建筑綠色節能設計中BIM技術的應用

王 軒

青科控股集團有限公司

1 BIM技術的特點

很多人提到BIM 技術就認為是一套軟件，但是其中BIM 技術的表現形式是一套軟件工具，但是更重要的是BIM 技術所涉及的管理范圍非常廣泛，而且還可以將建筑的所有管理信息用數字化的語言表達出來。在傳統建筑設計中，設計者通常使用CAD 軟件，呈現出來的建筑模式是2D，少數是3D 的，但是CAD呈現出來的建筑模型一般只有點、線、面等，這些元素與建筑實體還是存在一定的差距，尤其是一些復雜的模型，2D 視圖很難表達清楚，而設計圖之間可能也有一定的差異，這可能會給建筑施工和后期維護運營埋下隱患。BIM 技術利用數字化的3D 模型，將目標建筑呈現得更加清晰，而且還涉及建筑的整個生命周期，很好地彌補了傳統設計的不足。

1.1 BIM技術的可視化與協調性

如今建筑設計依然以平面圖紙為主，這種表達形式很容易造成的問題就是圖紙與建筑實體存在差異，可能會導致施工隊伍與建設單位存在矛盾，而BIM 技術可以很好地規避掉這一問題，因為BIM技術具有可視化的特點，其呈現出來的建筑模型是三維立體的，可以讓各個參與單位都能夠直觀的了解目標建筑，不管是工程預算還是施工組織設計都能夠比較準確，更加節省建設成本。眾所周知，一個建筑項目的完成需要多方力量，只有將各個參與方有機結合到一起，才能保證建筑項目順利竣工，因此保障各個部門和單位的協調交流也是非常重要的。BIM技術就具有協調作用，它可以將各個參與方和管理人員之間的溝通方式進行優化，讓他們之間的溝通變得更加順暢，效率更高。

1.2 BIM技術的可出圖性與一體化性

BIM 技術可以將建筑目標直觀地展現在大家面前，具有一定的可出圖性，針對這一特性，業主方可以根據自身的需求對建筑設計提出改進意見，從而更好地保證建筑項目的綠色環保性。BIM 技術不僅在設計過程中表現出很好的優勢，而且還可以應用到建筑的工程進度、質量以及成本管理中，具有一體化的特性。例如，目前建設工程主流預算軟件中，都需要將設計圖紙重新導入，或者進行模型胡處理，才能進行工程造價計算。但是在BIM 軟件中可以直接根據模型計算出工程造價，省去了很多時間和精力，而且計算的數值更加準確。

2 建筑綠色節能設計中BIM技術應用的價值

2.1 有利于建筑綠色節能管理早日實現數字化

隨著信息技術的不斷發展，數字化已經是大勢所趨，數字化不僅可以提升管理的效率，而且還可以節省企業的管理成本。對于建筑設計而言，BIM 技術的有效運用可以進一步推動建筑綠色節能管理早日實現數字化。首先BIM技術本身就是將建筑實體用數字模型的形式表現出來，而且BIM技術將設計與施工、維護等其他建筑管理階段的工作內容有效結合起來，打破了傳統設計過程中各個行業之間的壁壘，可以更好地將綠化節能的設計理念運用到建筑設計中。設計過程中，BIM 軟件可以將所有的建筑信息反映出來，設計人員通過各項數據指標來調整設計方案，從而更好地保障建筑項目的綠色節能。不管是從設計方法的有效性，還是從設計人員的工作效率方面看，BIM技術都能夠表現出很強大的優勢，有利于建筑綠色節能管理早日實現數字化。

2.2 有利于減少工程的施工費用

建筑綠色節能理念不僅要運用到設計過程中，而且在施工和后期維護中也應該去貫徹綠色節能的思想，才能真正實現建筑綠色節能。在項目建設中，工程變更是時常發生的事情，但是這些突發狀態可能會增加項目的建設費用，影響建筑的綠色環保性，但是在傳統的建筑設計中設計人員很難在短時間內完成變更，并且保障設計方案的優越性。如果將BIM 技術應用到設計變更中，不僅可以節省設計人員的工作時間，而且還能夠提升設計方案的可行性，保證項目順利進行，有利于減少工程項目的施工費用。

