向杰，向金澤，朱磊森，牟谷一

（中國(guó)建筑第二工程局有限公司）

1 引言

隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑行業(yè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，但是由于建筑項(xiàng)目的粗放型管理，建筑項(xiàng)目建設(shè)的能耗高、污染大，部分企業(yè)盲目追求經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)，疏于對(duì)周圍環(huán)境的保護(hù)，對(duì)環(huán)境造成了破壞。近年來(lái)，整個(gè)社會(huì)追求高質(zhì)量發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展理念，對(duì)建筑行業(yè)的技術(shù)和管理提出更高標(biāo)準(zhǔn)的要求。當(dāng)前，BIM技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于建筑項(xiàng)目管理，結(jié)合BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)建筑管理的高效運(yùn)行，確保綠色智能建筑項(xiàng)目的實(shí)施。本文主要研究BIM技術(shù)在綠色智能化項(xiàng)目中建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的應(yīng)用[1-6]。

2 BIM技術(shù)綜述

2.1 BIM技術(shù)定義

BIM技術(shù)是一種對(duì)建筑項(xiàng)目信息進(jìn)行建模的技術(shù)，應(yīng)用范圍比較廣泛，例如，工程施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、工程建設(shè)環(huán)節(jié)和現(xiàn)場(chǎng)施工管理環(huán)節(jié)均適用。該技術(shù)作為目前最新的建筑設(shè)計(jì)技術(shù)，可以將圖形、物件、建筑數(shù)據(jù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)把二維平面設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換成三維立體化圖形的設(shè)計(jì)，且基于BIM技術(shù)搭建的三維模型融合了建筑項(xiàng)目信息數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)、各部分的信息有效傳輸，滿足綠色智能建筑設(shè)計(jì)的需要。因此，通過(guò)采用BIM技術(shù)可以顯著提升綠色智能建筑的設(shè)計(jì)質(zhì)量和效果。

2.2 BIM技術(shù)特征

2.2.1 信息資源的互通共享性

基于BIM技術(shù)搭建的模型融合了項(xiàng)目參數(shù)信息，可以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工、裝飾、驗(yàn)收各環(huán)節(jié)的信息共享。具體原理如下：BIM建筑模型搭載了建設(shè)項(xiàng)目的相關(guān)數(shù)據(jù)，建設(shè)人員可以利用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目建設(shè)的模擬預(yù)演，可直觀看到項(xiàng)目施工各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)際操作情況，對(duì)設(shè)計(jì)不合理、施工工序沖突、安裝作業(yè)碰撞等問(wèn)題及時(shí)暴露出來(lái)，及時(shí)對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行針對(duì)性整改和優(yōu)化，避免實(shí)際施工時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，造成返工的資源浪費(fèi)和工期延誤，有效節(jié)約了項(xiàng)目建設(shè)成本。同時(shí)，BIM建模技術(shù)可以和各參建方使用的專業(yè)軟件進(jìn)行兼容和信息共享，確保信息傳輸高效一致，保障項(xiàng)目信息資源安全可靠。

2.2.2 信息資源的完整性

基于BIM技術(shù)搭建的模型融合了建設(shè)項(xiàng)目的全部參數(shù)信息，包括建筑結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)介、工程項(xiàng)目的用途、施工建材、施工進(jìn)度、成本、各工序質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、作業(yè)人工數(shù)量、項(xiàng)目安全系數(shù)，施工的機(jī)械設(shè)備數(shù)量等。通過(guò)CAD軟件繪制建筑特征線，得到建筑的二維圖形，將其導(dǎo)入Revit軟件中，形成三維圖形。建筑模型不僅具備了詳細(xì)的幾何信息，同時(shí)還包括硬度等非幾何信息，為建筑后期提供了全面信息。

