BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用

张小雨

（安徽省医药设计院，合肥 230000）

1 前言

BIM技术是一种应用于工程项目设计与施工的数据化工具，其通过对各种工程项目的各种相关信息进行整合，并在整个工程项目的规划、运行、维护中实现数据的共享与传递，使得设计与施工人员能够准确地了解和处理各类建筑信息，促进工程项目各参与方的合作，这样可以提高施工效率，节约设计费用，缩短施工周期。绿色公共建筑设计作为一种新型的公共建筑，是近几年来绿色公共建筑概念的重要体现。绿色公共建筑是指从建筑材料到施工都严格遵守绿色环保的理念，而公共建筑是城市建设中不可缺少的一部分，促进其绿色发展有助于增强建筑行业的时代竞争性。

2 BIM技术概述

BIM技术本质上是建筑设计信息建模技术，其可以通过建筑行业中的多种数据模型，直观地反映出建筑的真实面貌。BIM技术能够在建筑整体上进行某种表达，并能反映出相当客观、精确的特点，建筑模型也会因局部的设计而发生相应的变化，使建筑的严谨性和合理性得到加强。BIM技术可以利用专业的数字化信息技术，对建筑进行精细地模拟，从而能直观地反映模拟对象的特征。BIM技术在工程实践中的应用，既是对所收集到的数据进行简单的整合和管理，也是对数字信息进行科学的运用。BIM技术在公共建筑的绿色设计中的运用，可以使工程建设的整体风险得到充分的减少，使施工单位在施工中的工作效率得到更大的提升，因此BIM技术在绿色公共建筑的设计中得到了广泛的运用[1]。

3 BIM技术应用于绿色公共建筑设计工作的意义

3.1 具有可视性

在进行BIM技术的施工环节设计时，为了使施工组织更加科学合理，需要对整个工程项目进行可视化，并按照传统的施工方案进行设计，从而为施工方案的设计打下扎实的技术基础。然而，在工程建设中，由于技术水平的提高，施工环节的设计变得更加复杂。将BIM技术运用到建筑设计中，能够对绿色公共建筑项目进行可视化管理，以三维的形式，科学地展示整个建筑的整体结构，并通过大量的数据进行互动和反馈，从而达到信息可视化的目的。这样不仅可以帮助设计人员全面理解建筑结构的特性，还可以直观的看到绿化施工的整体效果，从而更好地实施绿化施工方案。

3.2 具有结构协调性

在绿色公共建筑工程项目中应用BIM技术的最大优势在于其结构的协调，从而提高了施工质量和总体管理水平。在实际的设计中，可以促进业主与施工单位之间的沟通与合作。与此同时，建设部与各单位、各部门之间进行了有效的信息交流与协调，使施工过程中出现的问题得到了有效的预防与解决。利用BIM技术，可以对施工前期各个专业的内部问题进行有效的协调，从而为工程的整体施工提供最合理的协调数据。BIM技术可以更直观地反映工程建设的总体形象，为各个专业领域的观点冲突提供更好的协调。同时，BIM技术也能让设计人员对建筑物的内部结构有一个更直观的认识，保证建筑设计方案与建筑施工方案之间的联系，并最终有效地建立起一个科学、合理的协调数据，为设计人员选择最优的设计路径，提供工程项目设计的技术支持。

3.3 实现信息的统一管理

BIM技术可以将工程建设过程中的各种工作信息、不同专业的工作信息整合为独立的工作信息模块，将工程的初始平面图转化为三维模型，在BIM系统中展示工程的最终效果，同时也为工程项目的最后市场调研和方案设计提供了支撑。不同的信息系统的完全储存和相互连接，可以很大程度上减少跨时间等信息系统的丢失，减少由于产业中数据分散导致的数据丢失，同时也减少不同专业之间的冲突和差错，使信息系统得到了数字化，方便设计人员对信息的查询和归类，同时还可以建立起合理的建筑设计模式，使其具有参数化、信息化、高效的特点。

