BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用分析

BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用分析

徐晓东

天津天华北方建筑设计有限公司 300373

摘要：BIM技术即建筑信息模型，能够在数据搜集、整理、存储、使用的过程中将建筑效果进行三维化立体展示，目前被广泛应用于绿色建筑设计中，支持建筑工程管理和施工人员在立项、建筑设计、施工组织计划、物资采购、进度管理、竣工验收、后期运营等方面进行高效、智能化管理，使建筑全周期的整体数据和信息更加透明。本文探讨了BIM技术特点与优势，并分析了其在绿色公共建筑设计中的应用，以供相关行业参考。

关键词：BIM技术；绿色公共建筑；设计；应用分析

引言：

绿色公共建筑与普通建筑不同，需要结合地质勘察的结果、建筑的使用需求、预算等进行设计优化，采用就地取材、优化能源供应、强化运营管理的方式来减少对能源的消耗，在集中供热供冷、清洁能源使用、雨水循环系统等方面进行独特设计，使公共建筑的间距、高度设计、景观控制、内部空间分布更加合理，使公共建筑得到长期稳定的发展。

一、BIM技术的特点

BIM应用于建筑设计，具备三维可视性、模拟性、自动化、信息化的特点，通过该技术的使用，能够将项目整体拆分为各局部，生成平面、立面、剖面的效果图，三维化的展示使室内、室外的效果更加立体，在展示的过程中有助于业主进行决策，也能够帮助施工方充分了解设计意图，在进行技术交底、进度安排的过程中把握主动性，减少了工程返工，如图1所示；在优化设计方面，BIM技术能够协助设计人员对给排水管道、内部空间分割进行碰撞试验，以及时发现设计可能存在的问题，对设计进行修正，提高空间的利用率，减少错漏，改善出图质量和设计效果；在自动化更新方面，BIM平台的各模块具有相关联性，通过协同设计和自动更新，局部进行修改后可以自动统计新的工程量变化，实现“一处修改、整体更新”的目的，在节能设计方面，自动化的操作减少了纸质文档和图纸的数量，更加节能环保，也避免了人工制图带来的失误，使图纸更加精确，按照系统统计的材料和工程量清单进行物资采购工作，能够节约建筑材料，避免浪费，实现建筑设计的智能化和自动化。

图 1.

2. 绿色公共建筑的要求

绿色公共建筑设计，需要考虑到能源危机、生化环境恶化、温室热岛效应等问题的影响，在保障公共建筑基本功能和安全性的前提下，融合低碳理念和可持续发展的技术措施，减少二氧化碳的排放和建材的消耗，最大限度地选择天然、无污染的建筑材料，避免对周围环境的过度扰动。

首先绿色公共建筑设计，需要贯穿项目的全生命周期，即包含设计、施工、进度管理、后期运营等流程，以实现对整体过程的精细化管理，实现经济效益和社会效益的兼顾，保障设备、材料、技术的可持续性；其次是在设计中应当明确绿色施工的技术要求，结合项目所在地的气候、资源、环境特点，编制绿色设计专篇，从而使设计更加因地制宜，贴合当地特点；最后是应当加强给排水、采暖、通风、电气等多专业的紧密配合，在多方面兼顾经济效益，从而实现节地、节能的目标，为消费者提供舒适、宜人的居住环境^[1]。

2. BIM在绿色公共建筑设计中的应用分析

1. 三维呈现

以某地政务中心综合楼项目的设计为例，在方案设计时，可以使用BIM的

3D模型对地下停车场、一层入口大堂、食堂、办公室、室内空间分布进行统一规划，结合人行轨迹等优化动线，从而提高用户的使用便捷度；在建模的过程中，根据日照计算的情况对建筑立面、室内自然采光、通风的情况进行分析，优化室内平面分布，设置数量、尺寸大小合适的窗、阳台、遮阳棚等，提高建筑体采光能力；可以在模型的平台上对各品类的预制构配件进行预拆分，以确定所需构件的数量、外形尺寸、安装方位等数据，为工厂的集中生产、运输、组装等工作提供数据支持，并通过预安装来模拟施工，以便及时发现潜在的问题，采取必要的措施进行防范，确保正式施工的准确和无误^[2]。

2. 碰撞试验

公共建筑通常占地面积大、功能较为复杂，在设计梁柱、楼板、楼

梯、给排水管道、通风及供暖系统时，需要考虑到大量的预留孔洞和管线的因素，不然很容易出现空间位置冲突、结构错误等问题，尤其是对于吊顶及隐蔽工程，为了解决这一问题，可以采用BIM系统进行结构、空间、管线分布的碰撞检测，检查预留孔洞、预埋线盒的设计是否合理，减少设计变更和返工的情况，避免土建和管线的碰撞错误^[3]。

3. 模拟施工

BIM平台可以将可视化功能与时间、空间的维度结合，对工程的进度进行模拟，利用三维模型进行交底，帮助施工人员了解业主的需求和设计要点，在进行模拟吊装、混凝土浇筑的过程中了解不同构件、吊具设备、大型机械的位置分布，对钢筋、混凝土的使用量进行预估，方便业主、施工方、监理方都可以及时了解建设情况，及时搜集业主意见，提高其满意率；各参建方可以查询任一时间节点上的工程信息，将设计中分项单价、合价、耗材情况与实际施工进行比对，以便及时发现消耗超标、造价失控的现象，强化对成本的管理。

4. 集成平台的便捷性

BIM集成平台环境和软件工具，一方面可以在设计中导入低碳节能的设计理念，根据绿色建筑相关的技术标准和概念设计绿色建筑外壳，对耗能、室内外采光环境、温度调节设备等情况进行模拟，另一方面集成平台可以对设计、协作、项目交付等数据信息进行统一整理，项目各参与方都可以通过智能手机、平板电脑等设备随时随地查询项目数据，实现对模型内参数和信息的无缝传递，并通过能源分析工具来不断追踪节能措施的落实情况，促进了信息和数据的共享，使沟通协作更加便捷、紧密，如下图2所示；关联数据库可以快速计算工程量，使工程实物量更加准确，实现对海量数据的把握，对管理条线进行优化，减少物流、仓储等环节的浪费，为限额领料、能耗控制提供了可能^[4]。

图2.

四、结束语

BIM技术作为新兴的设计辅助软件，实现了“所见即所得”的功能，使建筑设计更加真实、形象，利用三维渲染、安装模拟、材料表统计等功能强化对复杂问题的处理能力，以预先可视化的方式来优化施工组织安排，简化了设计和施工的流程，避免频繁的设计变更带来的成本上升，为绿色建筑的设计与施工提供便捷。

参考文献：

1. 陈冬. BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用研究[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2016(5).

2. 罗雪梅. BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用研究[J]. 工程技术(文摘版)·建筑:00142-00142.

3. 李海铭. BIM技术体系标准在绿色公共建筑设计中的应用[J]. 中国标准化, 2016, 000(018):142-143.

4. 马蕊. 基于BIM技术在绿色建筑设计中的应用[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(034):1176.