王磊洋
中国建筑第二工程局有限公司，北京 100054
摘要：在城市化进程不断推进过程中，建设低碳宜居城市，促进绿色建筑发展，实现建筑节能，已经成为城市发展的重要指标，绿色设计是实现绿色建筑的基础，以将绿色建筑设计和BIM之间结合在一起，促进节能指标的量化。进行绿色建筑设计过程中，需加强建筑信息的整合分析，实现对噪声、环境的模拟，并且对整个施工过程与维护开展精确管理。BIM的运用，能够使绿色建筑在实施时将传统模式下的二维图形摆脱，使施工、建筑设计等过程更精确，并且使绿色建筑获得技术上的支持。
关键词：BIM技术；绿色建筑设计；有效应用
中图分类号：K928 文献标识码：A
引言
建筑节能设计时，需要综合考虑建筑的地形、气候、温湿度等环境影响因素，也需要考虑建筑结构、材料参数对建筑能耗的影响。BIM 技术整合了建筑节能设计所需的大量建筑信息，辅助建筑设计人员更便捷、更高效的完成技能设计。
1 BIM 技术与绿色建筑
建筑最初的功能是为人们提供一个栖身场所，满足人们日常生活需求，而随着生活水平的提高，人们对于建筑居住舒适度有了更高的需求。在我国，绿色建筑指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节省资源（节能、节地、节水、节财），保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。BIM 的核心是建筑本身信息模型，是通过数字化程序对建筑建设过程中工程管理、规划设计、建筑设计过程、园林绿化设计、绿色建筑评价、施工阶段、运维阶段等全方位进行的可行性研究和评估，为其提供准确的资源消耗、技术要求等数据，提高沟通和决策效率，达到节约时间和成本的目的，同时提高项目管理质量。
2 应用需求
在进行绿色建筑设计时，应充分考虑日照间距，在确定日照间距时，传统模式下确定的日照间距确定公式比较复杂，BIM 技术的运用和传统方式相比更加简单，在此过程中，可以将 BIM 模型运用在分析软件当中，然后运用替代法对其分析，进而将日照间距快速确定。其次，采光分析。传统模式中主要运用将窗户位置提高的方式增加采光，或者是根据现行值进行反推，这种采光方式和最初预想之间会有一定差异，效果也会受到影响。BIM 的运用和传统方法相比效果更明显，在此过程中可以运用 Ecotect 进行分析，进而使房间深处也能有阳光照射，同时 Ecotect 可以对灯具照明效果进行模拟。最后，节能优化。传统模式中不能将结果有效呈现出来，Ecotect 的运用可以对建筑朝向进行模拟，并且对建筑耗能、建筑维护性等进行系统分析。
3 应用策略
3.1 在节能与能源利用方面的应用
通过建立数据信息，对建筑物主体进行渲染，优化建筑物形体特征，并且可以模拟光照强弱、方向等，将实际生活中楼宇的朝向问题进行缩影，展现在公众面前，以此进行朝向、楼距、墙窗比等方面的设计与优化，减少资源浪费，降低能耗，避免了施工组织设计变更带来的人力、物力、财力等的损失，为决策提供了保证。国内运用BIM技术进行节能分析的案例比比皆是，现以“中国尊”项目进行节能应用的深入分析。中国尊作为北京新的地标建筑，建筑总面积43.7万平方米，建筑总高528米，其拥有地下7层、地上108层，容纳办公、公寓、酒店三大功能，在绿色和节能方面有着极高的设计要求。其节能顾问通过Autodesk Ecotect Analysis对塔楼标准层不同办公区域的日照分析，提出室内灯光设计的优化方案，极大地降低了室内灯光照射要求，同时也对塔楼立面的遮阳构件提出了相应的优化策略；对冷却塔的冷却效果分析，保证了设计的运行效果。
在实现建筑节能方面上，BIM切切实实能够带来更加优异的效果。