3.4 覆盖绿色公共建筑全生命周期

传统的绿色公共建筑往往基于现实环境，在排水、构造、电气等方面存在着信息不对称的问题。应用BIM技术，将不同阶段、不同学科领域的各类绿色公共建筑的工作信息集成起来。通过集成后，将其集成到同一工作信息模型中，各信息之间可以相互关联，从而解决了设计软件存在的性能差异，避免了传统设计中的信息丢失、专业划分带来的资源浪费，以及对设计信息的统一协调管理[2]。

4 BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用价值

近年来，BIM技术在绿色公共建筑中的应用越来越受到关注，运用BIM技术，既可以提高建筑设计的科学性，又可以促进建筑节能设计。

4.1 能够协调建筑设计工作与环境的关系

在BIM技术的应用中，可以将建筑与环境的关系进行模型化，同时，运用自然调控技术来检测建筑的功能，为以后的设计工作提供理论基础。在BIM技术中，可以通过三维模型来分析和优化墙体的导热参数、室内采光参数、光线折射参数。

同时，通过BIM技术，将地质、气候、光照等信息录入到该模型中，并对其进行优化。同时，利用BIM技术，可以将施工场地的地质、气候、光照等信息输入到模型中，对工程项目的设计内容进行检验，并对其进行相应的修正，这样既能使工程项目与环境的关系得到协调，又能避免出现节能设计有关的问题。

4.2 能够提升材料与资源的利用率

目前，我国对绿色公共建筑的环保设计已有一定的规范，但若按常规的设计方法进行材料和资源的使用，会浪费材料，浪费资源。BIM技术可以通过建立相应的模型，对材料、资源的利用进行精确的计算，并能准确地估算出工程材料的用量和消耗。若发现有节能环保等方面的问题，应及时提出相应的意见，以保证材料和资源的利用。

4.3 能够提升室内外设计的科学性

由于传统的设计方式，导致室内、室外建筑的节能效果不佳，不利于节能和环境保护，影响了各方面设计工作的有效实施。利用BIM技术，通过对室内、室外环境的模拟，可以为室内、室外的设计提供科学的参考，同时对建筑的节能环保进行合理的处理，使设计工作达到节能环保的基本要求，提高设计工作的整体效率。

4.4 避免错漏碰缺

“错漏碰缺”、“设计变更”是建筑设计施工中常见的问题。建筑设计的反复修改是业内普遍存在的问题，目前的设计方案都是以传统的设计图纸为基础，设计师们会进行专业的综合设计，虽然花费了大量的时间，但并没有达到预期的效果。这是因为问题并不是来自一个专业，最常见的问题就是设备的管道组合和结构碰撞。在绿色公共建筑的设计中，应用BIM软件进行3D漫游，能及时发现“错漏碰缺”现象，有效地防止了造价昂贵的返工和资源的浪费。

5 BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用原则

5.1 经济性原则

在公共建筑的设计中，绿色公共建筑的维护工作是非常繁琐的，若在设计过程中出现不合理的问题，将会造成工程造价过高，从而影响到工程建设的经济效益。因此，运用BIM技术进行公共建筑的设计，需要遵循经济性的原则，才能更好地提高绿色公共建筑的经济效益。

5.2 节能性原则

在公共建筑的设计中，应坚持节能型的原则，以达到更好的资源利用效率。在公共建筑的设计中，应坚持因地制宜的原则，并结合当地的气候、环境特征，合理地进行节能设计，以达到绿色公共建筑的设计目标。

5.3 舒适性原则

BIM技术在公共建筑设计中的运用，能有效地改善建筑的舒适性。比如夏天的时候，要开着空调来降温，这样就会消耗大量的电能，这是不符合环保要求的。利用BIM技术，可以模拟公共建筑的空间，不仅提高建筑的整体节能效果，还提高建筑的舒适度，从而推动了建筑行业的发展。