2.2.3 可視化

BIM技術(shù)在建筑工程中的主要優(yōu)點(diǎn)就是可視化功能，該功能改變了傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)方式?；贐IM技術(shù)的建筑設(shè)計(jì)可以融合建筑項(xiàng)目的各參數(shù)信息，將參數(shù)信息輸入設(shè)計(jì)軟件中，經(jīng)過(guò)專業(yè)設(shè)計(jì)軟件的相關(guān)功能自動(dòng)建立起三維立體模型。建筑施工人員可以利用BIM模型，仿真模擬建筑項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程，通過(guò)仿真模擬可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)缺陷及工序碰撞情況，及時(shí)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。

3 綠色智能建筑

3.1 綠色智能建筑

隨著人們對(duì)環(huán)境和能源認(rèn)知觀念的轉(zhuǎn)變，綠色建筑逐漸成為人們的追求。綠色建筑按照“節(jié)能降耗、綠色環(huán)保”的理念，在建筑物設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，盡可能地節(jié)約各種能源消耗量，同時(shí)減少污染物的排放，為業(yè)主和社會(huì)居民創(chuàng)造健康安全、宜居幸福的生活環(huán)境。智能建筑是隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，尤其是芯片、通信、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)現(xiàn)代建筑更加自動(dòng)化，通過(guò)對(duì)建筑物進(jìn)行設(shè)備安裝、結(jié)構(gòu)改變和管理創(chuàng)新，給業(yè)主創(chuàng)造更加便捷舒適、體驗(yàn)感強(qiáng)的環(huán)境。

3.2 綠色智能建筑設(shè)計(jì)理念

3.2.1 節(jié)能

在綠色智能建筑的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚝铜h(huán)境，采用相關(guān)節(jié)能降耗的措施。例如，對(duì)建筑物外立面采用保溫層防護(hù)設(shè)計(jì)，同時(shí)盡可能利用風(fēng)、光等清潔能源作為建筑物能源；通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使建筑物的通風(fēng)和采光達(dá)到最大，設(shè)計(jì)采用合理風(fēng)冷系統(tǒng)或者熱泵設(shè)備等，輔助建筑物對(duì)熱源或冷氣的需求，降低建筑物空調(diào)等高能耗設(shè)備使用頻率，降低建筑物的能源消耗，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能減排。

3.2.2 節(jié)省資源

綠色智能建筑從設(shè)計(jì)、選材到施工都會(huì)考慮到資源的可再生、可降解和可回收利用性，提高建筑物的整體資源利用效率。對(duì)于工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)施工產(chǎn)生的各種廢棄物，首先進(jìn)行分類回收整理，實(shí)現(xiàn)對(duì)固體和液體的回收利用最大化，不僅可以節(jié)約大量資源，而且還具有經(jīng)濟(jì)效益。

4 BIM技術(shù)運(yùn)用在綠色智能建筑設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵意義

綠色智能建筑在建筑施工作業(yè)期間，減少對(duì)自然環(huán)境的影響、提高資源利用效率，提高了城市居民的生活質(zhì)量。隨著全社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和綠色發(fā)展理念的深入，綠色智能建筑各方面技術(shù)水平逐步發(fā)展。在建筑設(shè)計(jì)階段，按照節(jié)能降耗的原則融入了更多智能元素，以人為本實(shí)現(xiàn)人、自然和建筑的和諧統(tǒng)一，為人們打造一個(gè)更宜居、更有品質(zhì)的生活方式。

5 BIM技術(shù)在綠色智能建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)踐運(yùn)用探究

5.1 建設(shè)項(xiàng)目場(chǎng)地設(shè)計(jì)

5.1.1 構(gòu)建場(chǎng)地模型

建筑工程建設(shè)的第一步便是場(chǎng)地選址，采用BIM技術(shù)可以協(xié)助設(shè)計(jì)人員完成場(chǎng)地模型的搭建。首先，導(dǎo)入CAD中的建筑圖，在Revit軟件中點(diǎn)擊模型場(chǎng)地的地形表面；使功能區(qū)上的放置點(diǎn)處于活躍狀態(tài)；在選項(xiàng)欄上設(shè)置高程，單擊放置場(chǎng)地地形的關(guān)鍵點(diǎn)，完成場(chǎng)地的模型建設(shè)。

