基于BIM技术的绿色建筑设计研究

1、基于BIM技术的绿色建筑设计研究 主要内容 1 概概 述述 2BIMBIM技术与绿色建筑设计结合的必要性技术与绿色建筑设计结合的必要性 3 BIMBIM技术在绿色建筑设计中应用的四个阶段技术在绿色建筑设计中应用的四个阶段 4 BIMBIM技术在绿色建筑设计中的应用案例技术在绿色建筑设计中的应用案例 结结 论论5 l 绿色建筑为人们提供健康、适用和高效的使用空间，是与自然和 谐共生的建筑。然而，在绿色建筑实践过程中的生命周期各阶段 之间经常出现信息断层、大量重复工作、各专业间协同性差信息断层、大量重复工作、各专业间协同性差等技 术瓶颈问题，导致绿色建筑相关理论难以有效发挥。 l 建筑信息模型BI

2、M作为一种技术理念，自2002年被引入工程建设 行业已有十余年发展历程，引爆了第二次建筑设计革命，它共享共享 知识资源，分享建筑各方面信息知识资源，分享建筑各方面信息，为建筑从概念到拆除全生命周 期中的所有决策提供可靠依据。 l 如何将绿色建筑的发展需求与BIM这一技术手段相结合，将BIM技 术运用到绿色建筑的设计研究中，使其相互促进共同发展，达到 真正意义上的绿色建筑标准，是值得思考的问题。 1. 概述概述 2. BIM技术与绿色建筑设计结合的必要性技术与绿色建筑设计结合的必要性 2.1 绿色建筑绿色建筑 绿色建筑绿色建筑：在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源(节能、节 地、节水、节材)

3、、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和 高效的使用空间，是与自然和谐共生的建筑。 优点优点：它充分利用自然资源，如绿地、阳光、空气等，注重建筑内外 部的有效连通，因地制宜，就地取材，能耗较传统建筑明显降低，在 建造和使用过程中，对环境影响最小。 2. BIM技术与绿色建筑设计结合的必要性技术与绿色建筑设计结合的必要性 2.1 绿色建筑绿色建筑 缺点缺点：在绿色建筑设计实践过程中， l 设计师进行建筑设计时都是参考已有生态建筑的设计案例和技术 手法，而没有对设计出的方案和建筑进行分析与计算，以检验设 计的效果是否节能、是否经济、是否绿色等； l 设计师不能在设计初期对项目方案进行绿色建筑性

4、能分析 （如能 耗分析、采光分析等），而是在项目运营期，运用定性与定量的 分析方法对项目进行绿色建筑评价， 这样设计出的建筑往往不能真正达到绿色建筑的标准。往往不能真正达到绿色建筑的标准。 2. BIM技术与绿色建筑设计结合的必要性技术与绿色建筑设计结合的必要性 2.2 BIM技术技术 BIM即建筑信息模型，它的产生为改善绿色建筑设计中的不足带 来了新的契机，BIM的设计模式为绿色建筑的设计提供了一种全新的 技术支持平台。 l 首先，首先，BIM优化了绿色建筑设计全过程。优化了绿色建筑设计全过程。为实现绿色建筑目标并 保证建筑舒适度，我们必须在设计全过程考虑尽可能的节约资源 ，这就对建筑性能提

5、出了量化统计要求，通过各种分析得出的量 化结论也必须可转化成信息模型延续设计成果； 2. BIM技术与绿色建筑设计结合的必要性技术与绿色建筑设计结合的必要性 2.3 BIM技术与绿色建筑的结合技术与绿色建筑的结合 l 其次其次，通过实时分析和模拟，保障了绿色建筑与自然相融合。通过实时分析和模拟，保障了绿色建筑与自然相融合。周 边环境对建筑的影响很多，不同的区域定位也许会带来很大的差 别。通过实时分析模型技术，提供可靠分析，使建筑师可以自由 调用环境数据对建筑体量、外形进行推敲、分析和验证，引导建 筑被自然环境所接纳。 因此，将BIM技术与绿色建筑设计相结合，凭借其先进的技术进 行复杂的数据计算

