摘要:近年来,随着可持续发展理念的不断深入,绿色建筑工程逐渐在建筑行业中也日益兴起。BIM技术作为一种智能技术,具有3D建模以及数据采集和工程管理多种功能,其在绿色建筑设计中,可以结合环保理念,对施工环境、施工过程以及建筑形状以及彼此关联予以考充分虑,从而使得整体建筑符合现代绿色环保理念,与自然环境达到高度统一,而且在绿色建筑群规划、建筑水文地质管理、给排水系统设计、采光设计等方面都有一定优势。本文就BIM应用技术在绿色建筑设计领域的应用展开探讨。
关键词:建筑;BIM技术;设计
引言
新的发展形势下,建筑行业在我国得到快速的发展,以往的建筑设计理念已不符合现代化社会节能环保的需求。而在绿色建筑设计过程中应用BIM技术,能够保障设计工作的效率和质量。在建筑设计各个环节应用BIM技术,如,设计前期、方案设计等,实现了绿色建筑信息的优化和共享,并且设计工作人员能够有效的开展沟通和合作。
1绿色建筑设计
绿色建筑设计目标包括优化建筑整体质量及性能;提高新能源在建筑体系中的利用率;最大显著降低建筑能耗;减轻建筑活动对自然环境带来的负面影响;延长建筑使用寿命。鉴于对绿色建筑产品的诸多要求,其方案设计的限制条件非常复杂,设计过程中需协调各项建筑标准要求,并考虑区域自然环境,以确保绿色建筑设计目标充分达成。BIM技术原理是以建筑数据为基础,搭建三维可视化模型,对建设过程中涉及到的各个环节、流程进行仿真模拟。BIM技术实现了二维设计到三维设计的过渡,实现可视化的设计过程。数据中存储的建筑信息能够被随时更新和完善,始终保持BIM系统与建设需求间的适应性。BIM技术在建筑领域的深化发展成为必然,随着绿色建筑项目体量不断扩张,BIM技术将成为绿色建筑设计中的基础性工具。
2 BIM技术特点
BIM技术采集了和建筑有关的所有信息,然后在相关命令之下实现仿真模拟建筑,从而使得建筑设计师、建设单位以及施工单位能够更好地理解建筑和自然、建筑和建筑、建筑内部、建筑和能源的关系。其涉及到了具体施工环节当中人力配置、原材料质量控制、技术标准等管理内容,对于工程造价有着相应的调整作用,能够帮助施工企业实现最佳的投入产出。总而言之,BIM技术属于多元功能软件,使得传统工程管理难题迎刃而解。BIM技术给设计师插上了翅膀,其不再将大量精力用于2D技术的图纸之上,而是可以通过BIM技术的3D建模功能使得设计方案更加直观,从而找到设计中的不足,做到动态调整。另外,建设方发起绿色建筑招标,施工企业便可以让本企业的设计师利用BIM技术来体现设计创意,从而在招标过程中独树一帜,增加中标几率。
3绿色建筑设计中BIM技术的具体应用
3.1在节能中的应用
利用BIM技术构建绿色建筑可视化三维模型,导入专门的能耗分析软件,计算分析依照当前设计方案建设建筑成品的能源消耗情况,对比绿色建筑能耗标准,实现节能控制。例如,在建筑节能设计统一指标的基础上,提高绿色建筑围护热工性能;降低空调系统输出端能耗,使用节能型的室内照明设备;合理设计室外环境中植物栽植方案,使其获取充足的自然光源和水分。在BIM技术的辅助下,以上设计优化工作均可得到相应的数据支撑和理论指导,更有效达成绿色建筑的节能目标。土地资源也是绿色建筑工程消耗的重点资源,在设计过程中,通过建筑室内外空间的合理化搭配,可在确保空间功能性及舒适度的前提下,尽可能避免土地资源浪费现象。设计人员利用BIM技术构建建筑模型,分析消防间距、道路宽度等是否符合相关规范的要求,模拟建筑光照情况,以优化建筑室外空间布局,提高单位土地面积的建筑容积,使土地资源得到充分、有效的利用。
3.2节材和材料资源的利用
