BIM视界 | 绿色建筑设计阶段的BIM应用管理 二维码
 根据《绿色建筑评价标准》（GB/T50378——2019）（下称《评价标准》）对绿色建筑的定义： “在全寿命期内，节约资源、保护环境、减少污染，为人们提供健康、适用、高效的使用空间，最大限度地实现人与自然和谐共生的高质量建筑”。该定义中包含了以下四个主要方面：人与自然的关系、节能、环保和可持续发展。  1）人与自然的关系。这就要求设计者在建筑的设计过程中应结合地形地貌进行场地设计与建筑布局，且建筑布局应与场地的气候条件和地理环境相适应，并应对场地的风环境、光环境、环境、声环境等加以组织和利用。在宜居方面，要考虑到建筑的自然文化、空间文化、空间舒适度，以及小区周围的景观文化，人员在其中生活的舒适性等。 2）节能。建筑节能的基本概念是指在建筑材料生产、房屋建筑物和构筑物施工及使用的过程中，满足同等需要或达到相同目的的条件下，尽可能降低能耗。  3）环保。要保护环境，要求对化石能源的消耗与利用越低越好，所以在设计过程中要充分考虑利用清洁能源来降低对化石能源的消耗。 4）可持续发展。对于可持续发展，设计选用的所有材料要能够重复回收利用，充分发挥材料的利用价值，设计时要考虑造福子孙后代并营造一个良好的生存环境。 以人、自然环境、建筑三者和谐发展为目标，在充分利用自然条件和人为创造良好、宜居的居住环境的同时，要尽可能减少对自然环境的破坏和浪费，要敬畏大自然。人们在大力发展绿色建筑的过程中不断地摸索、努力，随着科学技术的飞速发展，有越来越多的新技术得到了运用，BIM技术就是绿色建筑在技术上的变革与创新。  BIM技术的出现为有效实现绿色建筑提供了一个可视化的展示，能够更好地实现绿色设计： 1）在方案设计的规划设计阶段，在进行土地规划设计时应用BIM技术，经过反复模拟对比、推演，从而有效地实现了“节地”目标。同时，应用BIM技术进行云协同管理、云计算等可以实现办公场所的合理布局。 2）在进行给排水管网设计时，应用BIM技术合理布设管道、采用节水设备等，从而达到有效“节水”的目的。 3）在进行暖通空调和电气设计时，应用BIM技术合理布设暖通空调、电气管道，采用节能设备等，从而有效实现“节能”目标。 4）在建筑设计过程中，应用BIM技术进行合理的三维空间布置及窗墙比分析，有利于实现“节能”目标。  基于BIM的建筑能耗模拟分析 不同的建筑造型、不同的建筑材料、不同的建筑设备系统可以组合成很多方案，，要从众多方案中选出最节能的方案，必须对每个方案的能耗进行模拟、计算、评估。大型建筑系统繁杂，建筑与环境、系统存在动态作用，这些都需要建立模型进行动态模拟和分析。 建筑能耗模拟分析已经在建筑环境和能源领域得到了越来越广泛的应用，贯穿于建筑的整个寿命期，具体应用如下： 1）建筑冷/热负荷的计算，用于空调设备的选型。 2）在设计建筑或者改造既有建筑时，对建筑进行能耗分析，以优化设计方案或者节能改造方案。 3）进行建筑能耗管理和控制模式的设定与制定，保证室内环境的舒适度，并挖掘节能潜力。 4）与各种标准、规范相结合，帮助设计人员设计出符合国家标准或当地标准的建筑。 5）对建筑进行经济性分析，帮助设计人员对各种设计方案从能耗与费用两方面进行比较。
由此可见，建筑能耗模拟分析与BIM有非常大的关联性，但又有区别，建筑能耗模拟分析与BIM的差异如下： （1）进行建筑能耗模拟分析需要对BIM模型进行简化 在进行能耗模拟分析时一般按照空气系统进行分区，每个分区的内部温度一致，而所有的墙体和窗孔维护结构的构件都被处理为没有厚度的表面，但在进行建筑设计时墙体是有厚度的。为了解决这个问题，避免重复建模，在进行建筑能耗模拟分析时，从BIM获得的构件信息应是没有厚度的一组坐标。 （2）补充建筑构件的热工性能参数 BIM模型中含有建筑构件的很多信息，例如尺寸、材料等，但能耗模拟软件的热工性能参数往往没有这些内容，这就需要补充和完善。 （3）负荷时间表 要想得到建筑的冷/热负荷，必须知道建筑的使用情况，即对负荷的时间表进行设置，这在BIM模型中往往是没有的，必须在能耗模拟软件中单独进行设置。由于还有其他模拟需要基于BIM信息进行计算（比如采光和CFD模拟），所以可以在BIM信息中增加负荷时间表，以降低能耗模拟软件的工作量。