6、和实时的动态模拟，可以为绿色建筑节能设计的科 学性和合理性提供重要保障。 3. BIM技术在绿色建筑设计中应用的四个阶段技术在绿色建筑设计中应用的四个阶段 3.1 方案设计阶段方案设计阶段 l 根据提供的方案信息建立建立BIM模型模型，将BIM模型应用到方案设计的 可视化交流探讨中。 l 在整个方案的制定过程中，各参与方讨论以及交流参与方讨论以及交流均是基于BIM的 三维模型，这比传统二维图纸更加准确、信息更丰富、表达更直 观，易于观察理解，可有效提高沟通效率。 l 同时，BIM三维模型中保存了各个专业对于建筑详尽的信息描述， 可以直接导入到相关性能化分析软件，避免重新建模，各方可通 过模型对

7、信息进行直接处理。 3. BIM技术在绿色建筑设计中应用的四个阶段技术在绿色建筑设计中应用的四个阶段 3.2 初步初步设计阶段设计阶段 l 根据方案设计的各专业图纸，建立扩初模型建立扩初模型。协助项目公司进一 步确认设计的建筑空间和各系统关系，对设计进行初步检验。 l 进行各专业间的碰撞检查碰撞检查，把检查报告和相应优化建议提交给项 目公司及相关设计单位。 l 在拿到设计方修改的图纸后，更新复合模型更新复合模型并规避错误、优化项 目设计，减少后期更改带来的浪费。 3. BIM技术在绿色建筑设计中应用的四个阶段技术在绿色建筑设计中应用的四个阶段 3.3 施工图施工图设计阶段设计阶段 l 建立包含

8、建筑、结构、机电等完整的完整的BIM模型模型，为后续深化设计调 整提供准确的各专业汇总信息，模型深度要满足施工图深度规范 要求。 l 进行碰撞检查、提出优化建议提出优化建议给项目公司，根据设计院提交的更 新后图纸复核更新模型。 l 为重大工程调整和中小工程调整提供信息整合的数据平台和工作数据平台和工作 节点节点，有助于工程各相关方在准确的项目信息基础上进行深化调 整、施工研讨、成本预估，作出准确的决策。 3. BIM技术在绿色建筑设计中应用的四个阶段技术在绿色建筑设计中应用的四个阶段 3.4 设计协调设计协调阶段阶段 l 协助项目公司协调包括土建、幕墙、钢构、公共区域精装等相关协调包括土建、幕

9、墙、钢构、公共区域精装等相关 设计方设计方，根据递交的相关图纸，带入到模型中，在模型中进行设 计校核，将发现的问题提交项目公司和相关顾问单位更新，从而 提升项目所获设计服务的质量。 在这一阶段通过BIM模型对各参与方信息的整合和验证，将有助 于加强工程项目在施工过程中可预见的风险控制和协调能力，有效保 障施工进度和成本控制，减少同类工程中常见的纠纷。 4. BIM技术在绿色建筑设计中的应用案例技术在绿色建筑设计中的应用案例 4.1 项目概况项目概况 解放南路文体中心位于解放南路地区，北接海河，南临外环线， 总占地面积17km2，总建筑面积11660m2，分三期建设。 按照天津市政府“十二五”规

10、划，将天津市解放南路地区建设成 为国内首个中心城区人口密集区的绿色生态居住区国内首个中心城区人口密集区的绿色生态居住区。规划明确要求， 区域内所有的新建建筑需全部达到国家绿色建筑标准区域内所有的新建建筑需全部达到国家绿色建筑标准。 设计目标：低碳零能耗； 国家绿色建筑评价三星； 美国LEED铂金认证。 4. BIM技术在绿色建筑设计中的应用案例技术在绿色建筑设计中的应用案例 4.2 绿色建筑需求绿色建筑需求 l 自然生成。自然生成。解放南路文体中心将如同一棵有生命力的大树在现有 的环境中生长，这需要经过设计师的修饰与引导让它与自然相融 合，使建筑造型与场地周边环境相适应。 l 零能耗。零能耗。

11、解放南路文体中心将作为北方地区首座零能耗建筑，为 实现这一目标，需要在设计时采用综合节能措施，寻求最佳方案 l 人性化设计。人性化设计。解放南路文体中心是人们放松活动的场所，因此要 着重强调人性化设计，以实现低能耗下的高舒适度，为此天津院 采用高效节能的控制系统，并为建筑量身定制零能耗的运营方案 4. BIM技术在绿色建筑设计中的应用案例技术在绿色建筑设计中的应用案例 4.3 应用模式应用模式 l 方案前期体量模型 l 方案比选分析模型 l 节能措施优化详细模型 l 方案验证成果模型 4. BIM技术在绿色建筑设计中的应用案例技术在绿色建筑设计中的应用案例 4.3 应用模式应用模式 l 方案前

