目錄TOC\o"1-3"\h\u20008摘要及關鍵詞 IIBIM技術在綠色建筑設計中的應用研究——以上海中建廣場項目為例摘要：基于綠色建筑設計理論，本文分析了BIM技術在綠色建筑設計行業中的應用，在當前的大力發展綠色環保的時代背景和電子信息技術高度發展的技術背景之下，本文從生態、節能的角度進行了關于BIM技術在綠色建筑中具體的應用方向做了深入考量。針對能耗嚴重、污染日益嚴重、利用率低下等問題進行了深入探索。本文分為四個部分，第一部分簡單分析了BIM技術與綠色建筑設計的發展現狀，第二部分闡述了兩者結合在工程建設中各個階段發揮的優勢與應用前景，第三部分則是舉出實例分析研究出BIM技術和綠色建筑設計結合的具體應用以及其任然存在的一些問題。第四部分對整個的研究的動態進行思考，對現階段我國面臨的綠色建筑設計現狀提出相應的建議。關鍵詞：BIM，綠色建筑設計，綠色環保ApplicationresearchofBIMtechnologyingreenbuildingdesign--takingthezhongjianplazaprojectinShanghaiasanexampleAbstract:Accordingtotheanalysisofgreenbuildingtheory,theapplicationindustryofBIMtechnologyinthegreenbuildingindustryiscurrentlyanalyzingthedevelopmentofecologicalempireelectronicsandinformationtechnology,andfurtherdevelopingtheapplicationofgreenbuildingtechnologyfromtheperspectiveofwomen,ecologyandenergyconservation.Inordertosolvetheproblemsofhighenergy,seriouspollutionandlowutilizationrate,theresearchwascarriedout.Thetextisdividedintofourparts.ThefirstpartisasimpleanalysisofBIMtechnologyforthedevelopmentofgreenbuildingdesign.thesecondpartintroducestheconstructionofthetwophase,withtheadvantageofcombinationofprospects;thethirdpartistheinstanceanalysisofBIMtechnologyandgreenbuilding,itssignificanceandspecificapplications.Thefourthpartreflectsonthedynamicofthewholeresearch,andthepresentsituationofgreendesignareproposed.Keywords:BIM,greenbuildingdesign,greenenvironmentalprotection引言建筑業是中國的主要產業，但隨著它的不斷發展，城鎮和農村建設持續增多，建筑行業發展將消耗全社會半數的能源和材料，與此同時也會對環境造成相當大影響。中國近年高度注重可持續發展模式。綠色建筑設計正是應對這一矛盾的關鍵所在，一方面可以解決建筑能耗的總量逐年上升問題，另一方面又節能環保，可謂雙贏之舉。2019年有統計數據表現，建筑行業全年總能耗為12.25億噸，占據全國能源消耗比例的22.12%，建筑能源消耗估計會在2040年達到峰值13.28億噸。建筑產生的碳排放量為20.44億噸CO2，占據全國能源碳排放量比例的19.5%，建筑碳排放量將會在2039年達到峰值24.11億噸。此外，還有相關數據表明，2020年，中國現已有的房屋建筑面積總和約為500億平方米。建筑物每年占新建筑物的95％，高能建筑物占80％。