［摘要］传统的建筑设计理念不能反映节能减排的理念，也不能满足社会对节能环保发展的要求。因此，将BIM技术用于绿色公共建筑的设计不仅是时代的必然要求，而且是优化公共建筑质量、实施绿色环保建设原则的主要途径。本文结合实际工程，介绍BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用过程及效果。
［关键词］BIM技术；绿色公共建筑；设计应用
前言
随着建筑业的飞速发展，许多新技术已被应用到设计和施工过程中。在绿色公共建筑的设计中，BIM技术的应用实现对建筑物结构的分析，并实现数据建模，并可视化设计结果，可以优化设计质量并提高施工效率。
1工程概况
某档案馆公共建筑的绿色设计，整个建筑项目共有六层，主要的项目结构有档案储存室、电子档案室、办公室以及其他附属设施。建筑总面积达到6721m2，高度为27.24m，在该项目中充分利用了BIM技术，并实现了项目规划中绿色建筑的设计要求。
2BIM技术与绿色公共建筑
在建筑设计过程中，BIM技术的应用是基于3D数字技术的。通过收集和处理施工过程中使用的信息，以数据模型的形式构建施工过程中使用的信息，这是设计和施工的基础，以减少项目成本并为施工数据提供支持。根据当前的生态环境保护概念，通过在建筑物中应用BIM技术，实现建筑物的工程设计，通过数字处理创建电子模型，并将建筑物的所有组件转换为建筑构件的数字化，组件之间的适当关系可以基于建筑物的实际状态很好地处理数据管理，并且可以在建筑物建造过程中优化运营阶段和拆除过程，减少对环境的负面影响。
3BIM技术与公共建筑绿色设计的优势
BIM技术的优势在于其对建筑信息的3D模型和数字化的能力。首先，在BIM系统中，可以对建筑物结构进行数字化建模，显示属性并明确建筑物与组件之间对应关系和实际条件，包括大小、材料、形状和成本。传统的2D图形只能用线绘制平面图形，BIM技术可以实现3D建模。其次，BIM技术具有清晰的可见性和协调性。BIM技术可以以三维形式显示绿色公共建筑的最终设计结果，并将其传输给多个设计师和软件系统，以实现建筑信息，建筑模型和建筑效果的共享，多种相互作用使设计师可以轻松地改进设计，且有效地优化建筑设计的连续性并增强建筑效果。最后，BIM技术具有高效率的优点。BIM技术可以将原始的2D设计转换为3D，从而可以帮助进行设计师初步研究和设计，实现数字信息处理并简化设计，还可以生成有效的架构模型，以实现架构设计中的参数化信息和提高效率。
4BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用
绿色公共建筑的目标将可持续发展的概念融入建筑中，并使环保概念的体现在公共建筑中，为绿色公共建筑的设计和构建提供充分的基础。
4.1BIM技术在绿色建筑方案设计阶段的应用在设计绿色公共建筑时，必须在建筑设计过程中体现环境保护和节能的理念。BIM技术的应用从模块化建筑设计和构建项目模型阶段开始，使用软件中包含的几个功能模块来分析建筑项目的形状。参数设计模块应用于定义建设项目的整体造型，BIM系统中各种参数的细化和调整可以使建设项目的形式更加一致。为了确保建筑设计计划的质量和有效性，必须对用户的需求更加敏感。使用BIM渲染器可以在不同级别上对建筑设计进行多边形和多层次分析，这对于设计人员确定设计绿色建筑的可行性和实用性很有用。因此，在设计建筑的过程中，BIM技术还可以通过观察和详细分析，对整个设计计划进行修订，并可以比较部分设计计划和修订细节，以优化设计效率。
4.2BIM技术在绿色建筑施工阶段的应用。在绿色建筑过程中，使用BIM技术有助于及时分析和比较施工结果。实时研究和动态评估整个建设项目的建设状况，并提出适当的预防措施和解决方案。在建筑项目的实际施工过程中，BIM技术的应用有助于系统全面的验证，因为BIM技术可以显示建筑模型的特征，例如建筑物的能耗状态和空间的重叠状态，因此更加直观。例如，在机电管道的构造中，BIM可以分析整个建筑物的机电管道，依据实际情况制定管道施工计划，并在施工过程中进行监督检查，掌握施工过程，以更高的质量和效率完成绿色建筑工程。由于BIM建筑模型可以共同对建筑的时间和空间进行建模，因此可以轻松设计和构建建筑管理计划，以交付更高质量建筑项目。
4.3BIM技术在绿色公共建筑施工系统中的应用。BIM技术可以创建一个三维模型，多层显示设计功能可确保公共建筑能够显示全部信息，演示设计过程，并生成科学报告。BIM技术在绿色公共建筑施工系统中的使用也体现在共享和交流中，BIM系统可以为绿色公共建筑施工系统提供信息交流的平台，以便不同的设计师可以协调空间，组件和细节，可以实现科学转型和可持续发展的基本条件，可以合理分配资源，科学管理建筑材料。同时，可以使用BIM技术来管理信息，并且可以使用BIM技术完成实际的构造。一方面，由于不能更改BIM技术的功能，可以最大程度地减少未经授权的设计更改的可能性，并可以监视和管理整个施工过程和施工路线，以促进标准化的建筑施工。另一方面，BIM技术可以实现信息交换和远程控制，可以直接管理和监督项目等，降低项目人工成本，并在集成、数据共享和安全性方面做得更好，为全面改善环保建筑设计和管理的安全性、质量和可靠性奠定基础。
