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［摘要］傳統的建筑設計理念不能反映節能減排的理念，也不能滿足社會對節能環保發展的要求。因此，將bim技術用于綠色公共建筑的設計不僅是時代的必然要求，而且是優化公共建筑質量、實施綠色環保建設原則的主要途徑。本文結合實際工程，介紹BIM技術在綠色公共建筑設計中的應用過程及效果。
［關鍵詞］BIM技術；綠色公共建筑；設計應用
前言
隨著建筑業的飛速發展，許多新技術已被應用到設計和施工過程中。在綠色公共建筑的設計中，BIM技術的應用實現對建筑物結構的分析，并實現數據建模，并可視化設計結果，可以優化設計質量并提高施工效率。
1工程概況
某檔案館公共建筑的綠色設計，整個建筑項目共有六層，主要的項目結構有檔案儲存室、電子檔案室、辦公室以及其他附屬設施。建筑總面積達到6721m2，高度為27.24m，在該項目中充分利用了BIM技術，并實現了項目規劃中綠色建筑的設計要求。
2BIM技術與綠色公共建筑
在建筑設計過程中，BIM技術的應用是基于3D數字技術的。通過收集和處理施工過程中使用的信息，以數據模型的形式構建施工過程中使用的信息，這是設計和施工的基礎，以減少項目成本并為施工數據提供支持。根據當前的生態環境保護概念，通過在建筑物中應用BIM技術，實現建筑物的工程設計，通過數字處理創建電子模型，并將建筑物的所有組件轉換為建筑構件的數字化，組件之間的適當關系可以基于建筑物的實際狀態很好地處理數據管理，并且可以在建筑物建造過程中優化運營階段和拆除過程，減少對環境的負面影響。
3BIM技術與公共建筑綠色設計的優勢
BIM技術的優勢在于其對建筑信息的3D模型和數字化的能力。首先，在BIM系統中，可以對建筑物結構進行數字化建模，顯示屬性并明確建筑物與組件之間對應關系和實際條件，包括大小、材料、形狀和成本。傳統的2D圖形只能用線繪制平面圖形，BIM技術可以實現3D建模。其次，BIM技術具有清晰的可見性和協調性。BIM技術可以以三維形式顯示綠色公共建筑的最終設計結果，并將其傳輸給多個設計師和軟件系統，以實現建筑信息，建筑模型和建筑效果的共享，多種相互作用使設計師可以輕松地改進設計，且有效地優化建筑設計的連續性并增強建筑效果。最后，BIM技術具有高效率的優點。BIM技術可以將原始的2D設計轉換為3D，從而可以幫助進行設計師初步研究和設計，實現數字信息處理并簡化設計，還可以生成有效的架構模型，以實現架構設計中的參數化信息和提高效率。
4BIM技術在綠色公共建筑設計中的應用
綠色公共建筑的目標將可持續發展的概念融入建筑中，并使環保概念的體現在公共建筑中，為綠色公共建筑的設計和構建提供充分的基礎。
4.1BIM技術在綠色建筑方案設計階段的應用在設計綠色公共建筑時，必須在建筑設計過程中體現環境保護和節能的理念。BIM技術的應用從模塊化建筑設計和構建項目模型階段開始，使用軟件中包含的幾個功能模塊來分析建筑項目的形狀。參數設計模塊應用于定義建設項目的整體造型，BIM系統中各種參數的細化和調整可以使建設項目的形式更加一致。為了確保建筑設計計劃的質量和有效性，必須對用戶的需求更加敏感。使用BIM渲染器可以在不同級別上對建筑設計進行多邊形和多層次分析，這對于設計人員確定設計綠色建筑的可行性和實用性很有用。因此，在設計建筑的過程中，BIM技術還可以通過觀察和詳細分析，對整個設計計劃進行修訂，并可以比較部分設計計劃和修訂細節，以優化設計效率。
4.2BIM技術在綠色建筑施工階段的應用。在綠色建筑過程中，使用BIM技術有助于及時分析和比較施工結果。實時研究和動態評估整個建設項目的建設狀況，并提出適當的預防措施和解決方案。在建筑項目的實際施工過程中，BIM技術的應用有助于系統全面的驗證，因為BIM技術可以顯示建筑模型的特征，例如建筑物的能耗狀態和空間的重疊狀態，因此更加直觀。例如，在機電管道的構造中，BIM可以分析整個建筑物的機電管道，依據實際情況制定管道施工計劃，并在施工過程中進行監督檢查，掌握施工過程，以更高的質量和效率完成綠色建筑工程。由于BIM建筑模型可以共同對建筑的時間和空間進行建模，因此可以輕松設計和構建建筑管理計劃，以交付更高質量建筑項目。
4.3BIM技術在綠色公共建筑施工系統中的應用。BIM技術可以創建一個三維模型，多層顯示設計功能可確保公共建筑能夠顯示全部信息，演示設計過程，并生成科學報告。BIM技術在綠色公共建筑施工系統中的使用也體現在共享和交流中，BIM系統可以為綠色公共建筑施工系統提供信息交流的平臺，以便不同的設計師可以協調空間，組件和細節，可以實現科學轉型和可持續發展的基本條件，可以合理分配資源，科學管理建筑材料。同時，可以使用BIM技術來管理信息，并且可以使用BIM技術完成實際的構造。一方面，由于不能更改BIM技術的功能，可以最大程度地減少未經授權的設計更改的可能性，并可以監視和管理整個施工過程和施工路線，以促進標準化的建筑施工。另一方面，BIM技術可以實現信息交換和遠程控制，可以直接管理和監督項目等，降低項目人工成本，并在集成、數據共享和安全性方面做得更好，為全面改善環保建筑設計和管理的安全性、質量和可靠性奠定基礎。
