绿色建筑节能设计中BIM技术应用刘一波

绿色建筑节能设计中BIM技术应用刘一波
发布时间：2021-10-06T03:26:08.780Z 来源：《基层建设》2021年第18期作者：刘一波
[导读] 在我国进入21世纪快速发展的新时期，随着科学技术的不断发展，以计算机软件为代表的数字化技术在社会各领域得到了广泛应用，其中就包括现代建筑设计的数字化转型，如基于BIM技术的绿色建筑设计。

所谓绿色建筑设计，是指在建筑设计过程中，利用多种手段，较大限度弱化建筑施工对自然资源的需求，以及减少建筑本身对自然资源的依赖，使建筑设计实现低耗能、高效率的转变。

兰州理工大学技术工程学院甘肃省兰州市 730050
摘要：在我国进入21世纪快速发展的新时期，随着科学技术的不断发展，以计算机软件为代表的数字化技术在社会各领域得到了广泛应用，其中就包括现代建筑设计的数字化转型，如基于BIM技术的绿色建筑设计。

所谓绿色建筑设计，是指在建筑设计过程中，利用多种手段，较大限度弱化建筑施工对自然资源的需求，以及减少建筑本身对自然资源的依赖，使建筑设计实现低耗能、高效率的转变。

关键词：绿色建筑；节能设计；BIM技术
引言
现代化建筑设计中，绿色建筑节能设计理念加深，尤其是城市建筑对建筑节能设计提出更高标准，在这种情况下，须提高对绿色建筑节能设计的重视。

绿色建筑节能设计的应用，其主要目的是帮助建筑施工节约更多资源，减少能耗，协调与环境之间的关系，保证建筑设计合理基础上，真正做到保护环境。

积极应用绿色环保材料，以节能技术手段，实现建筑企业的可持续发展。

绿色建筑节能设计中积极应用BIM技术，为设计提供更多技术性方便，尤其是可视化与立体化设计，帮助绿色建筑节能设计实现全面性设计细节控制，取得更理想的节能设计效果。

1绿色建筑材料管理特征
首先，绿色建筑材料生产厂家应明确相应质量标准，在生产期间需要对绿色建筑材料进行严格管理。

与此同时，依据绿色建筑工程实际情况及施工需求，为其提供不同的绿色建筑材料，加强销售量、库存量以及生产量等基本指标管理。

由于项目与材料品类不同，绿色建筑材料生产厂家与供应商也不尽相同，因此开展绿色建筑材料管理过程中，传统建筑材料管理模式无法满足实际需求，在这样的前提下，我们必须转变传统粗放化管理，将精细化管理与信息化管理理念代入到工作中。

其次，绿色建筑工程实施期间，工作人员应以建筑设计为根据，具有针对选择不同种类的绿色建筑材料。

在这里注意施工单位与材料生产单位之间的沟通，加强双方协调管理工作，直至项目竣工交付后，施工单位需要将相应绿色材料信息与绿色建筑信息向物业提供，从而便于建筑物投入使用后维护管理工作的顺利进行。

2绿色建筑节能设计中BIM技术应用
2.1深化设计
概念设计方案获得之后，设计人员可以结合绿色评价标准进行相关方案的深化设计，即利用跨专业整合的方式，分配特定属性、关系，并编制包含抽象建筑几何形状在内的分析数据模型。

对照设计意图，进行BIM分析模型的提取，进而利用BIM参数化信息转换功能，满足照明模拟与结构分析、能耗分析、声学分析等绿色公共建筑设计参数导入需要，最终获得涵盖丰富建筑信息的三维模型。

以装配式混凝土结构的绿色公共建筑设计为例，设计人员可以首先利用AllplanPrecast等软件对单个预制构件进行建模，随后在建筑平面图内拼装构件，进而以“属性”选项工程参数设定的形式，直接在模型上进行节点拆分，进行构件配筋、水电预留预埋、吊点等内容的深化设计。

2.2大厅设计效果图
为保证建筑空间的整体性，BIM技术主导下的绿色建筑设计还需要考虑不同装饰方案所造成的资源浪费，大厅主体建筑的装饰主要以木板为主，且木板的安装在视觉效果上形成了较为明显的层次感，且所选木板的大小规格不尽相同，这也是BIM技术导入下绿色建筑设计理念的重要体现。