3 建筑綠色節能設計中BIM技術的具體應用

3.1 綠色建筑節能設計準備階段BIM技術的應用

在設計準備階段，設計人員需要進行實地勘察，了解設計項目周邊的情況，分析項目的通風、采光等信息，這樣可以讓設計方案更加精確，保證項目的綠色節能。在傳統設計中，一般設計項目都是二維設計方式，需要經過大量的計算、驗算、模擬等，因此，設計過程中所需要耗費的資源是比較多的。如果將BIM 技術應用到設計準備階段，BIM技術建立的三維模型，更加貼近實體。例如，建筑的通風設計中，BIM 技術可以進行通風模擬，然后根據模擬結果進行改進，相比于傳統進行人工驗算，BIM技術模擬的通風方案會更加環保節能。

3.2 綠色建筑節能方案設計階段BIM技術的應用

如今建筑設計越來越復雜，對綠色環保的要求越來越高，因此建筑設計技術也需要不斷進化。對于綠色建筑節能方案的設計，首先要保證建筑結構的安全性和穩定性，其次是保證建筑構建的合理性和舒適性，最后是要實現綠色環保的設計理念，這些賦予了建筑設計承擔了更多的責任和目標。如果仍然使用傳統的設計技術，那么可能需要耗費的時間和人力資源都是非常巨大的，分工合作也可能會導致技術和理念的而不同，導致各個模塊之間的配合不夠契合。因此，需要應用BIM技術，對建筑設計實行模塊化設計，將設計目標分為若干個模塊，委派專業人士進行相應模塊的設計，一方面可以節省項目整體的設計時間，另外一方面BIM 軟件中本身就包含了很多的功能模塊，各個模塊的合成也會非常的緊密。在BIM 軟件中有參數設計模塊，這個模塊能夠給設計目標給予一定的參考數據，設計人員可以結合這些基礎數據來進行設計方案的細化和分解，其次設計人員可以根據這些參考數據來修改自身的設計方案，提高方案的合理性。BIM軟件中的可視模塊在綠色建筑節能設計階段發揮很大的優勢。一般項目設計中，業主方通過設計圖紙很難想象出項目的實體情況，因而不能根據現有的設計方案提出自己的參考意見，導致在建設施工過程中業主方或者施工單位會提出變更設計方案的情況，不僅會給設計工作增加負擔，同時也會影響項目的正常開展。如果將BIM 軟件中的可視模塊應用到設計階段，通過立體的三維圖形顯示，不僅可以將建筑的外觀呈現在業主方面前，而且一些內部結構或者復制的設計內容也可以讓業主方看得非常清楚，這樣不僅可以讓業主方更加了解建筑，而且對于設計人員自身來說，也會對設計方案有新的認識，多維度、多層次的分析設計方案，在不斷改進中提高設計方案的合理性。此外，BIM 技術通過數字來表現設計建筑的特性，設計人員進行通過修改相關數據來進行對比方案的優劣勢，直觀方便，也可以進一步優化設計方案。

3.3 綠色建筑節能施工階段BIM技術的應用

在綠色建筑節能施工階段，涉及的參與方很多，涉及的工程類別也比較多，因此各方面的協調統一對于施工項目的順利開展非常重要。綠色建筑施工階段機電設備的管線施工是非常重要的組成部分，現代建筑中機電管線的數量是非常龐大的，施工難度比較大，如果設計人員之前未能及時預見機電管線的布置，那么會導致施工存在問題，從而影響建筑的綠色環保。通過BIM 技術，設計人員可以提前進行模擬，了解項目的能耗需求、建筑的通風采光以及空間的重疊問題，這樣就可以機電管線的布置進行反復的分析，最終得出一個比較合理的設計方案，實現建筑的環保設計要求。

3.4 綠色建筑運營管理階段BIM技術的應用

綠色建筑運營管理階段是建筑發揮價值的重要階段，建筑項目的數據信息對于建筑的運營管理很有價值，可以為管理人員的工作提供數據支撐。如果項目出現了建筑病害，那么通過BIM技術也可以快速建模，找到解決病害的辦法，降低病害造成的損失。除了建筑的維修以外，能耗管理中也可以使用BIM 技術，管理人員可以通過BIM技術計算建筑的能耗情況，針對性提出節能降耗的措施，不僅可以降低管理人員的工作壓力，而且還可以節省能源，從而達到節能環保的效果。

4 結束語

如今綠色節能建筑深受人們的喜歡，國家也鼓勵支持實行建筑綠色節能設計，而BIM 在建筑綠色節能設計中所發揮出來的優勢也是不可忽視的，因此，加強BIM技術的推廣與應用是非常有必要的。在未來建筑設計中，傳統的設計技術將會慢慢被淘汰，BIM技術將會成為了每個人設計人員都必須掌握的技能，希望設計人員能夠不斷學習，加強BIM 技術的學習與實踐，讓BIM 技術早日應用到建筑設計的各個階段，提高我國建筑的綠色環保效果。