◎张茗涵
（驻马店职业技术学院建筑工程系，河南 驻马店 463000）
随着中国经济的快速发展，建筑行业不断扩张，资源急剧消耗，爆发了全球性的能源危机和生态危机。绿色节能建筑能有效平衡建筑与生态环境的关系，在满足民众居住需求的同时，提高建筑的环保性和舒适性。绿色节能建筑符合节能环保生态理念，在建筑全生命周期中做到节约资源、减少污染、保护环境，实现人与自然的和谐相处。将 BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）技术引入绿色节能建筑，整合建筑数据信息，通过计算机模拟建立可视化的建筑模型，降低了设计者的工作压力，提高了资源利用率，加强了施工管理，加快了施工进度。此外，BIM 技术通过对施工现场进行模拟，规避了由于设计缺陷而造成的质量问题，提高了建筑设计的科学性，保障了建筑的安全性能。BIM 技术与绿色节能建筑的融合，满足了绿色、节能、环保的建筑需求，加快了建筑信息化发展的步伐。
生态文明建设大背景下，绿色节能建筑逐渐被大众认可。绿色节能建筑强调节能降耗和生态环保，关注建筑与环境之间的关系。将BIM 技术引入绿色节能建筑中，能够帮助建筑工作人员更加精准地把控建筑细节，优化建筑布局，通过选择绿色建材，减少对生态环境的影响[1]，营造绿色、环保、生态宜居的生活空间。BIM 技术将建筑信息以数字化的方式表达出来，帮助工作人员把握数据之间的联系，加快了施工进程，降低了施工难度；
3D 模型的直观展现，实现了对建筑施工过程的动态模拟，帮助工作人员直观了解建筑架构，预测建筑施工中存在的安全隐患，制定更完善的设计方案；
BIM 技术可视化的特征，便于工作人员直观看到建筑效果，对建筑的结构、环境等因素进行优化，降低能源消耗，提高建筑的生态价值[2]。
1.1 提高建筑资源利用率
绿色节能建筑借助BIM 技术，能预测建筑的能源消耗情况，实现对能源的优化配置，减少建筑施工过程中的能源浪费。应用BIM 技术构建场地模型，合理布局施工场地，减少建筑施工中材料随意堆放等问题，提高土地资源利用率。BIM 技术根据水文资料制定节水方案，构建水回收系统，合理利用集水池和基坑的雨水，并对施工用水进行回收处理，提高水资源利用率[3]；
模拟建筑的通风和采光情况，提出最优的布局设计，降低对电能的消耗。BIM 技术在绿色节能建筑中的使用，要求施工尽可能选择节能可再生材料，实现节约资源、降低能源消耗的目的；
帮助建筑设计者精准把握施工进度，合理规划建筑材料用量[4]，减少二维施工图纸中容易出现的管线碰撞情况，避免重复施工造成的材料浪费，提高材料利用率，满足绿色节能建筑要求。建筑设计者借助BIM 技术，对建筑周边太阳辐射分布及强度进行分析，在全年太阳辐射较多的地方安装太阳能光伏板，为后期建筑物用电提供资源，以清洁能源替代传统不可再生资源，实现资源的高效利用[2]。
1.2 提升生态环境宜居性
提高建筑的环境宜居性是建筑设计的重点，建筑的本质属性是满足人们的居住需求，这就需要建筑设计者充分考虑建筑的气候环境、采光情况、污染状况等因素[5]。利用BIM 技术模拟强降水、强光照、暴风等极端天气，规划设计建筑排水系统，设置遮阳板等装置减少太阳辐射，提高建筑在恶劣环境下的安全性[2]。房屋设计需要考虑朝向、采光和通风，结合BIM 技术与当地的气候环境因素，合理设置建筑布局，避免夏季阳光过度照射，增加冬季日晒时长，充分利用自然资源，提高建筑的温度调节能力，降低对不可再生资源的过度依赖。绿色节能建筑在充分利用自然采光的同时，利用BIM 技术合理安排人工照明，达到节能环保的要求，不断优化建筑的居住体验[6]，还可通过合理安排建筑间距，保障自然通风。同时，借助BIM 技术对环境数据进行分析，能有效控制污染源，减少建筑对环境的影响，满足人们对房屋通风和降噪的需求[7]。
1.3 加强建筑运营与管理