6 BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用

6.1 BIM技术在绿色公共建筑方案设计阶段的应用

在建筑设计过程中，要从强化BIM技术的角度出发，将BIM技术引入绿色公共建筑的方案设计中，以达到更好的环保、节能的目的。在绿色公共建筑的方案设计中，采用BIM技术，可以进行模块化的建筑设计，利用软件所提供的功能模块，对工程项目的外形进行分析。BIM系统可以通过调整参数来促进工程项目一致化。此外，BIM技术应用于绿色公共建筑设计的过程中，可以利用BIM技术进行多层次的分析，从而达到最佳的设计效果。

6.2 BIM技术在绿色公共建筑施工阶段的应用

BIM技术在绿色公共建筑建设中的应用，可以对施工成果进行及时的分析与对比。对整个工程项目进行实时的分析和动态评价，并给出相应的防范和对策。同时，BIM技术在工程建设中的应用，能够较好地反映出建筑的各种特性，比如建筑的能量消耗状况以及空间的交迭状况，从而使其更为直观。比如，在机电管线建设方面，利用BIM技术对建筑物的机电管线进行分析，根据实际情况制订管线施工方案，并对施工全过程进行全面的监控，从而达到更高的施工质量和效益。

6.3 BIM技术在绿色公共建筑运营维护阶段的应用

在绿色公共建筑设计中，推动公共建筑在运行过程中的可持续发展战略是其设计的一个重要组成部分。在进行绿色公共建筑评估时，应以绿色公共建筑的设计为基础，进而关注建设成本与物业管理工作的内容。BIM技术可以对绿色公共建筑的维护进行预测，并能有效地降低绿色公共建筑的运营损耗，从而达到节约管理费用的目的。

6.4 统筹环境

在绿色公共建筑设计中，利用BIM技术，可以根据墙体的热传导特性和室内光线的数据，对部分细节进行优化。此外，在绿色公共建筑的设计中，对建筑的空间状况进行分析，可以更好地利用各种数据进行计算，从而提高绿色公共建筑的设计效果。在进行绿色公共建筑的设计时，可以通过BIM技术的共享平台，来解决设计中的某些问题，从而提高设计的效率，满足城市的发展需求，推动社会的发展。

6.5 结构体系的应用

在绿色公共建筑设计中，运用BIM技术，使其从模型建立的初期就能进行计算，从而为以后的绿色公共建筑的设计打下坚实的基础。运用BIM技术，可以使某些具体问题能够更好的沟通，使绿色公共建筑的设计更加科学。此外，利用BIM技术实现了对工程项目的远程监控，使其能够有效地实施绿色公共建筑的施工。

6.6 日照分析的应用

建筑物中的玻璃幕墙具有显著的效果，尤其是能够对建筑的保温效果产生一定的影响。因此，在设计的时候，一定要对日照进行细致的分析，然后才能做出最优的选择，从而达到节能减排的目的。利用BIM技术，可以分析日照的变化，利用软件对建筑的辐射情况进行分析，根据分析的结果，设计出适合活动范围和材料，同时，根据植物的特性来选择合适的位置，通过BIM技术对植物的影响进行详细的设计。在进行采光分析的时候，要尽可能地模拟整个采光过程，然后根据采光的比例来确定最佳的窗口尺寸和位置，同时还要考虑到窗外的风景。可以利用模拟技术对噪声进行模拟，并设计出适当的降噪方案，并利用模拟技术对室内环境进行模拟，将室内的噪声进行模拟，从而使室内的各项功能得到有效的改善，比如要求安静的会议室可以设置在噪声比较低的地方，而娱乐场所可以设置在噪声比较大的地方。

7 结论

总之，随着绿色公共建设工程的不断增加，对这类工程的建设设计提出了更高的要求。BIM技术在我国的绿色公共建筑项目设计中的运用，既能弥补我国传统建筑设计观念上的不足，又能丰富我国现有的建筑设计环境管理系统，并能为今后的城市建设活动提供全面的管理思路和绿色施工经验。BIM技术在确保结构稳定的同时，也能有效地提高施工效率。随着时间的推移，BIM技术将会更加广泛地应用于公共建筑的绿色设计。随着BIM技术的不断发展，对绿色公共建筑的开发也会有很大的促进作用。