兰陵县行政审批服务局公共资源交易中心 山东临沂 277000
摘要:目前世界各国共同面临着资源短缺、环境污染严重、全球气候变暖等环境问题,现在世界各国的发展都开始以保护环境为首要建设目标,维持生态平衡为目标的建设模式,共同改善全球环境问题,所有企业的发展都要以维持生态平衡为首要发展目标,建筑行业也不例外,为了人类与自然环境能够和谐共生,建筑业开始发展绿色建筑,运用BIM技术,分析建筑在全生命周期内的各种信息,为建筑设计建立一个能够及时收集各种建筑信息,及时统计数据,能够准确分析建筑数据的便利平台,也正是适应了当下建筑行业发展绿色建筑设计的新思路。
关键词:BIM技术;绿色建筑;设计应用
建筑设计是一项内容复杂、耗时较长的脑力劳动,需要设计师详细搜集资料,广泛调查研究,掌握项目总体规划的要求及相关的自然条件。建筑设计又是一项创造性的活动,需要设计师发挥想象力与创造力,不断设计出高质量的建筑精品。运用BIM技术进行绿色建筑设计,不仅有助于降低设计师的工作强度,提高设计质量,而且有助于设计师在建筑设计上紧跟时代发展主题,做到与时俱进。
1BIM技术的主要特征
BIM技术作为一种新型设计,与传统二维设计存在区别,可通过三维建模的方式构建与实际需求相符的信息体系,该体系具有降低错误率、提高生产效率、节约工作时间等优势,可使项目的经济效益得到显著提升。该技术的主要特征为:1)可视性。BIM可利用3DStudioVIT、3DMAX等技术形成建筑效果图,对建筑参数进行采集,还可自动生成施工图纸。2)模拟性。在设计阶段,利用BIM技术可进行参数模拟,实现方案优化,如对通风、日照、噪声等进行模拟。3)协调性。BIM技术可将建筑、结构、机电等多个专业组合起来,汇合到同一个模型中,以免因沟通不畅导致设计与施工出现冲突。4)可优化性。BIM技术可采用规则、模型、参数等进行优化设计。BIM并非单纯的3D建筑模型,还可与成本、时间等联系起来,发挥5D动态管理技术,对虚拟模型生成工程量统计表,对建筑施工过程进行模拟。
2BIM技术在绿色建筑设计中的具体应用
2.1在节材中的应用
绿色建筑设计标准对建筑用材及用量做出明确固定。例如,整个建筑结构中,400MPa以上级别钢筋用量占比应超过85%,纵向承重构件采用的混凝土材料中,强度超过C50的混凝土用量占比应超过50%。以上要求需设计人员通过大量计算才能实现,得出结果的精确性很难被保证,但借助BIM技术,材料用量占比的测算就可在短时间内完成。BIM系统配备功能强大的数据库,以三维建模统计设计方案中各类材料的使用情况,并对比历史数据分析其占比是否达到绿色建筑设计指标要求,在充分达标的基础上,进行材料节约。此外,BIM技术还可对现有建筑结构进行碰撞检查,提前发现结构中的碰撞点进行调整,避免在施工过程中出现问题,导致材料浪费及返工问题。BIM技术节约了大量材料占比的计算时间,绿色建筑设计效率显著提升。碳排放是衡量绿色建筑环保性能高低的重要指标,在设计过程中即可利用BIM技术对该指标的达成情况进行评估。碳排放的控制是BIM技术在绿色建筑设计领域应用的新发展趋势,设计人员应通过对该指标的控制,对设计方案进行优化和创新,进一步提高绿色建筑带来的综合效益。
2.2节能和能源的利用
节能和能源的利用,是当前我国绿建评价系统中的一项主要的内容。相关人员把BIM技术构建的“建筑三维”可视化的模型转换成与之对应的格式再导入到能耗分析的软件,或者直接导入到能耗分析的软件。
随后有关人员应当按照相关的标准规范,将其与当地气象的数据进行有效结合,进而完善相关建筑能耗分析模型,对生成的数据进行分析,对建筑能耗的结果数据进行分析以及处理,并进行直观的“可视化模拟”,按照模拟计算的结果设置相关的参数以及对围护结构的方案进行优化或者调整,最终对设计整体过程中的节能标准进行预期的控制。另外,有关人员也可以运用BIM技术的相关模型对室外的太阳辐射的分布及其强度进行分析,从而实现对太阳能相关设备的优化以及方案设计,使得再生能源合理利用的最大化,同时对室外植被配置进行优化。也可以分析室内的自然采光,实现自然采光的充分使用,从而降低了人工照明的能耗。
2.3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。
2.4节水和水资源的利用
水资源的保护,是我国可持续发展进程中的重要环节之一。BIM技术在绿色建筑设计中的应用,将根据其建立的“三维信息模型”,结合当地暴雨强度的计算公式以及各地暴雨强度的系数,构建出一个相对完整的大数据库,并将其当作雨水相关采集计算的一项重点凭证,随后再按照不同材质以及不同地貌中各雨水采集的方式,进一步对径流系数影响关系加以确定,并根据绿地、建筑以及道路等的面积,对集雨量进行计算,同时对设计方案进行即时的优化以及调整。
2.5室外环境设计评价方面
建筑物BIM模型搭建不仅能够用于光照分析,还可对建筑周围环境要素进行模拟,重点可对室外环境噪声、热岛强度以及建筑对风影响进行仿真分析,可为设计人员提供参数和图像参考。由于绿色建筑对以上环境因素有相关的评价标准,为了更好的满足绿色设计要求,BIM模型可对建筑设计给出仿真依据。以冬季典型风速为例,评价标准中对室外人行区的风速要求为不得大于5米每秒,对于风速放大系数则要控制在2以内,只有达到以上标准才能达到绿色评分标准。BIM技术的应用可对以上两项参数进行仿真模拟,进而对建筑设计进行优化。
2.6在室内环境设计中的应用
绿色建筑室内环境设计对象主要包括空气质量、声光环境、温湿度调节、水质控制等,建立在三维可视化模型的基础上,达到最佳的室内环境质量,提高绿色建筑空间舒适度。将BIM技术构建的三维模型导入到相应的分析软件中,即可便捷完成以下设计工作:对室内污染物含量进行控制,优先选取节能、环保、无害的建筑及装修材料;民用绿色建筑的室内采光面积需达到套内面积的60%以上,且要求采光度超过300lx或全天采光时长不低于8h;检测各相邻空间的隔音情况,使其满足民用建筑隔声设计规范要求;绿色建筑室内温湿度的调节一般采用自然通风或复合通风的方式进行,保证室内空间热环境参数在适应性热舒适区;对室内直饮水、生活热水、空调系统用水、泳池用水的水质进行监测。
3结语
建筑行业正朝着绿色智能的方向发展。BIM作为一种新型技术,将其应用到建筑设计中可确保设计目标高效完成,还可促进绿色建筑的功能得到充分发挥,为绿色建筑的可持续发展提供强大的技术支持,在未来的发展中潜力巨大,具有十分广阔的发展空间。
参考文献:
[1]刘静雅.BIM技术在绿色建筑设计中的应用[J].中国住宅设施,2019(1).
[2]刘婷.BIM技术在绿色建筑设计中的应用研究[J].住宅与房地产,2019(9).