所以，怎樣有效低建筑業對自然環境的污染和對能源的載荷對建筑業的可持續發展是極為重要的。建筑業中的環境保護與節能減排越來越受重視，我國制定了一系列的標準與條例，大力發展綠色建筑設計，綠色環保的概念逐漸深入人心。但由于我國在綠色建筑設計方面起步較晚，學界對于其定義、評價、實際應用等仍比較模糊。建筑涵蓋建筑功能系統，維護結構系統，建筑設備系統等非常復雜。建筑工程設計師要思考一連串相互影響的、復雜的的各種因素。隨著時間的推移，綠色建筑業的不斷發展。傳統的綠色設計方法已經很難以滿足人們對綠色建筑的要求和需求。因此，我們很有必要提出新的綠色建筑設計方法。這時，BIM技術應運而生。1BIM技術及綠色建筑設計的概述1.1BIM技術的定義BIM這一稱號來源于建筑業，它是指在項目實施前，以數學方式探索項目的關鍵物理結構和功能特征的綜合過程，使工程更快更好地完成交付項目，最小化目標項目對環境的影響并且提供更好的工作和生活條件。BIM技術利用協調統一的信息，在項目的全過程中改進項目的創新設計，并在現實中直觀地模擬外觀、性能和成本，從而提供更準確的圖紙。BIM技術作為一種新的信息技術，正在不斷得到推廣和發展。在這個過程中，創新是不斷改進的。BIM技術可以結合建設項目的工程周期進行相應的工程信息管理，從而同步控制建設周期、建設質量和建設成本，縮短工程建設周期，有效提高工程建筑的技術水平。1.2綠色建筑設計的定義綠色建筑設計是指在設計施工過程中使用環境因素，以確保人們的健康和生活舒適，最大程度地減少能源消耗并最大程度地減少對環境的破壞。在此過程中，通過減少消耗和浪費，可以極大地實現節能和自然共生。節能，降低能耗，環保，舒適和安全是綠色建筑設計的三個主要特征。設計科學合理，充分利用了天然氣和可再生資源，改變了過去污染發電的應用，體現了了人與自然的和平共處。從設計之初到綠色建筑設計的竣工拆除，目的是從源頭上保護周邊環境，解決環境污染問題。施工過程中使用的材料為無公害綠色建材。綠色環保設計充分體現了基于環保的人性化，科學合理的建筑內部設計秩序充分體現了以人為本的理念。1.3綠色建筑設計的內容1.3.1建筑專業工程設計建筑專業工程設計與綠色建筑相關的內容包括場地規劃與社會環境、建筑空間布局、建筑圍護結構節能、降聲降噪、裝飾與裝修等。做好前期工作，從根本上節約土地、節約材料，減少噪音污染、減少材料污染。1.3.2結構專業工程設計結構專業工程設計與綠色建筑相聯系的內容包括主體結構的設計和建筑材料的選擇和使用等。綠色建筑設計不單是指綠色植物在建筑設計上的應用和單純的顏色改變，室內空間的使用，美觀的要求也要達到一定的標準，同時在外部的形態和構造上具有一定的風格，和周邊的自然環境相協調。此外，環保材料的應用、環保的施工，使得建筑材料循環利用，實現人與自然的和諧共處。1.3.3暖通專業工程設計暖通專業工程與綠色建筑設計相關的內容包括采暖系統的設計。其中采暖系統設計又包括熱源系統設計和采暖系統兩個分區。合格的采暖系統全程調試的介入，可以確保綠色建筑本質的實現，并且在經濟可控的前提之下確保高舒適性和高節能性，是的建筑內部的使用者健康的工作、生活，使的建筑對環境的負面影響降到最低。1.3.4給排水專業工程設計給排水專業工程設計由給水系統、用水器具、管網漏損控制和排水系統組成，在綠色建筑設計中發揮至關重要的作用。建筑給排水節能設計提倡采用新型環保能源，減少傳統能源損耗及污染。此外合理采用二次供水設備、控制水壓、保護給水配件、降低市政自來水和地下水的消耗，提倡高水高用、低水低用。也能在一定程度上達到綠色環保的目的。2BIM技術在綠色建筑設計各階段的應用現狀與優勢分析2.1BIM技術在綠色建筑設計中的應用現狀在建筑全生命周期范圍內，發展綠色建筑設計的前期設計規劃、后期主體建設及人工、材料、機械設備運營的過程中與BIM技術結合的運用范圍廣泛。如土地利用狀況模擬,把建設基地、現有設施的現狀，或現有設施內某一特定區域的現狀，以提供規劃作業所需的現場信息的設計表示。此外，BIM設計也得到了廣泛的應用。如建筑的概念設計，包括建筑、結構、使用空間規劃等專業設計。利用三維軟件建立設施/建筑的BIM模型，提供相關系統的設計分析，滿足業主的空間需求。