大厅中的水池设计则是利用了水比热容高的特点，通过BIM技术可以对建筑的热环境进行仿真，以确定改水池的大小、容积，从而减少在建筑热环境调节方面的资源浪费。

2.3室内环境设计
室内环境节能设计中，BIM技术的应用，帮助其打破传统设计限制，融入更多新的设计理念。

室内环境设计是良好氛围营造、舒适性提高的关键手段，同时也是绿色建筑设计可靠性提高的基础。

及时在室内环境设计中发挥BIM技术优势，对自然通风设计中，利用模拟工作，根据收集到的绿色建筑节能设计数据，及时对室内自然通风状态进行分析，尤其是室内封口尺寸与位置。

综合分析结果进行灵活调整，进一步保证室内空气的流畅。

通风性能进一步强化的基础上，及时对室内环境加以改善，并利用通风设计优化的条件，减少室内环境
的能耗。

通过BIM模拟技术，及时进行建筑室内布局，获取室内布局的各方面参考数据，根据室内环境节能设计相关标准，对室内环境节能设计方案进行完善。

积极创建室内环境节能设计专业模型，为室内环境节能设计工作的顺利开展与高效完成创造有利条件。

2.4材料施工阶段的管理
管理者可以通过ＲＦＩＤ标签，进行材料储存吊装活动的监管，全程监督管理材料的采购和使用，并且将自身所掌握的材料信息录入云平台当中，这样可以降低人工信息录入产生的误差，如检查材料进场环节过程中，工作人员可以在ＲＦＩＤ阅读设备帮助下，实现材料数据信息的采集，促进绿色建筑材料管理的加强。

在工程监理过程中，技术专家组对于各项目部，工程方面渠道信息的接收负有主要责任，在这样的前提下需要具有针对信息作出处理，这样才能够为施工提出具体要求和指示，与此同时为施工单位管理层决策工作提供意见或建议。

2.5BIM模拟分析
在室内外环境质量方面，需要综合考虑日照、通风、能耗等多种因素，进行恰当设计。

首先，结合《城市居住区规划设计规范》关于建筑日照的规定，将Revit软件中的RVT格式模型导出为DXF格式，进而导入Ecotect中，形成ECO格式的日照分析模型。

具体分析时，可以选择大寒日08：00—16：00建筑遮挡日照最不利一处窗户为目标，分析当日太阳照射项目形成的阴影，满足住宅建筑日照规定的方案，进而经软件分析数据汇总，以日照分析图+计算阐述文件的形式，为绿色公共建筑环境质量设计提供支持。

其次，鉴于高大建筑物会通过改变区域近地面层风场结构而影响环境舒适性，甚至威胁公共建筑内外安全性。

因此，设计阶段可以结合《绿色建筑标准》关于建筑周边人行区风速低于5m/s的要求，在概念设计时贯彻避开冬季主导风向、便于夏季自然通风的方针。

即在Airpak软件的支持下，利用基于BIM的CFD 模拟方法，以周围空气龄、建筑表面风压、周围风场风速为指标，建立C建筑室外风环境的模拟模型，分析C建筑周边风场分布、室外风环境对室内不同季节防风干扰。

模型中可设定夏季主导风向为南东南，冬季、过渡季节主导风向均为西南，基准高度风速分别为1.90、2.10、2.40m/s。

通过风速矢量计算，判定风速是否满足要求。

若因过渡季节、夏季前后压差在1.50Pa以下导致风速与要求不符，则可以选择引导通风措施。

例如，在C建筑西北侧横排栽植本地大冠幅乔木等。

引导通风措施实施之后，可以再次对各季节前后压差进行分析，确定自然通风增强效果。

结语
BIM技术在建筑设计中的应用解决了长期以来传统建筑设计成本高、效率低、污染大等问题，同时，借助不同的动态数据模型，则可以对不同建筑设计方案进行动态仿真，由此则可以明确设计方案的合理性。

同时，BIM技术在绿色建筑设计中的应用还包括不同建筑材料与建筑结构的关系仿真，从而在保证建筑质量的基础上，减少建筑设计中对于资源的消耗，以及降低建筑设计的成本支出。

然而，BIN技术在绿色建筑设计中的应用需要大量的数据作为支撑，因此，BIM技术到如下的绿色建筑设计在缺少数据的情况下，其设计方案的科学性与可行性需要进行进一步论证。

参考文献：
[1]范凯兴.基于BIM技术的绿色建筑节能设计应用探讨[J].中国设备工程，2020（21）：203–204.
[2]丛玉琛.绿色建筑节能设计中BIM技术应用探讨[J].中国设备工程，2020（19）：16–17.
[3]王晶晶.刍议绿色建筑节能设计中BIM技术的应用[J].中华建设，2019（10）：132–133.。