绿色节能理念需要在整个建筑周期，加强对绿色建筑的运营与管理。利用BIM 技术对建筑进行实时监控，实现对建筑施工过程的动态把控。BIM 技术通过对建筑物的力学分析，对建筑受力情况进行监测，提高建筑安全性能，监管建筑施工质量[5]。BIM 技术还通过整合建筑数据，更加精确地把握建筑材料的使用情况，判断建筑能源消耗是否合理，建筑设计标准是否满足，全过程中避免资源的浪费。BIM 技术记录的建筑相关信息，能够帮助工作人员及时了解工程进度，并将实际施工情况与设计方案进行对比，及时调整施工方案，规避潜在问题，选择最优的建筑方案，提高绿色节能建筑的质量[2]。在建筑后期管理中，BIM 技术能帮助工作人员对建筑内部进行精准定位，及时排查安全隐患，提高建筑的安全性能。
绿色节能建筑强调在建筑全生命周期落实节约能源、减少能源消耗、保护生态环境等要求。传统建筑工作人员利用图纸对建筑进行规划设计，流程烦琐工作复杂，难以预测建筑项目中存在的风险，无法切实提高运营管理效率。BIM 技术能够根据建筑数据快速建立建筑模型，真实反映建筑内容，直观反映建筑进展，方便设计者与施工人员沟通，减小工作人员的工作强度，提高建筑质量，完善的建筑数据，为建筑的后期管理提供便利，推动建筑行业朝着绿色健康的方向发展。
2.1 BIM 技术在绿色节能建筑规划设计中的应用
绿色节能建筑规划设计阶段，建筑设计者要综合考虑建筑的地理位置、地质状况、气候条件等因素，节约建筑资源，减小建筑对周边生态环境的影响。设计者利用BIM 技术建立三维模型，能够直观反映建筑的相关信息，便于工作人员交流，讨论制定更加完善的设计方案，避免不同人员因专业局限造成的沟通偏差，提高工作效率[8]。确定设计方案后，设计者要按照绿色节能建筑标准对建筑设计进行优化，利用BIM 技术搭建协同平台，发现建筑设计存在的问题并及时解决。同时，三维可视化功能能对建筑细节进行审查。此外，建筑设计环节还应科学选择绿色节能建筑材料。
2.2 BIM 技术在绿色节能建筑项目实施中的应用
施工阶段是建筑设计实施的载体，需要严格落实绿色环保理念。首先，BIM 技术能精准计算建筑工程量，实现对材料的准确把控[10]。建筑项目实施过程会受到各种因素的影响，只有科学合理地选择建筑材料及用量，才能避免预算超支问题的出现。其次，利用BIM 技术对项目实施过程进行危险评定，用不同颜色标注危险等级，针对不同问题制定针对性措施，将风险降至最低[12]。再次，利用BIM 技术对施工各部门进行虚拟建造模拟，提高材料采购、土石方、设计者、施工者、管理者之间的配合度，确保建筑实施的精确性。同时，管理部门和业主能通过模型了解项目进展，实现对建筑实施过程的动态监督。最后，利用BIM 模型收集的数据，可用于建筑后期的运营管理。
2.3 BIM 技术在绿色节能建筑运营管理中的应用
BIM 技术不仅可以利用数据信息直观展示建筑模型，而且能够依据现场情况实时反馈更新数据库[13]。BIM 技术通过大数据云平台共享信息，工作人员可以根据自身需求选择相应信息，减少沟通障碍，提高工作效率。首先，利用BIM 技术能够对建筑进行能耗和环境进行评估。BIM 技术借助物联网对绿色节能建筑内部因素进行监测，做好建筑碳排放数据记录，提高运营维护效率。其次，BIM 技术能通过可视化三维模型空间系统进行整体化管理，做好应急预案。再次，BIM 技术实时更新的数据能加强建筑的安防管理。最后，利用BIM 技术能降低建筑维护成本，提高使用寿命。
表1 BIM 技术在项目规划中的应用表
表2 BIM 技术在项目实施中的应用表
表3 BIM 技术在运营管理中的应用表
随着绿色节能理念的推广，人们对建筑施工提出了更高的要求，需要建筑工作人员在建筑施工中，以保障建筑设计安全合理为前提，协调建筑与生态环境的关系。建筑行业积极引入BIM 技术，通过三维立体模型解决传统建筑行业设计流程烦琐、资源浪费严重、预期风险高等问题。但由于中国绿色节能建筑和BIM 技术起步较晚，存在大众节能环保意识差、建筑数据信息不完善、BIM技术发展不足、宣传不到位等问题。为实现BIM技术在绿色节能建筑中的广泛应用，需要增强人们的环保意识，全面收集建筑信息，提高BIM 技术应用水平，宣传推广绿色节能建筑，切实推进BIM 技术与绿色节能建筑的融合，推动建筑行业绿色智能化发展。
3.1 提升节能环保举措，贯彻绿色建筑理念
