陆义淏

摘 要：绿色建筑指的是在建筑全寿命周期内，对资源最大限度的节约，对可再生能源推广和使用，促使环境得到保护，污染得到减少，将更加舒适健康的使用空间提供给人们。要想促使建筑的绿色得到实现，就需要在建设的全过程中加以应用，不能够单单着重于某一个环节。要想实现绿色建筑，建筑规划设计是必须要重视。

关键词：绿色建筑；BIM技术；应用

1 BIM技术

1.1 BIM技术的概念

即Building Information Modeling，翻译成中文就是建筑信息模型。简单来说，BIM技术是一个新型的概念，或者可以称其为一种数字表达，指的是在建筑的设计与施工过程中，包括策划、设计、施工、运营、拆除等阶段，进行建筑建造和数据管理的过程，该过程能提高工程设计行业进行作业时的效率和作业结果的质量。

三维数字技术是BIM技术的基础，BIM技术在三维数字技术的支持下，将建筑整个生命周期过程中可能涉及到的信息进行采集和处理，形成工程数据模型，是数字技术在工程设计领域的直接应用，在极大程度上帮助工程项目节约成本，提高效率，同时还降低了建筑过程中对环境的消极影响，符合低成本、高效率及绿色环保的经济理念。

1.2 BIM技术原理

BIM技术是一种主要针对于建筑与工程设计的CAD技术，将建筑方面的信息数字化，通过BIM技术，可将一个建筑设计中的全部信息都存储于一个电子模型中。

在所谓的BIM系统中，真实的建筑组成构件以编码的形式表现出来，即将建筑构件数字化。每个建筑构件对应一个对象，每个对象通过一组系数来表示其属性。以一面墙为例，其属性包括了这面墙的尺寸、材料、隔音性能、造价等性质。而二维的绘图软件仅能用简单的线条来表示。

1.3 BIM的优势和特点

BIM技术的主要特点有优化性、可视化、模拟性、协调性、可画图性等。其在协调能力方面很强，可供多位建筑设计者或多种软件之间进行建筑信息的分享与交流，使各个环节之间的连贯性加强达到提高作业效率、提升作业品质的效果，取代传统意义上的绘图方式，将二维设计向三维的可视设计转变，且对前期的场地考察及设计都有举足轻重的作用。

1.3.1数字化代替传统绘图，二维转化为三维。在没有BIM技术之前，工程设计及建筑行业主要依赖二位CAD技术来采集、提供各种相关信息，如平面图、剖面图等都是通过二维的图纸呈现出来的，然而这种传统的二维设计存在不少弊端。首先，随着城市化进程的不断加速，建筑设计的复杂度也逐渐提升。所以在进行建筑设计与建造的过程中对图纸精密度的要求也在不断提高，若继续使用二维的CAD技术来设计图纸，则会出现意图表达不清、施工单位难以理解等问题，无形中加大了施工的难度。而新型的三维可视化设计将二维图中平面的线条立体化，简单易懂，大大提高了施工效率。

1.3.2BIM分布式模型。在现代建筑行业中普遍使用的是BIM分析工具与BIM创作类工具相结合的分布式模型，诸如设计模型、施工模型、施工进度模型、制造模型、操作模型等则需要设计或施工单位进行制作。这些从属于BIM数据库的分布式模型为建筑过程、建筑项目提供了如估算工具、进度安排工具等分析工具。

2 绿色建筑设计的阻碍

2.1 工程建设体制

我国绿色建筑的起步较晚，且在建筑行业中建筑师普遍缺乏话语权，导致整个建筑行业普遍缺乏科学性。目前，我国绿色建筑的试点不少，大多被用来表现个人政绩，而没有真正实现其意义。

2.2 绿色建筑评价体系不成熟

目前，国际上发展比较成熟的绿色建筑评估系统有英国的BREEAM评估体系、美国的LEED绿色建筑评估体系、德国的生态建筑导则LNB、加拿大等多国参与的GBTool、澳大利亚的建筑环境评价体系NABERS、法国的ESCALE、挪威的 Eco-Profile、日本的CASBEE等。通过具体的评估技术可以定量地描述绿色建筑的节能效果、节水率、减少CO2等温室气体对环境的影响、“3R”材料的生态环境性能评价及绿色建筑的经济性能等指标，因此，可以指导设计，为决策者和规划者提供依据和参考标准。我国的《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378―2014）于2015-01-01开始实施，相比于旧版标准，新版标准的改动较多，侧重点有所转移，但对地域的差异考虑不足；对管理程度不够重视；有些指标量化不足，导致我国认证的绿色建筑与国际水平还有差距，通过软件节能计算的建筑很难达到理想效果。

