类的共同目标。所以，绿色建筑概念的提出和研究具有深远意义
将各种技术和适用的设备材料进行集成的过程是绿色建筑设计的主要内容也是能否实现绿色建筑技术的关键。设计是建造绿色建筑中最核心和最重要的技术。在实现绿色建筑方面而言，其决策的有效性是随着建筑物的生命周期在不断衰减，而对建筑物性能的影响和实现决策所需的行动之间的关系即决策的有效性。所以，在建筑工程这种耗时耗力的项目中，如果可以尽早做出设计 就能够有效缩短工期，建筑物的使用也能够提前。
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3、BIM 技术在绿色公共建筑设计中的应用研究
3.1 BIM 技术在建筑设计中的应用
与发达国家相比，我国绿色建筑的发展即便很迅猛，但仍然还不够成熟 存在着一些问题，如对绿色建筑设计理念的理解和认知比较浅等。根据实践研究发现，BIM 技术对优化绿色建筑的设计具有良好的效果。绿色公共建筑设计过程包括从设计策划到具体的规划、建筑、结构、水电资源、采暖通风、能耗分析以及外部环境景观等具体设计内容，BIM 技术的应用相对来说也比较直观。实体公共建筑成为立体化的建筑之前，需要设计人员首先绘制出施工图纸，具体构造需要建筑人员想象。而 BIM 技术具有可视化的特点，将图纸上的构件形成三维立体模拟实物图形，直观形象地呈现在人们眼前，整个过程都是可视化的，还可以使同构件之间形成互动反馈。建筑设计利用 BIM 描述建筑模型信息，为实体施工呈现原有数据。BIM 技术是用参数计算实际建设中的复杂数字，通过建立参数化 模型进行设计，简单改变模型中的各个参数数值，就可 建立出一个新的模型。BIM 中图元的构件是通过调整参数体现它们的区别，参数保存了图元的所有信息。在建筑设计过程中，BIM 充分利用数字化模型实时调整模拟特性，对建筑总体布局、各层平面布局、用材用 料、施工工艺要求等进行调整修正，最终实现绿色建筑 设计策划的各项目标。
节能是绿色公共建筑评价的重要指标，也是建筑设计重点突出的一个原则。绿色建筑评价标准对建筑材料和使用占比做出了明确的规定，比如：在建筑施工现场500km以内，建筑材料重量占建筑材料总重量的60%，在保证环境安全的前提下，可再生循环材料使用重量占所用建筑材料总重量的 10%。BIM 技术具有强大的材料统计功能，能够对建筑材料的用量进行快速准确的计算，不断对建筑的材料配置进行调整，使设计方案最优化。绿色公共建筑评价标准对于雨水的基础设施也有一定的要求 对于大于10 hm2 的场地要进行雨水专项规划设计，下凹式绿地、雨水花园等有调蓄水功能的绿地和水体，面积之和占绿地面积的比例要达到 30%。利用BIM 技术能对当地的雨水进行数据收集，根据降水量建立数据模型，设计人员可以根据这些数据设计出收集雨水的方案，有效利用雨水资源，最终实现绿色建筑设计目标。
3.2 室内环境分析应用
公共建筑的室内环境是由光线、风、声音共同构成的，建立 BIM 模型就可以准确分析出这几种环境。
BIM 建立的模型对建筑物所在地的环境进行数据分析，就可以真实反映室内环境的通风、采光、空气质量、污染物的分布等的情况，设计人员可以根据这些情况对建筑工程项目进行合理的调整和改善，提供最优的室内采光和通风条件。此外，还要对室内环境的声音条件进行分析，对建筑进行噪音分析，运用 BIM 技术提前预测出噪音值，如果噪音超标，就要进行相应的降噪处理，制定一定的处理措施，提供良好低噪的室内环境，提高公共建筑室内环境的适用性。运用 BIM 技术，为使用者提供良好的环境，促进公共建筑结构更加合理化，应用多种节能技术，推动绿色公共建筑设计的进一步发展。
3.3 室外环境分析应用
公共建筑对周边建筑的影响尽可能最小化。建筑墙面是玻璃式还是镜面式，对于周边建筑的反射效果是否强烈，这些问题都可以利用 BIM 技术进行具体分析。公共建筑在进行室外景观照明时，光线也可能直接射入到空中，对周围人们居住建筑的采光与日照产生一定的影响，也有可能会遮挡光照，使得住宅建筑的日常光照低于国家规定的标准，而 BIM 技术可以协调此类问题。在 BIM 软件中输入光照、日照等专项信息后，就可以转变为日照分析软件所支持的分析格式，经过 BIM 模型的简单调试之后，就可以进行通常情况下的日照模拟，避免绿色建筑设计对周边居住建筑的影响。BIM 技术还可以优化设置室外植被，合理安排不同植物的种植位置。
3.4 运营维护阶段的应用
公共建筑如何在运营阶段实现可持续发展也是绿色建筑设计的一个重点，绿色公共建筑的评价标准是从绿色建筑设计的角度出发，重点强调建筑的耗能与成本以及固体废弃物的管理、物业管理。BIM 技术可以在建筑投入使用前，对绿色公共建筑进行前期的预测和调整，对公共建筑制定相应的维护措施和科学的维护方案，从而进一步提高绿色公共建筑的运营可持续性，降低建筑的性能消耗和维护费用，降低运营成本。利用 BIM 技术中的智慧运行维护功能可对火灾等突发事件做出快速的预防、报警及处理等响应，实现公共建筑的有效管理。BIM 技术还能为公共绿色建筑提供绿色全面的建筑评估体系，利用互联网络将 BIM 与公共建筑结合起来，对公共建筑进行健康监测，方便设计人员进行管理。
4结语
BIM技术在绿色公共建筑设计当中的应用取得了良好的功效，但为了进一步提高工程质量，需要进一步提高BIM技术，实现BIM技术与绿色公共建筑设计的深度融合，形成一种精细化设计管理的模式，绿色公共建筑设计也是建筑设计，只是其设计的依据和标准是绿色建筑评价标准，BIM 全信息化技术是基于建筑信息模型，分析建筑的全生命周期，在绿色建筑设计的规划、建设、施工以及后期的运营维护阶段 均有较大的适应性，可保证各个阶段的数据完整一致。在绿色公共建筑设计领域，BIM技术体现出越来越强大的辅助设计作用，为进行绿色公共建筑设计提供了 有利的信息化支持，有效促进了建筑设计领域的进一 步发展。
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论文作者:曾庆龙
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第24期
论文发表时间:2019/6/25
标签：建筑论文; 技术论文; 建筑设计论文; 模型论文; 信息论文; 公共建筑论文; 数据论文; 《建筑细部》2018年第24期论文;