中国绿色节能建筑发展时间较短，建筑设计需要考虑的因素众多。部分建筑缺乏专业的设计团队，设计者缺乏节能环保意识，对绿色节能建筑的认识片面，不能充分考虑建筑的地理环境、水文条件、采光通风、噪音等自然因素，缺乏对建筑整体能耗的分析，导致绿色建筑理念难以融入设计中。在建筑施工中，部分施工人员一味追求经济效益，忽略生态效益，没有贯彻绿色建筑理念，违背人与自然和谐发展的原则。BIM 技术通过参考环境因素导入相关数据，模拟建筑能耗情况，及时调整建筑参数，保障建筑符合绿色节能标准。例如，BIM 技术通过模拟分析建筑物的采暖通风情况，提出最优的建筑朝向和布局，降低建筑物的能源消耗[5]。而在建筑材料方面，BIM 技术通过分析建筑材料的碳排放量和回收比，对建筑材料选择和用量进行精准化把控，确保建筑材料的合理使用，减少建筑资源的浪费。
3.2 完善建筑数据收集，助力绿色建筑维护
绿色节能建筑要求在建筑实施全生命周期中合理使用绿色节能技术，选择环保建筑材料，减少建筑对周围环境的影响，同时关注建筑信息的储存和传递，为后续建筑运维管理提供数据依据。绿色节能建筑涉及的因素多，单靠图纸信息很难准备齐全，且后期的数据提取费时费力，严重影响工作效率。一方面，BIM 技术通过整合建筑数据信息，选择最优的建筑设计方案，提高了数据处理效率和建筑设计的科学性。另一方面，BIM 技术通过加强数据收集与储存，保障数据在建筑实施中的有效共享。通过搭建大数据云平台，将各工种联系起来，便于在第一时间获取建筑信息，在保障工作效率的同时加强交流合作。同时，BIM 技术能实时更新数据库，明确项目责任，保障项目顺利进行。此外，BIM 技术为建筑项目各时期提供模型，当项目遇到问题时，能够及时准确查询建筑数据，保障问题解决的实效性[8]。
3.3 提高BIM 应用水平，促进绿色建筑落实
建筑施工中建筑技术尤为重要，部分建筑工作人员对施工条件掌握不足，盲目选择施工技术，造成资源浪费、建筑质量不达标等问题，对周围环境产生巨大影响。BIM 技术能根据实际情况选择准确的施工方案，搭建高品质的绿色节能建筑。在建筑施工过程中，BIM 技术能够根据工程进展情况，对建筑材料的摆放位置和用量进行调整，减少建筑材料的反复运输；
对技术参数进行适时调整，增强建筑生态性能；
及时监管建筑施工进展，在保障建筑质量和效率的基础上，节约建筑资源和材料，保障绿色节能建筑的高效建设。此外，BIM 技术能加强对建筑安全性能的监管，通过对建筑的运营过程进行评估，优化建筑监测技术，实现建筑和设备的正常高效运行。只有不断借鉴先进技术和理念，提高自身技术水平，保障BIM 技术的应用落到实处，才能切实推动中国绿色节能建筑的落实。
3.4 加强绿色节能宣传，推动绿色建筑推广
随着科技的进步，建筑行业的发展水平不断提升。绿色建筑设计领域较广，学界目前对其的研究并不深入，加上BIM 技术等新概念的加入，仅部分专业人员知晓，大众对绿色建筑比较陌生，阻碍绿色节能建筑的推广。一方面，高校加大对专业人才的培养，保障学生在校期间对BIM 技术相关知识有很好的掌握。建筑行业定期对从业者进行培训，及时更新知识库，了解先进技术。另一方面，政府应加强引导，让大众逐渐意识到节能环保的重要性，提高对绿色节能建筑内涵的认识，促进绿色节能建筑的落实[14]。利用多种媒体手段对绿色节能建筑的优势进行有效宣传，提升大众对绿色建筑的接受度。此外，政府通过发放补贴、减免税收等方式，提高人们对绿色节能建筑的需求，促进绿色节能建筑的建设[15]。为充分发挥大数据在建筑领域的作用，政府开展BIM 技术示范推广，保障建筑全生命周期的数据化，积极探索BIM 技术在建筑领域的应用，推动建筑行业的绿色发展。
绿色节能建筑能提高建筑资源利用率，减少传统粗放型建筑对能源的消耗，降低对周围环境的污染，加大对生态环境的保护力度。在绿色节能建筑设计、施工、运维管理等环节引入BIM 技术，通过对建筑信息的模拟，简化了设计工作内容，完善了施工方案，提高了施工效率，保障了绿色节能建筑的实际效果。同时，BIM 技术具备可视化、协同化、智能化的优势，能对建筑过程进行实时监控，便于工作人员及时调整建造方案，保障建筑行业的绿色健康发展。目前，BIM 技术在绿色节能建筑的应用依然任重道远，需要不断提升技术水平、加强节能宣传推广，引导大众充分认识绿色节能建筑的生态意义，了解BIM 技术在建筑行业的重要价值，推动中国绿色建筑行业的现代化发展。
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