绿色公共建筑设计中BIM技术的应用研究

绿色公共建筑设计中BIM技术的应用研究

张硕

（山东莱克工程设计有限公司，山东东营257100）

摘要：针对绿色公共建筑设计，在叙述BIM技术在个设计阶段中的应用基础上，结合案例，验证了BIM在绿色公共建筑设计中应用的合理性、适应性与有效性，为不断提高绿色公共建筑设计水平奠定良好基础。

关键词：公共建筑；绿色建筑设计；BIM技术

如今，城市居民对大型公共建筑的使用越来越多，为满足人们的日常生产生活要求，需要建设或完善公共建筑。但公共建筑无论是在建造还是在运营过程中都会产生能耗，并带来一些环境问题。因此，需要在前期设计阶段就引入绿色建筑观念，使公共建筑符合绿色建筑标准。但公共建筑设计作为一项复杂繁琐的工作，尤其是还要实现绿色建筑目标，具有很大的难度。对此，有必要在设计中引入BIM技术，为设计人员提供可靠的技术支持。

1绿色公共建筑设计对BIM的应用

1.1在方案设计阶段中的应用

（1）以现有方案信息为依据进行BIM模型的构建，并将该模型用于方案设计过程中的交流讨论，使交流讨论的过程实现可视化[1]。

（2）方案编制时，不同参与方之间的交流和讨论都是将BIM模型作为基础的，与传统以二维图纸为核心的方式相比，不仅更加直观和准确，而且还能更好地促进理解，进而提高了联系与沟通的效率。

（3）在BIM模型当中，包含了各专业针对建筑给出的信息表述，这些信息都能直接导入至各类分析软件，这样能有效防止重复建模，每个参与方都能利用模型对信息实施处理。

1.2在初步设计阶段中的应用

（1）以方案设计过程中形成的不同专业图纸为依据，构建扩初模型。为项目公司提供协助，确认项目建筑空间与其它各个系统之间的关系，实现对设计的初步检验。

（2）对不同专业之间开展碰撞检查，将检查结果与形成的初步优化建议都提交至设计单位或项目公司。

（3）收到设计单位修改后的设计图纸时，对复合模型进行更新，同时规避所有错误，对项目设计进行优化，避免在后期更改造成不必要的浪费。

1.3在施工图设计阶段中的应用

（1）构建包含建筑、结构与机电等在内的所有内容的模型，为之后的深化设计开展提供完善的信息，对于模型的深度，应符合深度设计基本规范和标准。

（2）开展碰撞检查工作，制定合理的优化建议，以设计院提供的完成更新之后的图纸为依据，对更新模型进行复核[2]。

（3）为中、小工程与重大工程等的调整提供数据信息高度整合的平台及节点，为工程各方的深化调整等工作都提供帮助，进而给出准确可靠的决策。

1.4在设计协调阶段中的应用

协议项目公司开展包含土建、幕墙和钢构等在内的协调，以现有的相关图纸为依据，将其带入至模型当中，并在模型当中实施设计校核，如果发现问题，立即提交至有关单位进行更新，进而保证设计质量。

该阶段通过对BIM模型的引入，能对不同参与方相关信息实施整合与验证，对项目在实际施工中发现风险和控制控制提供帮助，为进度控制与成本控制提供保障，减少纠纷和矛盾的产生。

2案例分析

2.1项目基本情况

某拟建绿色公共建筑总占地面积约为17km2，建筑面积为1.2万m2，拟分成三期进行建设。根据当地规划发展要求，该项目的设计目标确定为：低碳环保；达到国家绿色建筑三星标准和LEED铂金认证[3]。

2.2需求分析

设计开始前，应先明确需求，对需求予以深入分析：

（1）自然生成需求：本项目如同一颗生命力十分顽强的大树，处于当前的环境不断生长，此时就需要得到设计人员适当的修饰和引导，使它和大自然良好融合，确保建筑的造型等都能和周围环境良好适应。

