基于BIM的綠色住宅建筑設計分析

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摘要:在城市化和工業(yè)化進程深入推進的時代背景下，城市中土地使用壓力、能源使用壓力逐漸增大，建筑工程作為消耗能源、土地最主要的部分，也越來越受到人們的關注，綠色、節(jié)能理念成為設計住宅建筑過程的共識，也催生了多種綠色建筑設計技術，其中以BIM為代表，該技術不僅豐富了住宅設計表現(xiàn)手段，還可有效提升建筑設計的效率與質量，基于此，本文以bim技術的特征為基礎，重點探討其應用于綠色住宅建筑設計過程的方式和效果。

關鍵詞:綠色;住宅建筑;BIM技術;設計特征

“節(jié)能、環(huán)?！币呀?jīng)成為評估現(xiàn)代化住宅建筑設計質量的標準，設計人員應綜合考慮建筑用途、工程規(guī)模、預算投資等多方面的因素，合理應用綠色設計理念，優(yōu)化住宅建筑的內部結構［1］，通過引進BIM等先進設計技術，科學創(chuàng)新住宅節(jié)能方式，在保障建筑質量的前提下，節(jié)省建筑能源消耗，延長其使用年限，將生態(tài)效益與經(jīng)濟效益相統(tǒng)一。

1BIM技術的概念與特點

隨著我國建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，建筑設計要求越來越高，不僅要求設計師創(chuàng)新建筑外觀，還要求建筑具備節(jié)能價值、安全價值和舒適價值，基于此種背景下，建筑信息模型(BIM)產生［2］，為深入分析該模型應用于綠色住宅建筑的途徑，應先了解BIM本身的概念與特別，具體分為以下兩部分:

1．1BIM技術。

BIM技術分為三個模塊，即構件功能設計、建筑功能要求設計和集合模型。以BIM為基礎，設計綠色住宅建筑時，應合理整合建筑工程信息，尋找恰當?shù)慕ㄖＰ?，科學制定工程運營方式、施工安排、施工工藝和質量標準。

1．2BIM設計的特征。

BIM作為現(xiàn)代化建筑設計表現(xiàn)方式與新型繪圖工具，具有以下特征:(1)可視化特征，BIM設計建筑的過程中，能夠直接看到建筑的外觀與內部結構，與傳統(tǒng)設計方式相比，工作人員可觀察建筑構造形式，通過立體化的技術，將圖形以三維空間的方式展示出來，可更加生動、全面地說明設計理念，使得建筑設計變得更具吸引力;(2)可進行模擬實驗，BIM以建筑模型為基礎，可在建筑施工前進行模擬實驗，如熱能傳導、節(jié)能性能、室內采光、緊急疏散等，同時，在招投標階段、建設階段，都可完成4D、5D模擬操作，達到科學控制建筑工程成本的目的;(3)實現(xiàn)資源共享，協(xié)調建筑各個設計環(huán)節(jié)［3］，BIM技術為設計人員提供統(tǒng)一的操作平臺，其在相同的設計標準下操作，避免出現(xiàn)設計理念相沖突的問題。此外，BIM技術可借助專業(yè)鏈，創(chuàng)建建筑工程的模型系統(tǒng)，及時更新建筑的數(shù)據(jù)信息，以確保建筑設計工作的順利進行。

2基于BIM技術設計綠色住宅建筑的途徑為全面分析

BIM技術應用于綠色住宅建筑的途徑，本研究以某住宅為例，該建筑位于某市中心，總面積達2142m2，通過BIM技術中的Revit軟件設計該建筑工程的三維模型，具體分為以下三部分:

2．1確定日照間距。

首先，把BIM三維模型完整導入分析軟件中，可使用Ecotect軟件，為達到綠色節(jié)能、簡單有效的目的，使用替代法確定建筑的日照間距;其次，通過分析軟件，建立與住宅面積、高度相符的框架，其窗戶設計位置也應跟三維模型相符，并假設正南方的建筑高度與住宅相同［4］，按照建筑的日照標準，合理計算日照間距，如果結果顯示辦公樓會受到其他建筑的遮擋，則應合理調節(jié)間距。與傳統(tǒng)的計算方式相比，BIM技術在確定日照間距時具備以下優(yōu)點:以建筑區(qū)域的地勢高差為基礎，合理規(guī)劃住宅區(qū)的布局，在保障建筑充足日光的前提下，科學縮短住宅之間的間距，最大程度上利用土地資源;同時，住宅區(qū)通常都占地面積較大，可使用錯位布局的方式，通過屋面山墻的空隙滿足建筑日照要求。

2．2設計采光。

BIM技術通過在住宅內部窗戶處設置合理的陽光反射板，陽光可通過該反射板進入到其他房間中，以改善建筑采光條件，同時，BIM技術中的軟件系統(tǒng)可根據(jù)建筑實際情況，確定反射板具體長度和寬度，即可有效節(jié)省原材料，也有利于達到節(jié)能環(huán)保的目的。對于沒有陽光直射的住宅，需使用人工照明的方式，在BIM技術的支持下，可模擬建筑不同燈具的布置方式，形成對應的照度，確保燈具設置達到最優(yōu)效果。

2．3綠色建筑節(jié)能設計。

BIM技術以3D軟件為基礎，工作人員能夠通過對應的軟件，模擬分析住宅建筑的能源消耗方式，并將結果直接輸入到建筑模型中，有利于最大程度上優(yōu)化節(jié)能設計方案，不僅可幫助施工人員選擇恰當?shù)谋夭牧希€可合理設置中央空調系統(tǒng)，達到節(jié)約能耗的目的。

3基于BIM技術設計綠色住宅建筑的可行性與效果

BIM技術是當前建筑行業(yè)中應用得較為廣泛的信息技術，與傳統(tǒng)輔助工具相比，BIM可準確為設計師提供建筑數(shù)據(jù)信息，進行建筑模擬實驗，實現(xiàn)建筑工程的模擬反饋，以此選擇最優(yōu)的建筑方案。綠色住宅建筑中應用BIM技術，有利于提升建筑方案的可行性，協(xié)調好建筑經(jīng)濟效益和生態(tài)效益之間的關系。

4結束語

綜上所述，綠色住宅建筑已經(jīng)成為當前建筑領域的發(fā)展潮流，其具備節(jié)能、環(huán)保等多方面的特征，通過BIM技術設計綠色住宅建筑，與傳統(tǒng)方式相比，更具優(yōu)勢，不僅能夠有效節(jié)省建筑用材，還有利于優(yōu)化建筑內部結構，實現(xiàn)建筑的低能耗。同時，BIM技術可在施工前完成模擬實驗，一次性成功完成建筑建模環(huán)節(jié)，借助精準的能耗、數(shù)據(jù)分析，以達到改善建筑內部環(huán)境質量的目的。

參考文獻:

［1］王文萱．基于SWOT模型的長沙綠色住宅發(fā)展戰(zhàn)略研究［J］．建筑經(jīng)濟，2016，37(4):111－115．

［2］張莉，蔡詩瑤，鄭思齊等．誰更愿意購買綠色住宅———居民特征對綠色住宅支付意愿的影響［J］．中國房地產(學術版)，2015，(6):23－31．

［3］程灝，王琛，胡志明等．廣義Shapley區(qū)間直覺不確定語言Choquet積分在綠色住宅投資群決策中的應用［J］．土木工程與管理學報，2016，33(5):82－90．

作者：孫曉麗 喇海霞 單位：河北工程技術學院