像土地利用和交通規劃方面也能用來比對最佳方案，用于評估特定區域的空間利用和交通規劃。2.2BIM技術在綠色建筑設計中的應用前景BIM技術本身就是建立在計算機的基礎上，根據信息技術來構建和創建建筑工程數據的施工，從而實現建筑工程數據的同步更新和管理。因此，BIM技術很容易達到最佳的視覺逼真度效果。在未來BIM技術在綠色建筑設計中的應用中，三維渲染是BIM技術的主要發展方向之一。根據施工項目的施工圖紙，可以比較真實地呈現施工現場的布局，并制定合理的施工方案進行綜合比較。，選出最佳方案。提高BIM建模的精度，提升建筑工程中標的幾率。BIM有許多用于設計，操作和維護的軟件。只有符合當前國家標準的軟件才能在國家BIM市場上得到認可和推廣，并且每種軟件都有其自身的優缺點。只有綜合運用，才能充分發揮軟件的優勢。如一些成熟的家用軟件:PKPM結構設計，節能設計，綠色建筑設計，清華日照等軟件。總而言之，BIM技術無論是在投標和建設階段的投標成本工作方面來說，還是招投標、施工階段管理和控制工作方面來說，在各個階段都起到了舉足輕重的作用，提高了工作的效率和企業的效益。從設計到運行和維護，應用前景十分廣闊。2.3BIM技術在綠色建筑設計各階段的應用優勢分析2.3.1項目可行性研究階段在可行性研究階段，業主必須安排大量的人力、財力等資源進行分析。BIM技術能夠生成用于演示、模擬和分析的綠色構建模型，顯著提高了演示結果的可靠性。BIM軟件生成的3D模型直接來源于軟件項目，可以在項目的任何階段提供準確的3D視圖。而參數設計是指設計人員在設計過程中調整所構建模型的相關參數，實現模型體型等參數的改變，即可視化與參數化。2.3.2設計階段以CAD二維圖像為基礎，利用BIM技術，實現各專業高效的協同設計，能夠準確快速地描繪出工作的三維模型方案和施工圖紙。BIM技術能促進各個設計部門之間的合作。組員們在本地電腦上設計了同樣的3D工程信息模型。每個人的設計內容都能及時同步到文件服務器上的項目中心文件。甚至成員之間可以通過相互借用一些結構因素進行交叉設計，實現成員之間的實時數據交換。避免在設計接近完成時進行設計調整，并提高成本效益。2.3.3施工階段BIM技術提供了相當大的優勢，比如在施工前檢查設計問題:由于BIM技術使用三維建模，設計過程中不同系統之間的沖突是顯而易見的。如果這些問題在開工前得到識別和解決，就有可能獲得良好的施工速度和良好的質量。此外，通過使用4D構建模擬優化構建計劃，將時間維度添加到BIM模型中，利用相關的進度規劃軟件動態模擬整個建筑的構建過程和某些現場情況。使用模擬視頻可以識別施工程序中的潛在問題，并在施工前優化施工過程。BIM可以將建設項目的各個階段和來自不同專業類別的職位信息集成到一個信息模型中。各種信息都得到了充分的保存和相互關聯，極大地消除了傳統設計中跨行和跨階段的信息丟失，減少了工業碎片造成的資源浪費，避免了碰撞和錯誤產生通過不同的職業。2.3.4運營維護階段BIM完成模型連接到網絡，實時收集數據以維持建筑的日常運行，及時發現設備系統中存在的操作問題，并迅速清除設備故障，提高施工過程和運行管理水平。BIM技術包括直接調用、信息抽取和其他形式的信息調用方法來評估和分析綠色建筑。主要依據是中國綠色建筑評估標準對公共建筑法規的要求。在設計階段，建筑應滿足綠色建筑評價標準中控制項目的所有要求，并根據滿足一般項目數和優先項目數的程度分為三個綠色等級。一般項目和首選項目在評估過程中都有各自的評估點，需要提交相關的證明材料。綠色建筑評價標準的相關規定明確規定了評價要點和認證材料的要求。利用BIM技術對主要評價點和支持材料進行分析，研究BIM技術在綠色建筑評價條款中應用的可行性。以下是兩個例子:土地保護和室外環境，以及能源保護和能源利用。列出了評估標準的相關規定和BIM的綁定點。使用BIM技術對水資源和水資源的使用，材料和材料的使用以及室內環境質量進行相同的評估和分析。3BIM技術在綠色建筑設計中的應用實例分析3.1BIM技術在上海中建廣場中的應用實例上海中建廣場位于上海陸家嘴中央金融區，該建筑的各層水平面積約為14800平方米，地上部分涵蓋了高層建筑和高層建筑的主體底部。