在绿色建筑设计中,设计人员应当根据相关标准对建筑所选用的材料以及其所使用的百分比作出详细、严谨的要求。对于相关的标准、要求,以往传统的计算方式已经很难准确、快速地计算出来。BIM技术的应用,能够有效解决此类问题,因其具备强大、先进、准确的信息数据以及有效统计材料的功能,能够迅速地将各种材料用量计算出来,从而对建筑工程的整体材料配置提供可靠指导,并且使其符合各个评价标准、规范的要求。除此之外,BIM技术也能够将结构、建筑、暖、动、水以及电等各项专业设计的内容结合到一起,利用自身的“碰撞检查”功能,在设计阶段把各项专业的不同冲突进行有效解决,杜绝了在施工过程中才找到冲突,致使材料被浪费的现象,对材料的节省具有很大帮助。
3.3在节约土地方面应用
在工程建设初期要对土地使用情况在规划用地平面图的基础上进行设计,由于有关标准及规范对建筑布局有严格的要求,必须满足消防间距、道路退让间距等规定距离,此外,日照情况也是建筑布局规划的重要因素。设计人员可以通过BIM技术进行建筑物模型搭建,进而对楼体接受光照强度及时长进行模拟,确保符合建筑日照时数标准,这在相关规范中也有着具体的规定。利用BIM技术可以使建筑布局更加的合理,更大程度上提高容积率,从而使土地利用率达到更高水平。。
3.4在室外环境设计中的应用
室外环境设计关注的重点在声、光、风和热上,室外环境要素也是影响绿色建筑性能的重要因素。其中,对室外声环境的要求需参考声环境质量控制标准;室外照明设计既要满足各个区域的明度需求,又要防止光污染出现,重点关注建筑幕墙的设计,若选择玻璃幕墙,其产生的可见光反射应满足玻璃幕墙光热性文件中的要求;室外风环境应为人员的正常行走、活动提供便利,且保证建筑内部通风性良好,例如在夏季建筑室外环境中人员活动区域不应出现旋涡或无风区;建设于室外背阴面的机动车道,其路面太阳辐射反射系数应在0.4以上,存在大面积树荫的道路长度应在全长的70%以上,减弱热岛效应影响。
3.5在室内环境设计中的应用
(1)隔声性能优化设计。由于BIM模型具有高度一致性,模型相关信息较为全面,其室内构件信息包括墙体、门窗、楼板结构的构造、材料、性能等具体参数,可以真实反映建筑室内构造。为对室内噪声进行评级,进一步研究各构件的隔声效果,可以通过在BIM模型中输入噪声等外部信息条件,经大量数据计算可得出隔声性能参数。而在《民用建筑隔声设计规范》中对噪声标准有限值要求,设计人员应严格参照规范要求进行方案的改进和调整,从而使室内噪声等级达到设计标准,减少噪声源对室内环境影响。(2)室内光线设计及温湿度控制。我国地域广阔,由于不同区域气候差异性,对建筑物室内采光和遮阳条件有不同需求。对南方地区来说,比较重视室内环境温湿度的调节控制,对室外光线的采光需求较低,而更多的是采取遮阳措施来减少室内光照强度。但对于北方区域来说,尤其是高纬度地区更为显著,不重视室外遮阳效果,而对室内采光的需求较高,这有利于保持室内温度。设计人员应综合考虑地区差异性,合理设计室内采光及遮阳措施,提高资源利用效果,节能更多的能源。BIM技术的应用消除了设计人员凭经验设计的弊端,可以通过BIM软件系统运算得出当前设计方案下的相关参数,如遮阳系数、采光系数等。设计人员可以通过对比建筑采光设计标准对原设计进行修改,可对外窗尺寸、材料、分割方式及遮阳措施进行合理调整,从而改善室内环境,减少光线不良影响的同时提高对户外光线的利用率,提高绿色设计效果。
结语
BIM技术在绿色建筑设计中的各个阶段的应用,不但提高了建筑设计的效率,而且提高了建筑设计的可行性、合理性。所以,在绿色建筑设计中要不断扩宽BIM技术应用渠道,使整个建筑物更加的节能、环保,以此保证建筑企业在日益激烈的市场竞争中稳步发展。
参考文献
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[2]李新臻,郑威,石亚杰,陈峰,陈家远.BIM技术在绿色建筑中的应用研究[J].项目管理技术,2017,15(06):71-76.