摘要：近年来，绿色建筑及绿色BIM已经成为建筑业界流行的趋势。BIM用户期待着能在更高水平上应用BIM工具，以实现绿色建筑各种可持续发展的目标。基于此，麦格劳一希尔建筑公司对全美国483家建筑设计和施工企业对绿色BIM应用现状和未来趋势进行了相关的调研，并于2010年发表了此调研报告。该报告探讨了美国建筑公司在绿色项目中如何使用BIM技术以及如何籍此提高项目成果，检视了绿色BIM应用背后的驱动力以及公司采用绿色BIM相关工具的情况，以及对这些BIM工具的满意度。报告还对比绿色BIM公司和非绿色BIM公司之间的差异，并研究了非绿色BIM公司是怎样预计在他们在未来使用绿色BIM的情况，以及什么工具对他们来实现可持续发展目标是最有用处的。总之，该报告提供了一个视角来观察绿色建筑市场的不断增长是怎样如何推动绿色BIM成为在建筑行业中的一支重要力量。
关键词：绿色建筑；绿色BIM；可持续发展设计
一、BIM概述
BIM建筑信息模型的建立，是建筑领域的一次革命。它颠覆了传统的建筑设计模式、工程造价模式和施工模式。它通过对项目的各种物理和功能特性的数字表达，获得知识资源的共享，为各种决策提供依据。它的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术提供完整的与实际情况一致的工程信息库。BIM是建筑设施物理与功能特性的数字化表达；是一个共享的信息资源，分享有关这个建筑设施的信息，为该建筑从设计到拆除的全生命周期中所有决策提供可靠依据的过程；在项目不同阶段，不同专业相关方通过在BIM中输入输出、更新和交换信息，以反映各自职责的协同工作，为多专业协同作业提供了坚实基础，显著提高了整个建筑工程的效率。
二、绿色BIM助力绿色设计和建造要点分析
2.1基于BIM技术的设计优化
首先，BIM模型可以通过三维模式立体直观地展示出来，提升各专业间的沟通效率，能有效避免传统设计中可能会出现的错漏等问题，而图纸错误和设计变更的减少，相应的就带来了工程返工、材料浪费等情况的出现；其次，可以通过BIM技术对地基基础、结构体系、结构构件和外立面进行优化设计，达到节材效果；最后，BIM技术的应用有效解决了大型公建项目管线碰撞问题，因为BIM软件在这方面具有得天独厚的优势，例如BIM软件可以集成管线的各项信息数据，可以检测管线之间以及管线与土建之间的碰撞问题，可以对管线标高进行精确定位，直观的反映楼层净高，还可以以漫游的形式进行管线的预览，从而达到管线优化设计的目的。设计优化的过程，最大限度的达到了绿色建筑节材的目的。
2.2项目施工建造阶段
设计师可以通过BIM模型的三维渲染来实时展现建筑物，对建筑模型的整体质量和功能完整性进行检验，像是建筑内部空间有无重叠、有无功能上的冲突；是否有适当的构件围闭、结构受力传导是否通畅合理；设计是否实现了业主的意图、是否符合国家与行业规范的具体要求等。随着大型商业及综合体项目的增多，业主方对机电管线综合的要求越来越高。机电管线种类繁多，BIM模型可以反映所有管线和设备在建筑内的情况。传统的CAD时代是用叠图纸的方式比对，很容易造成信息的缺失与错误。利用基于BIM的三维仿真技术进行施工前的碰撞检查，设计师可以快速发现设计中的碰撞与冲突，及时在设计阶段进行优化修改，减少了因施工图纸出现的错误和漏洞而引起的返工复工现象，避免了材料损失。
2.3建筑物性能和能耗BIM模拟分析
2.3.1分析使用的频率
65%的绿色BIM从业者使用BIM模型进行建筑总体性能模拟，而建筑能耗模拟则更为普遍(73%)。但是尽管这样，大多数绿色BIM从业者仍然只在它们小部分的项目中实施绿色BIM，这显示了公司是有选择的实施绿色BIM技术，而不是大范围的应用在它们所有的项目中。其中一个潜在可能影响长期使用绿色BIM技术因素是关于能源效率方面的公共政策。美国能源部正在尝试着提供一个市场能够接受的商业和住宅项目的绿色零能耗解决方案。
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2.3.2建筑能源性能模拟应用类型