12、期体量模型 采用AutoCAD Civil 3D与Google map的结合，快速调用场地周 边城市环境，并通过直观的可视化形式协助设计团队理解规划意图。 根据生成三维地形基础数据进行场地环境分析根据生成三维地形基础数据进行场地环境分析；通过环境的模拟分析 ，再加上设计理念，自然生成适应于场地环境建筑形体。 4. BIM技术在绿色建筑设计中的应用案例技术在绿色建筑设计中的应用案例 4.3 应用模式应用模式 l 方案比选分析模型 依照规划阶段的数据分析结论，天津院提出了四种方案四种方案体块利用 专业软件快速建立分析模型建立分析模型，并通过不同软件的数据信息交互，完成 建筑方案的分析模拟数据，通过

13、加强比较比较，最终选出满足设计目标的 最优方案最优方案。利用Autodesk Simulation CFD的流体力学电脑模拟分析 ，计算出各方案的立面风压差，评估各方案自然通风利用的效果。 4. BIM技术在绿色建筑设计中的应用案例技术在绿色建筑设计中的应用案例 4.3 应用模式应用模式 l 节能措施优化详细模型 要达到低碳零能耗的目标，节能措施的选择和优化应属重中之重 ，也是BIM 与绿色建筑结合的关键。天津院通过Autodesk Ecotect、 IES、STAR CCM+等分析软件，再用BIM技术辅助各专业合理地选用 节能措施，以得出的分析结论作为依据，在自然通风、天然采光、遮 阳、光导

14、纤维利用等被动措施被动措施方面，以及高效暖通空调设备、高效照 明设备等主动措施主动措施方面对项目进行整合优化整合优化，并在过程中不断提升模 型信息，最终按实际完善了详细模型。 4. BIM技术在绿色建筑设计中的应用案例技术在绿色建筑设计中的应用案例 4.3 应用模式应用模式 l 方案验证成果模型 在此阶段已经可以集成完整的建筑数字信息集成完整的建筑数字信息，Autodesk Revit系 列软件的协同工作模式让各专业在设计过程中及时地交流，并直观发 现问题。为了获得最终优化后的设计方案节能效果获得最终优化后的设计方案节能效果，天津院对项目的 整体综合能耗及热舒适度进行了模拟验证模拟验证，得出了

15、结论，也闭合了绿 色建筑研究的过程，并指导了后期的零能耗运营方案。 4. BIM技术在绿色建筑设计中的应用案例技术在绿色建筑设计中的应用案例 4. BIM技术在绿色建筑设计中的应用案例技术在绿色建筑设计中的应用案例 4.3 应用模式应用模式 在解放南路文体中心项目中，利用BIM技术建立起来的动态信息 模型具有很好的统一性、完整性和关联性，同时实践了根据建筑设计 不同阶段对于BIM模型不同需求进行的模型分级。模型分级。 4. BIM技术在绿色建筑设计中的应用案例技术在绿色建筑设计中的应用案例 4.4 应用效果应用效果 l 通过解放南路文体中心项目的设计实践，综合利用BIM技术和建筑 能耗分析进行

16、可持续性设计，创建了创建了天津市建筑设计院绿色建筑 项目应用应用BIM技术的工作流程、各专业协作模式技术的工作流程、各专业协作模式； l 研究了BIM应用的成果输出方式，以及BIM应用过程中各种仿真软 件工具所需的数据交互方式，探索了适合天津地区绿色建筑项目探索了适合天津地区绿色建筑项目 的的 BIM 技术应用的标准和规范；技术应用的标准和规范； l 天津院的BIM团队建立了建立了具有动态的完备性、关联性、一致性的建建 筑数字信息模型筑数字信息模型，并以之为核心平台载体，进行能耗分析、碰撞 检测、4D施工模拟等可持续设计持续设计，对于目前主流BIM工具和软件 分析工的应用水平得到很大提升，并为后续类似项目的应用提高 打下了基础。 5. 结论结论 l BIM技术与绿色建筑都是当前中国建筑业发展的大势所趋。 l BIM技术是一项新兴技术，作为处于探索阶段的先进建筑设计解决先进建筑设计解决 方案方案