他的施工圖的設計是由中國的某一著名學院的負責建筑設計。上海中心是以辦公場所作為主要的區域，但是同時也涵蓋了金融、休閑、展廳、商務、酒店、文化娛樂等等各類功能性場所。在這一個和諧的超高層建筑綜合體是由已完工的上海中心、金茂大廈以及世界金融中心一起組成，他們形成了小劉家嘴中心區的三方對抗。它可以被稱為中國領先的超高層建筑。上海中心大廈工程以BIM技術為主要繪圖方法，以程序軟設備作為基礎的建模方式，運用BIM建造自由曲面，同時運用參數化BIM技術在設計方案的這一重要階段控制構型的變幻，最后在端部形成最優最合適的建筑構型。與此同時，在此過程之中，BIM技術形成了蒙皮，通過預制加工設計實現碰撞檢測和仿真，減少現場加工工作量。該BIM技術的設計實例是極為綠色環保的，它表現出了BIM的技術特性，它是極具代表性的，對于人類對自由、發展的追求以及卓效節儉資金。這一建筑，作為我國的第一座超高層建筑，它榮獲中國建筑界的最高級別的認證，它是極其符合我國的三星級綠色建筑標識和美國綠色建筑體系高級認證的要求。從設計角度來看，在結構工程師和風源工程師的合作下，最終確定了建筑物向上盤旋的外形，并對其進行了微調，以實現風能和結構效率的最佳組合。塔式立面系統具有內部幕墻結構，它將成為世界上最高，最大的兩層立面。兩層樓的立面構成了塔樓設計的特色：每層樓的中庭都覆蓋了塔樓的八個主要區域。中庭有助于減小建筑物內景的最佳旋轉角度，并分析墻壁內辦公室和酒店的制冷負荷。辦公室和酒店中庭都是其空調的核心。數字建筑設計師將空調系統直接連接到中央管、中庭和立面融為一體。與傳統的線性建筑相比，創新的幕墻技術降低了弦亮度。建筑物的螺旋形屋頂可用于收集雨水并將其回收。風力發電機安裝在建筑物的頂部，以提供綠色電力。每年減少碳排放量50,000噸；在使用水資源的過程之中，居民生活廢水在集中處理之后，能夠達到規定的標準，再次澆灌綠化、道路沖洗，中水得到回用，雨水也能夠綠化灌溉得到充分利用。非古板的水資源得到了合理運用。千瓦燃氣熱電聯產系統為建筑物提供電力，同時也可在一定條件下產生熱能。為了削弱碳排放帶來的污染，運用綠色能源取代煤，運用發電場地燃氣設備能夠減少能源耗損，降低能耗等級。為了減少運輸過程之中產生的能源損耗，這一建筑體系所運用在低區域能源中心產生的加熱方式為的高壓蒸汽。因為高壓蒸汽可以不用其他設備輸入熱量，所以可以達到削弱運輸過程之中的能耗。為了削弱制冷制熱所需要的負荷，調節陽光量使用2個幕墻的獨立立面運用相關的機械系統達到所需目的，以減少供暖或制冷所需的負荷。由于在設計者看來，冬季的上海較為溫熱，所以幕墻最外層用毫米玻璃制作。對于一小時平方英尺的垂直外玻璃表面上的太陽能負載，其他幾個系統同時起作用以減少弦光和熱。首先，占幕墻總數的多孔燒結玻璃可以降低遮陽系數。此外，由每個樓層幾何圖形創建的水平墻框架向外延伸至毫米，提供更多陰影。最終，為了能夠更加合理反射太陽光照，使用垂直合金鋼玻璃片。此外，為提升建筑之中的空氣質量，基于需求控制的通風之外，還設計了一種監視控制系統，能夠輸入建筑室內的空氣，都是通過了過濾以及處理的。這個用于通風的系統，僅需極其低的氣壓便能夠輸入空氣到使用空間。不僅如此，它持續監控建筑物每層的新鮮空氣和廢氣量，以確保新鮮空氣量隨人員數量而變化。從環保指標角度來說，上海中心大廈在低區能源中心設置了螺旋式地熱小米裝置。同時，在施工過程中建立了許多綠色環境指標。為此，承包商上海建設集團實施了一套綠色建筑計劃，包括鉆孔樁的建設。制定了粉塵，水和噪聲污染控制措施，光污染控制措施和廢物處理措施。根據環境監測單位提供的監測報告，通過信息化建設，可以隨時調整施工計劃和施工順序，以最大程度地保護周圍環境。在綠色和可持續發展方面，上海中心大廈對周圍的建筑產生重大影響，例如光污染。還對建筑物的外部風環境進行了模擬，以確保地面風速不會超過設計值。通過對模型的分析，并結合高雷諾數的風洞試驗，可以調整建筑物的形狀，建筑物的風荷載大大降低，可節約成本上億元。就結構而言，有20多個程序。就旋轉形狀而言，最終選擇了矩形柱、伸臂和核心筒的結構體系。該平臺為設計者理解復雜幾何形狀的變化提供了幫助。