5.1.2 完成場(chǎng)地分析

通過(guò)BIM技術(shù)完成場(chǎng)地的模型具有立體可視化的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員可以直觀看到場(chǎng)地情況：場(chǎng)地整體地形概貌、高度、坡度等相關(guān)細(xì)節(jié)。設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)項(xiàng)目場(chǎng)地的具體情況進(jìn)行科學(xué)布局、合理設(shè)計(jì)和細(xì)節(jié)調(diào)整。

5.2 建設(shè)項(xiàng)目體型設(shè)計(jì)

隨著近年來(lái)城市化框架和規(guī)模不斷擴(kuò)大，大型公共場(chǎng)館和高樓大廈要求不斷提高，大型建筑占地面積大、創(chuàng)意構(gòu)型復(fù)雜，這些都增加了綠色智能建筑的設(shè)計(jì)難度。BIM技術(shù)的發(fā)展和運(yùn)用可以有效解決目前困境，通過(guò)BIM技術(shù)搭建的三維立體模型，可以判斷整個(gè)建筑的平穩(wěn)性和合理性，更加直觀地對(duì)建筑進(jìn)行綠色智能的優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高項(xiàng)目的設(shè)計(jì)品質(zhì)。

5.3 建設(shè)項(xiàng)目布局設(shè)計(jì)

綠色智能建筑的設(shè)計(jì)基于整個(gè)建筑科學(xué)合理的布局和規(guī)劃，例如，建筑物的通風(fēng)、采光、有無(wú)遮擋等，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式只能憑借設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)調(diào)整設(shè)計(jì)，使項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案仍有不盡人意之處。BIM技術(shù)可以徹底解決上述問(wèn)題，借助三維立體模型對(duì)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)全方位的研究分析，確保采光、通風(fēng)效果最大化，保證布局設(shè)計(jì)的科學(xué)性。通過(guò)該技術(shù)，還可以主動(dòng)將風(fēng)、光等能源進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，增強(qiáng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的綠色智能效果。

5.4 建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)模擬

通過(guò)在建筑前期設(shè)計(jì)階段使用BIM技術(shù)，不僅可以提高設(shè)計(jì)效率和精度，完成各種高難度結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，而且通過(guò)仿真模型可以更好地對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)造型、整體布局等進(jìn)行提升優(yōu)化。同時(shí)，還可以對(duì)智能建筑的使用工程進(jìn)行仿真模擬，設(shè)計(jì)人員根據(jù)建筑模型使用功能測(cè)試結(jié)果進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，例如，對(duì)建筑物的通風(fēng)、場(chǎng)地噪音、光照時(shí)長(zhǎng)等方面進(jìn)行模擬預(yù)演，及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題和隱患，輔助設(shè)計(jì)人員及時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)方案優(yōu)化，確保綠色智能建筑設(shè)計(jì)的合理性和實(shí)用性。

6 結(jié)語(yǔ)

綠色智能建筑是經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展和人民群眾實(shí)際需求有效融合的產(chǎn)物，通過(guò)采用相關(guān)技術(shù)手段和方法措施，實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)品的綠色高效、環(huán)境宜居、智能友好功能。對(duì)建筑面積逐步變大和造型結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜的建筑，對(duì)其結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提出了更高要求，基于BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)建筑模型可視化、施工仿真可視化，對(duì)設(shè)計(jì)和施工中暴露出來(lái)的問(wèn)題和隱患及時(shí)有做出整改方案，避免施工現(xiàn)場(chǎng)工序沖突和作業(yè)返工造成的資源浪費(fèi)；同時(shí)，通過(guò)可視化模型，可以更加直觀具體地對(duì)建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整和規(guī)劃布局，主動(dòng)融合自然資源，實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能、智能高效的建筑設(shè)計(jì)目標(biāo)。