5BIM在綠色公共建筑設計中的應用策略
5.1節能與能耗分析。節能是綠色建筑設計評估標準的重要組成部分，在該項目中為了實現節能目的，在外墻保溫上選用了砂加氣砌塊的建筑圍護模式，而在屋面則的保溫上則選用了擠塑聚苯板，并且為了提高保溫效果，通過科學規劃，在屋面完成面上種植了佛甲草，不僅做到了有效隔熱而且植物還可以有效吸收熱量，并凈化空氣，同時為降低窗戶熱量損失，外窗采用了中控玻璃設計配合鋁合金斷橋，據嚴格檢測，熱傳導系數僅為2.0W/（m2•K）。以上這些節能設計都是通過BIM技術完成的，主要流程是在能耗分析軟件中直接導入該建筑的3D建筑模型。并將相關的技能按照技術標準要求進行設置，然后結合項目位置，BIM技術可以自動完成并構建該建筑的能耗分析模型，然后利用數據分析、處理以及可視化技術，實現直觀的建模。然后相關人員可以根據建模結構，輸入相關的參數實現優化和調整公共建筑結構方案的目的，從而可以在設計階段就實現對綠色公共建筑的能耗控制。除此之外，BIM技術可以有效分析太陽輻射情況，對于其強度以及分布提供具有參考價值的分析結果，在該建筑中，通過對太陽輻射情況以及當地氣候的分析。分別設置了固定遮陽窗，在該建筑的東部以及西部增加了智能調節的活動遮陽百葉。而且BIM還可以及時優化設計和優化公共建筑的太陽能設備使用計劃，以最大程度地利用可再生能源。
5.2材料節省和資源使用分析。綠色公共建筑設計中使用的建筑材料有一定的規定，例如，在建筑工地500km范圍內的建筑材料重量占總重量的60%，綠色的可再生材料占比要達到10%以上等。在建筑材料的和資源的使用中通過傳統的方式計算，不僅效率低下而且準確率不足，尤其是在建筑功能越來越復雜的背景下。通過BIM技術的使用可以有效解決這一問題，這是因為BIM不僅可以實現對建筑物的結構建模，而且可以在建模過程中統計各種材料的使用與要求，從而高效率的提供準確的材料和資源使用結構，通過這樣的分析?？梢栽谑┕蕚潆A段為材料與資源的準備提供有價值的參考，并制定合理的物流進場計劃，從而避免材料和資料的浪費。此外，BIM技術提供的材料與資源使用分析，包括建筑工程的各個方面，比如水、電、暖等，且可以對管道設計進行碰撞檢查，為施工提供有效的指導，從而避免因施工沖突引起的材料和資源浪費。比如在該項目中，通過BIM技術分析，為了實現綠色功能建筑的建設目標，在施工中采用和砂加氣砌塊作為公共建筑的墻體，這類材料的主要組成是硅礦尾礦砂，其總重量達到了整個用量占比的30%以上，超過了可再生材料占比10%的要求。
5.3節水與水資源利用分析。通過將氣候參數輸入到BIM構建的模型中，結合相關的降雨公式，可以實現對未來一段時間內的降水情況進行預測，并結合建筑設計構建一套較為理想的雨水收集與利用系統。并設置良好的排水工程，依據建筑所在地的地形、建筑情況等，對建筑設計整體進行優化，提高其對水資源的利用率。比如在該項目中，通過對當地用戶用水習慣的分析以及長期氣候情況的分析，利用BIM技術配置了節水型的衛浴用品以及節水設施，并對綠地用水等進行了優化，設置了相關的雨水收集利用裝置等，極大的提高了水資源的利用率，實現了綠色公共建筑節水的目的。
5.4室內環境質量。室內環境質量直接關系到用戶使用建筑物的體驗，也是建筑物最為基本的功能要求之一。綠色建筑由于受到諸多限制，在設計時很容易忽略室內環境質量的控制。利用BIM及時進行設計可以對建筑物的室內環境進行模擬，比如熱環境、光照情況以及聲場等。并可以實現經濟性和其他要求的合理協調。比如在該建筑中，利用BIM技術優化建模后，在建筑的第一、二、四層，采用了新風系統，并使用干式風機管進行管道建設，而在三、五、六層則根據實際情況采用了毛細管與新風系統結合使用的形式。而且為了提高對于光照的利用率，在各層都有采用了光導管技術，有效提高了部分暗區的采購效率。
5.5綠色公共建筑的可持續性。在設計可持續建筑時，建筑運營階段的能耗和成本也是關注的焦點。BIM致力于在公共建筑運營階段如何體現可持續性，在設計建筑物之前，可以使用BIM對公共建筑物的使用過程進行模擬和預測，從而確保對公共建筑進行有效管理。BIM也可以為聯合建筑提供綠色建筑評估系統，將BIM與公共建筑網絡相結合，連接傳感器和終端控制器，并監視公共建筑的健康狀況。云計算平臺構成了一個完整的管理系統，可測量公共建筑各個層面的能耗，并構建建筑能源管理系統。
6結束語
在設計綠色公共建筑時，BIM技術是實現其現展的關鍵技術。BIM技術的使用可以獲得更多的數據資源，創建一個三維模型來分析建筑物的內部和外部使用條件等，從而使設計人員更方便地進行更改和控制。并全面提高建筑設計的質量、可靠性、安全性和環境友好性。
參考文獻
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作者:鄭雅蘭 單位:鄭州職業技術學院