結構選型是結構設計的核心，在后期的設計文件制作中起著重要的作用。此外，還廣泛用于幕墻支撐結構點的設置。沒有這些工具和熟練的操作技能，設計團隊將無法快速研究各種迭代和協調各種任務來創建如此精致的設計。在機電系統部分，通過三維的設計，實現所有設備層的設計，合理規避鋼筋與鋼筋間的撞擊，因為系統的復雜性，特別是結構因素，非常難以運用二維的設計去解決問題。在深化設計的過程中，選擇了一系列軟件來實現。3.2BIM技術在綠色建筑設計中面臨的主要問題3.2.1BIM在綠色建筑設計中的普及率較低在今天，亞洲作為七大州之中，人口最多的州，同時也是綠色建筑的進步最為迅速的大陸。不過，僅僅對于進展水平來說，在世界上最前列的綠色建筑水平依然歐洲。據調研，在來日數年，進行綠色建筑的公司很快會從約25%左右提升至75%左右，在此之中，又會有半數企業大概率在來日數年取得優異的效益和利潤。建筑業正積極向綠色建筑轉型，綠色建筑已逐漸成為市場環境的主流。BIM技術與綠色建筑設計的結合在中國才剛剛起步，一方面，上海作為我國GDP高速發展的城市之一，其經濟十分發達，但綠色建筑項目較少。起點低，發展速度慢。這是上海當前的綠色建筑設計現狀的評價。另一方面，國內大部分大型建筑企業都在應用BIM來提高生產效率，并在一些項目中逐步開展試點應用，但成效甚微，優秀項目數量較少。例如上海中建廣場只是為數不多的優秀項目。3.2.2

BIM技術與綠色建筑的結合受地區政策限制上海綠色建筑設計的發展相對緩慢，且在建筑設計行業中建筑設計師缺乏話語權，導致企業向利益導向型發展。一方面是我國發展綠色建筑設計的政策落實到地區的時間相對較晚。另一方面，上海市本身的發展軌跡與綠色建筑的發展方向相悖。從而綠色建筑設計的發展不到位或者未能有實質性效果。雖然綠色建筑設計的有所試點，但是大多被用來表現個人政績，政策無法體現其現實意義。3.2.3綠色建筑設計在BIM技術應用中缺乏設計理念設計概念是所有設計的靈魂和核心，凸顯整個綠色建筑設計作品是以什么作為理論基礎及支撐的依據。在國內的綠色建筑設計中，相關設計較少，突出的作品也相對較少。更何況上海。4加強BIM技術在綠色建筑設計中的應用建議及對策4.1加快綠色建筑業發展進程世界各國的綠色建筑行業均在迅速發展。現階段的當務之急還是在原有發展的基礎之上，加快對綠色建筑設計的發展進程。就當下環境而言，加快發展綠色建材、發展裝配式建筑能大大的提高綠色建筑設計的效率和質量需求。4.2完善配套相關法律法規體系和政策為了維持BIM技術在生態建筑設計中的有益發展，中央政府應大力推動綠色建筑設計與BIM技術的結合。國家必須制定相關法律法規，制定有關綠色建筑標準的監督管理政策，實施綠色建筑，政府和企業必須采取措施，通過以下方式促進BIM技術的應用。多渠道。綠色建筑相關政策有2013年頒布的《綠色辦公建筑評價標準》、2014年頒布的《建筑節能氣象參數標準》、《綠色建筑評價標準》等。4.3強化綠色建筑設計理念傳統的建筑設計一直難以滿足相關的綠色建筑設計的高性能要求和標準質量。因此，建筑行業應該更加關注新技術的應用和改進建筑設計。BIM技術在環境設計中的應用是至關重要的。基于建筑信息建模技術的發展，研究了綠色建筑方案中的建筑技術可行性。第二，采用BIM技術進行綠色建筑設計評估的方法已經被研究過，包括直接調用、提取信息和其他形式的信息調用方法。第三，有人提出了基于BIM技術的綠色建筑設計方法，并在人類合成、技術平臺建設以及設計師在不同設計階段具體參與的方式等領域進行了詳細的說明。例如，利用公共建筑來測試BIM在公共建筑設計方法中的應用效果。此外，有人提出了一種基于BIM的設計方法，它符合綠色建筑的要求，打破了傳統建筑設計中相對獨立的工作模式。最后一個理論，基于特殊的技術案例。結合實踐，分析和驗證BIM對綠色公共建筑設計方法的影響，結語目前，我們對BIM技術應用的研究還處于起步階段，但對BIM技術的認識和密集發展，以及建筑領域信息活動的進一步發展已成為不可避免的。在開發建設過程中,用BIM技術不僅可以幫助用戶創造能源消費對環境模擬3d模型,通過模型分析不斷提高資源利用率和綠色建筑要求穩定編制,能幫助建設方最大限度地降低風險,減少不必要