3.2 材料节能利用
针对材料节能利用，BIM 当中的系统设计十分智能，能够将碰撞地标自动找出，并将其标注出来，在这种情况下，能够避免出现管网出现错、碰、漏的问题，进而实现材料的节约。碰撞问题，不止管线，也存在于建筑之间、建筑与结构、结构与管线、机电设备之间等等。BIM 技术在运用时，能够对建筑的多样性、复杂性进行细致分析，因此设计师可以使用信息技术展开构思，然后运用三维模型进行系统分析，三维模型的使用，能够为工程提供经济性设计、预算成本方面的信息，也能根据绿色建筑的整体评价标准对建筑材料的进行详细分析。传统模式中，很难将数据精确的计算出来，但是基于BIM 技术的功能的强大，能够将工程中的材料需求量、配比、能否满足建筑要求等详细分析出来，进入保证建筑设计在无污染的状态下进行。在此过程中，能够被循环运用的材料应高于整体材料的百分之十。
3.3 在节水与水资源利用方面的应用
建筑给排水、暖通工程是对各类给水、排水管道进行统筹布局、合理安排，通过布置管道，将经过沉淀、过滤、消毒处理过的室外管网的水引入室内对用户进行服务。这个过程就涉及管网的布置、管材、管径的选择，BIM通过动态数据库模拟建筑施工，绘制给排水三维立体图，对管道的敷设方式、管材的选用、管道的布置位置进行渲染与分析，向决策者们提供可视化的管道布置路径，在进行正式施工前就进行模拟运用，避免了人工错误造成的管道资源的浪费。同时，BIM能够将用户输入的数据代入自带的用水量等计算系统，对建筑日通水量、建筑最大时用水量、排水设计秒流量等进行计算，清晰了解建筑日用水量，通过对日用水量的数据收集与分析，得出日用水量高峰期与停滞期，并提出优化方案，提高用水效率。
3.4 门窗结构优化设计
门窗是建筑结构重要的采光结构，也是建筑室内与室外产生热交换最频繁的区域。通常情况下，建筑能耗的40%以上源于门窗结构。科学的门窗设计和采光设计是建筑能够实现技能的关键。以门斗设计为例，节能设计过程中，其位置、朝向都会影响建筑的整体能耗。以BIM技术为核心，模拟了门斗不同位置下对室内气流的影响。同时，为了确保养老中心室内的自然通风和合理采光，除了选用节能中空玻璃来合理降低窗户热传导系数外，还通过优化建筑的内部空间，使其具有较好的通风条件，采用了板式内廊的结构，显著的提高了室内通风，也解决了内部的采光问题，保障了居住的舒适度。
4 应用模式
就 BIM 技术应用模式来讲，可以加强对建筑模型的运用，借此帮助建筑师进行优化设计。BIM 模型在使用中，能够将设计方案转化为三维图案的形式，在此情况下，更便于分析与观察，同时能够促进专业整体沟通效率的提高，将设计可能出现的疏漏、错误大大减少，进而使项目建设成本得到有效控制。如管线碰撞问题，建筑之间、建筑与结构、结构与管线、机电设备之间问题等。通过对 BIM 技术的运用，能够使管线问题得到比较有效的解决，实现对管线走向的精确定位，并且解决建筑之间、建筑与结构、结构与管线、机电设备之间的问题。
结束语
BIM技术正在为人们的生活起居做着重要的贡献，在未来几年甚至几十年，运用BIM技术进行建设项目设计、施工和运维阶段的可视化处理将成为大势所趋，越来越多的大中小企业、越来越多的国际组织和国外企业也将加入“互联网+”建筑中来，跟随时代的脚步，与时俱进，将传统建筑业的发展引入到一个崭新的阶段，实现建筑企业产业化，建设项目专业化的行列中来。
参考文献
[1] 张小涛.基于BIM技术的绿色建筑设计施工一体化应用分析[J].四川建材,2020(02):226-227.
[2] 邱光瑜．基于BIM技术在建筑节能设计中的应用［J］．科技创新导报，2019，16(36):144，146．