2.3 专业协同性不强

设计阶段的设计包括建筑、结构、水暖、空调、机电、装饰等各个专业。对于绿色建筑，还要考虑绿色环保建材的置换问题。在设计过程中，各个专业是独立进行的，虽然有一定的组织和协调，但沟通起来有障碍，会产生一定的疏漏。

2.4 与施工阶段衔接难

工程中比较明显的一个特点是前期的设计和后期的施工存在偏差，主要原因有以下2个：①很多设计人员缺乏施工生产知识，没有现场施工经验，导致设计中频频出现施工中根本无法解决的问题；②我国的施工队伍专业技术水平普遍较低，实际操作的工人几乎没经过专业培训，未能与时俱进，不了解建筑发展的新方向，识图能力较差，对设计人员设计意图的理解不够全面。

2.5 二次绿色不能提前實现

目前，我国绿色建筑的评价是基于2D的CAD辅助设计方案进行的，虽然通过了初次绿色评估指标，但因CAD二维精度的局限性，不能有效量化后期的节能绿化指标，不能实现绿色建筑的二次评估，无法实现真正意义上的绿色建筑。

3 BIM在绿色建筑中的应用

BIM是一种技术理念，倡导共享知识资源分享建筑各方面信息，为建筑从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程。绿色建筑和BIM均注重建筑的全寿命周期，一个强调寿命周期的建筑各项性能，另一个尽力为建筑性能优劣的判断提供可靠数据信息支持，二者不谋而合。可以认为，绿色建筑为BIM提供了宽阔的展示舞台，而BIM则为绿色建筑的实现提供强大的技术支撑。当前，可以从以下几方面来探索BIM对绿色建筑的技术支持。

3.1 节能与能源利用分析

节能与能源利用是绿建评价标准的重要内容，将BIM 技术所建立的建筑三维可视化模型导入能耗分析软件或者转为相应格式导入能耗分析软件，根据相关规范标准，结合项目所在地的气象数据，完成建筑能耗分析模型的完善工作、分析数据生成、建筑能耗分析结果数据的处理与直观可视化模拟，根据模拟计算结果调整优化围护结构方案以及相关参数的设置，实现对设计过程中节能标准的预期控制。利用BIM模型进行室外太阳辐射分析，分析太阳辐射强度及其分布，用于各太阳能设备的方案设计与优化，实现可再生能源的最大化合理利用，同时还可以优化室外植被的配置比如合理确定喜阳植物、喜阴植物、中性植物的种植位置。此外还可进行室内自然采光分析，充分利用自然采光，降低人工照明能耗。

3.2 节水与水资源利用分析

根据BIM所建三维信息模型，结合各地的暴雨强度系数以及当地的暴雨强度计算公式，建立一个完整的数据库，作为雨水采集计算的重要依据，然后根据各种雨水采集方式中不同地貌和不同材质对确定径流系数的影响关系以及建筑，道路以及绿地等面积来计算集雨量，并进行适时调整优化设计方案。

3.3 节材与材料资源利用分析

绿建评价标准对所使用的建筑材料及其使用百分比作了详细的要求，比如要求：施工现场500km以内生产的建筑材料重量占建筑材料总重量的60%；在保证安全和不污染环境的情况下，可再循环材料使用重量占所用建筑材料总重量的10%。面对这些要求，显然传统的技术手段难以进行快速准确的计算，尤其是用BIM技术来解决这类问题，则显得相对容易，BIM具有强大的数据信息和强有力的材料统计功能，可以很快计算出各类材料的用量，指导工程的材料配置，使其满足评价标准的要求。不仅如此，BIM技术可以综合建筑、结构、水、暖、电、动等各专业的设计内容于一体，并具备碰撞检查功能，将各专业的冲突解决于设计阶段，从而避免了在施工阶段才发现冲突所造成的材料浪費，这也对节省材料有所贡献。

4 结语

随着我国绿色建筑事业的大规模发展和相关规范的不断完善，对绿色建筑设计也提出新的要求，BIM技术引导的高效的、准确的、统一的建筑设计方法必将大行其道。而随着BIM技术在我国的研究和应用的不断深入，也必将对绿色建筑设计产生深远的影响。

参考文献

[1] 李建宏，汪军，祁爽.基于BIM技术的建筑设计优化应用研究[J].建筑技艺，2014

[2] 付晓惠.绿色建筑整合设计理论及其应用研究[D].西南交通大学，2011.

[3] 任娟，刘煜，郑罡.基于BIM 平台的绿色办公建筑早期设计决策观念模型 [J].华中建筑，2012

（作者单位：泰州市建筑设计院有限公司）