由于建筑能耗的复杂性，建筑性能模拟及相关模拟类型及应用频率显示如下:照明和采光分析:74%；整个建筑的能源使用:72%；能源遵守守则:70%；产品资质的选择:64%；可再生能源:63%；自然通风分析:57%调研显示，非绿色BIM公司只有不到20%进行上述能耗模拟分析，而最常见的是整个建筑的能源使用模拟，其次是照明和采光分析。
2.3.3基于BIM技术的建筑性能分析
首先，由于建设项目所处的现实环境复杂多变，每个项目的功能各不相同，而这些软件在形式、功能、操作、系统模型假设和适用对象上均不尽相同，使用单位在软件的选取上存在一定困难；其次，这些软件存在一定的缺点，比如分析结果的准确性与现实数据相差较大，即使对同等条件下的同一栋建筑采用不同的分析软件，其分别得到的结果也存在很大差异；最后，几乎所有的软件都存在一定的局限性，例如大部分软件没有嵌入节能设计标准，即使嵌入节能设计标准的PKPM软件也存在一定的局限性，如果建筑外形是曲面的，PKPM也只能通过直线连接的方式来得到，分析模型不够精确。
三、基于BIM技术的绿色设计
3.1基于BIM技术的设计优化
BIM技术虽然并非是因绿色建筑而兴起的，但是不可否认，BIM技术的应用为绿色建筑的发展和变革带来了全新的局面。据统计数据显示，建设项目前期设计对整个项目投资的影响在80％以上，其中，结构成本分别占到普通住宅和普通公建建安成本的70％和50％以上，因此，利用BIM技术的先天优势对建筑进行设计优化显得格外重要离。首先，BIM模型可以通过三维模式立体直观地展示出来，提升各专业间的沟通效率，能有效避免传统设计中可能会出现的错漏等问题，而图纸错误和设计变更的减少，相应的就带来了工程返工、材料浪费等情况的出现；其次，可以通过BIM技术对地基基础、结构体系、结构构件和外立面进行优化设计，达到节材效果；第三，BIM技术的应用有效解决了大型公建项目管线碰撞问题，因为BIM软件在这方面具有得天独厚的优势，例如BIM软件可以集成管线的各项信息数据，可以检测管线之间以及管线与土建之间的碰撞问题，可以对管线标高进行精确定位，直观的反映楼层净高，还可以以漫游的形式进行管线的预览，从而达到管线优化设计的目的。设计优化的过程，最大限度的达到了绿色建筑节材的目的。
3.2基于BIM技术的建筑性能分析
建筑能耗分析是绿色建筑设计过程中重要的一环，也直接关系到绿色建筑的实际效果，目前国内比较常用的分析软件包括DOE．2、EnergyPlus、DeST和PKPM等，其中以中国建筑科学研究院的PKPM软件最为常用，首先，由于建设项目所处的现实环境复杂多变，每个项目的功能各不相同，而这些软件在形式、功能、操作、系统模型假设和适用对象上均不尽相同，使用单位在软件的选取上存在一定困难；其次，这些软件存在一定的缺点，比如分析结果的准确性与现实数据相差较大，即使对同等条件下的同一栋建筑采用不同的分析软件，其分别得到的结果也存在很大差异；第三，几乎所有的软件都存在一定的局限性，例如大部分软件没有嵌入节能设计标准，即使嵌入节能设计标准的PKPM软件也存在一定的局限性，如果建筑外形是曲面的，PKPM也只能通过直线连接的方式来得到，分析模型不够精确。
四、结束语
总而言之，绿色建筑是建筑业的发展追求和发展理念，建筑信息模型BIM是一种技术理念，绿色建筑和BIM均着眼于建筑的全寿命周期，一个强调建筑全寿命周期的各项性能，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。综合前面的所有分析，可以发现绿色建筑为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。
参考文献：
[1]王宁.BIM技术助力绿色建造[J].建筑,2018,22:8-9.
[2]佟曾,王代兵.BIM在建筑绿色节能设计中的应用探讨[J].辽宁经济,2017,11:86-87.
[3]陈子颖,林宇,张月燕.BIM技术在绿色建筑设计中的应用[J].建筑设计管理,2018,06:14-16+18.
论文作者:杨智慧
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/18
标签：建筑论文; 管线论文; 技术论文; 软件论文; 模型论文; 项目论文; 在一论文; 《基层建设》2019年第28期论文;