5BIM在绿色公共建筑设计中的应用策略
5.1节能与能耗分析。节能是绿色建筑设计评估标准的重要组成部分，在该项目中为了实现节能目的，在外墙保温上选用了砂加气砌块的建筑围护模式，而在屋面则的保温上则选用了挤塑聚苯板，并且为了提高保温效果，通过科学规划，在屋面完成面上种植了佛甲草，不仅做到了有效隔热而且植物还可以有效吸收热量，并净化空气，同时为降低窗户热量损失，外窗采用了中控玻璃设计配合铝合金断桥，据严格检测，热传导系数仅为2.0W/（m2•K）。以上这些节能设计都是通过BIM技术完成的，主要流程是在能耗分析软件中直接导入该建筑的3D建筑模型。并将相关的技能按照技术标准要求进行设置，然后结合项目位置，BIM技术可以自动完成并构建该建筑的能耗分析模型，然后利用数据分析、处理以及可视化技术，实现直观的建模。然后相关人员可以根据建模结构，输入相关的参数实现优化和调整公共建筑结构方案的目的，从而可以在设计阶段就实现对绿色公共建筑的能耗控制。除此之外，BIM技术可以有效分析太阳辐射情况，对于其强度以及分布提供具有参考价值的分析结果，在该建筑中，通过对太阳辐射情况以及当地气候的分析。分别设置了固定遮阳窗，在该建筑的东部以及西部增加了智能调节的活动遮阳百叶。而且BIM还可以及时优化设计和优化公共建筑的太阳能设备使用计划，以最大程度地利用可再生能源。
5.2材料节省和资源使用分析。绿色公共建筑设计中使用的建筑材料有一定的规定，例如，在建筑工地500km范围内的建筑材料重量占总重量的60%，绿色的可再生材料占比要达到10%以上等。在建筑材料的和资源的使用中通过传统的方式计算，不仅效率低下而且准确率不足，尤其是在建筑功能越来越复杂的背景下。通过BIM技术的使用可以有效解决这一问题，这是因为BIM不仅可以实现对建筑物的结构建模，而且可以在建模过程中统计各种材料的使用与要求，从而高效率的提供准确的材料和资源使用结构，通过这样的分析。可以在施工准备阶段为材料与资源的准备提供有价值的参考，并制定合理的物流进场计划，从而避免材料和资料的浪费。此外，BIM技术提供的材料与资源使用分析，包括建筑工程的各个方面，比如水、电、暖等，且可以对管道设计进行碰撞检查，为施工提供有效的指导，从而避免因施工冲突引起的材料和资源浪费。比如在该项目中，通过BIM技术分析，为了实现绿色功能建筑的建设目标，在施工中采用和砂加气砌块作为公共建筑的墙体，这类材料的主要组成是硅矿尾矿砂，其总重量达到了整个用量占比的30%以上，超过了可再生材料占比10%的要求。
5.3节水与水资源利用分析。通过将气候参数输入到BIM构建的模型中，结合相关的降雨公式，可以实现对未来一段时间内的降水情况进行预测，并结合建筑设计构建一套较为理想的雨水收集与利用系统。并设置良好的排水工程，依据建筑所在地的地形、建筑情况等，对建筑设计整体进行优化，提高其对水资源的利用率。比如在该项目中，通过对当地用户用水习惯的分析以及长期气候情况的分析，利用BIM技术配置了节水型的卫浴用品以及节水设施，并对绿地用水等进行了优化，设置了相关的雨水收集利用装置等，极大的提高了水资源的利用率，实现了绿色公共建筑节水的目的。
5.4室内环境质量。室内环境质量直接关系到用户使用建筑物的体验，也是建筑物最为基本的功能要求之一。绿色建筑由于受到诸多限制，在设计时很容易忽略室内环境质量的控制。利用BIM及时进行设计可以对建筑物的室内环境进行模拟，比如热环境、光照情况以及声场等。并可以实现经济性和其他要求的合理协调。比如在该建筑中，利用BIM技术优化建模后，在建筑的第一、二、四层，采用了新风系统，并使用干式风机管进行管道建设，而在三、五、六层则根据实际情况采用了毛细管与新风系统结合使用的形式。而且为了提高对于光照的利用率，在各层都有采用了光导管技术，有效提高了部分暗区的采购效率。
5.5绿色公共建筑的可持续性。在设计可持续建筑时，建筑运营阶段的能耗和成本也是关注的焦点。BIM致力于在公共建筑运营阶段如何体现可持续性，在设计建筑物之前，可以使用BIM对公共建筑物的使用过程进行模拟和预测，从而确保对公共建筑进行有效管理。BIM也可以为联合建筑提供绿色建筑评估系统，将BIM与公共建筑网络相结合，连接传感器和终端控制器，并监视公共建筑的健康状况。云计算平台构成了一个完整的管理系统，可测量公共建筑各个层面的能耗，并构建建筑能源管理系统。
6结束语
在设计绿色公共建筑时，BIM技术是实现其现展的关键技术。BIM技术的使用可以获得更多的数据资源，创建一个三维模型来分析建筑物的内部和外部使用条件等，从而使设计人员更方便地进行更改和控制。并全面提高建筑设计的质量、可靠性、安全性和环境友好性。
参考文献
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作者:郑雅兰 单位:郑州职业技术学院