（2）零能耗需求：本项目是该地区第一座实现零能耗目标的建筑，为切实达到该目标，应在设计过程中采取合理可行的节能措施，找出最佳的设计方案。

（3）人性化设计需求：本项目是一个供人们休息与活动的公共场所，所以在设计过程中必须注重人性化，在降低能耗的基础上，保证舒适度。基于此，设计中应使用节能效果突出的控制系统，同时根据项目的特点制定合理的运营方案[4]。

2.3应用模式

2.3.1方案前期

对AutoCAD和GoogleMap进行充分结合，以此实现对场地环境的快速调用，同时采取直观的形式帮助项目的设计人员正确理解设计意图。以生成的地形数据为依据开始场地环境的分析。对环境实施模拟分析，辅以设计理念，能生成与场地环境良好适应的建筑形体。

2.3.2方案比选

根据规划过程中对数据进行分析后得出的结论，设计院提出多套方案，并借助专业软件实施分析模型的构建，同时采用软件对数据信息予以交互，实现方案的数据信息模拟分析，采取加强比较的方式，得出与设计目标完全相符的最佳方案。比如通过对流体力学的模拟分析，能计算确定不同方案在立面风压上存在的差异，进而对不同该方案具有的自然通风效果进行综合评价。在绿色建筑的评价标准中，这是一项十分重要的内容。

2.3.3节能措施优化

想要实现预期的零能耗等目标，必须做好节能措施优化，同时这也是将绿色建筑设计和BIM充分结合到一起的关键。设计中，可引入包含IES与STAR等在内的分析软件，并利用BIM技术帮助不同专业选择适宜的节能措施，将所获分析结果为主要依据，在通风、采光、遮阳等被动，以及空调、照明等主动两个方面都开展整合优化，完善模型信息，实现详细模型的构建，最终获得最优的节能措施[5]。

2.3.4方案验证

这一阶段能对现有数字信息进行集成，利用软件进行的协同工作可以让不同专业在实际的设计工作中及时沟通与交流，同时发现所有潜在问题。为获得最佳节能效果，设计单位对建筑综合能耗与热舒适度实施模拟验证，获得结果，为之后运营方案的制定与执行提供可靠指导。本项目中，借助BIM构建的信息模型具备关联性、统一性与完整性，能实现以上各阶段对BIM技术应用的基本要求，从而达到理想的设计效果。

2.4应用效果

（1）通过本次实践，在能耗分析的基础上引入BIM技术，能实现可持续设计目标，建成了与本项目良好适应的BIM工作基本流程及不同专业之间的协作模式。

（2）本项目建成了一致性、完备性与关联性均较好的BIM信息模型，同时将其作为核心实现了对能耗的综合分析，以及碰撞检查和施工模拟，对目前BIM在建筑领域的应用积累了经验，使BIM工具的实际应用水平得到大幅提高，同时为之后类似项目的设计与建设奠定良好基础。

3结束语

综上所述，在绿色建筑设计中引入BIM技术是现阶段建筑业发展主要趋势，必须得到项目公司及设计单位的高度重视。但BIM作为一项复杂的新兴技术，目前还处在探索阶段，它的应用和发展都建立在软件和建筑专业人员密切沟通的前提下，只有这样才能使BIM真正用于具体工作，同时推动相关软件和整个建筑设计行业都快速发展，实现双赢。

参考文献：

[1]王骁男.基于BIM技术在绿色建筑设计中的应用[J].建材与装饰,2019(22):114-115.

[2]齐萍.BIM技术在绿色建筑设计中的应用[J].居舍,2019(19):23.

[3]王盛.基于BIM技术在绿色建筑设计中的应用[J].建材与装饰,2019(19):97-98.

[4]李文新.BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用分析[J].工程技术研究,2019,4(12):49-50.

[5]刘婷.BIM技术在绿色建筑设计中的应用研究[J].住宅与房地产,2019(09):65.