基于BIM的声学模拟分析 1．基于BIM的室内声学分析 人员密集的空间尤其是对声学品质要求较高的空间，例如音乐厅、剧场、体育馆、教室以及多功能厅等，在进行绿色建筑设计时需要关注建筑的室内声学状况，因而有必要对这些空间进行室内声学模拟分析。 室内声学设计主要包括建筑声学设计和电声设计两部分。其中建筑声学是室内声学设计的基础，而电声设计只是补充部分。因此，在进行声学设计时，应着重进行建筑声学设计。常用的室内声学分析软件有Odeon、Raynoise和EASE。其中，Odeon只用于室内音质分析，而Raynoise 兼做室外噪声模拟分析，EASE可做电声设计。三种室内声学分析软件都是基于CAD平台的，包括Rhino、SketchUp等建模软件都可以先通过CAD输出DXF、DWG文件，然后再导入；或者通过软件自带的建模功能建模，但软件自带的建模功能过于复杂，一般不予考虑。
从软件操作的便捷性来看，Odeon的操作更为简便；Raynoise虽然对模型的要求较为简单，不必是闭合模型，但导入模型后难以合并，不便操作；EASE操作较为繁琐，且对模型要求较高。 从软件的使用工能来看，Odeon在室内声学分析方面更具有权威性，而且覆盖的功能更加全面，包括空间音乐声、语音声的客观评价指标以及关于舞台声环境的各项指标，并涵盖室内音质分析，还可做室外噪音模拟；EASE在室内声学分析方面不具有权威性，虽然开发的Aura插件包括一些基础的客观声环境指标，但覆盖范围有限，其优势在于进行电声系统模拟。
在实现BIM与室内声学分析软件的对接过程中，应注意以下几点： 1）在使用Revit软件建立信息模型时，可忽略对室内表面材料参数的定义，导出模型只存储几何模型。 2）Revit建立的模型应以DXF形式导出，病灶AutoCAD中读取。 3）Revit导出的三维模型中的门、窗等构件都是以组件的形式在CAD中显示的，可先删去，再用3Dface命令重新定义。 4）Revit导出的三维模型中的墙体、屋顶以及楼板等都是具有一定厚度的，导入Odeom等声学分析软件后进行材料参数设置时，只对表面定义吸声扩散系数。
2.基于BIM的室外声学分析 在进行绿色建筑设计时，设计师尤其关注室外环境中的环境噪音，一般在进行室外声学分析时使用的时Cadna/A软件。Cadna/A可以进 ·以下模拟：工业噪音计算与评估、道路和铁路噪声计算与预测、机场噪声计算与预测。 在进行道路交通噪声的预测分析时，输入的信息包含公路等级，用户既可输入车速、车流量等值获得道路源强，也可直接输入类比的源强；对于普通铁路、高速铁路等铁路噪声，可输入列车车型、等级、车流量、车速等参数。经过预测计算后可输出结果表、计算的受声点的噪声级、声级的关系曲线图、水平噪声图、建筑物噪声图等，输出文件为噪声等值线图和彩色噪声分布图。
在实现BIM与室外声学分析软件的对接过程中，应注意以下几点： 1）使用Revit软件建模时，需将整个总平面信息以及相邻的建筑信息体现出来。 2）导出模型时应选择DXF格式，并在CAD中读取。 3）在CAD中简化模型时，应保存用地红线、道路、绿化与景观的位置，同时用PL线勾勒三维模型平面（包括相邻建筑），并记录各单栋建筑的高度。最后保存成新的DXF文件导入模拟软件中。 4）进行模拟时应先根据导入的建筑模型的平面线和记录的高度在模拟软件中建模，赋予建筑的定义。
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