BIM技术在绿色建筑设计中的应用研究 陈志培

发表时间:2020/6/17   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:陈志培1 蔡超2
[导读] 摘要:建筑业在我国经济的快速发展中发挥着重要作用。
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        摘要:建筑业在我国经济的快速发展中发挥着重要作用。特别是近年来,建设项目的趋势越来越大,重要性越来越大。在绿色建筑的设计过程中使用BIM技术,不仅可以节省建筑成本,而且可以完成计算机化的数字管理。在此基础上,本文对绿色建筑做出了整体的阐述,之后又解释了BIM技术在此领域的重要应用。还进一步的讲述了BIM技术具体在绿色建筑设计中的应用,这样就可以不断提高建筑设计的有效性。
        关键词:BIM; 绿色建筑; 设计; 应用;
        1 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[1]。
        2绿色建筑过程中BIM技术的具体应用
        2.1对于绿色建筑管理的数字化管理模式有促进作用
        在当今社会大数据信息时代的背景下,人工智能以及数字化管理模式就成为普遍趋势,这不仅仅降低了企业成本,还会提高了企业管理质量。对于绿色建筑BIM技术促进了数字化管理的加速实现。在建筑工程中的所有阶段,都需要有节能以及环保的概念,例如绿色建筑的设计方案,可以随时管理,所有的数据信息,以及信息的有效性,保证准确性,方便管理人员的决策。
        2.2有利于减少工程的施工费用
        绿色建筑工程是一个完整的系统,出台了工程筹备以及工程建设过程中面对项目的财政、人力和其他突发情况做出的一系列方略,如果延长设计周期,从而提高建筑以及建筑和工程成本,这就不利于绿色施工BIM技术。
        3 BIM技术在绿色建筑设计中的应用
        3.1 符合绿色建筑全生命周期的目标
        建筑物的生命周期与建筑物的能耗有着直接的关系,影响建筑物能耗的因素是多方面的,主要有建筑密度、内部设备、单元形态、热源、外界环境和建筑使用的模式等。基于此,在设计到选址再到后期的废物处理,都要贯穿绿色建筑。BIM技术在应用过程中可以对设计流程进行整合,主要有选址、场地、工程设计、施工、维护和管理等。首先,在选址和改造过程中,要考虑场地的规模,还要考虑建筑条件和功能以及经济性的要求。应用BIM技术对场地的开发和利用率进行区分,从而提升土地的利用率。其次,在设计阶段通过BIM技术的分析,可以对建筑能量、建筑材料的性能、建筑的整体形状、平面布置和外围进行模拟,从而在整体上考虑设计的合理性,优化方案设计。再次,设计机械设备的过程中可以利用BIM模型,模拟机械设备的使用情况,从而计算出机械设备使用过程中对水、电和材料的使用量,这样可以在实际的施工过程中尽量节约水、电和各种资源和能源。最后,在整个设计过程中都可以通过BIM技术对建筑的能耗进行分析,提高绿色建筑的设计水平。
        3.2 设计各专业的协同性
        传统建筑设计过程中往往会忽视专业的协调和沟通,因此会在设计中发生一些不必要的冲突。BIM模型可以将设计的拓扑信息、物理信息和几何信息进行模拟。其中拓扑信息可以反映出各组件之间的关联;几何信息可以反映出建筑的三维空间;物理信息可以反映出建筑物个组件的物理性质。

通过BIM模型可以反映出一个建筑物的所有信息,利用BIM技术进行绿色建筑设计可以在专业中进行设计活动,建筑师团队可以由决策转变为召集;在开始设计的过程中,可以充分发挥设计师的专业。利用BIM技术可以模拟建筑的功能,还可以通过计算机进行计算、进行虚拟建造和数据及性能的分析,从而对这些信息进行有效的利用。在设计过程中,采用建筑模型进行设计,通过各个专业之间的沟通交流进行有效的协调。此外,BIM技术还可以模拟工程的实施动态,从而可以及时地发现和解决施工过程中存在的问题,提高施工的效率,保证施工质量。
        3.3 绿色建筑施工图纸设计之中的应用
        BIM系统当中存在着各种物理信息、工程信息,同时BIM系统具备了可视化的功能模块,可以得到和工程项目有关的各类参数信息,另外管线设计的过程当中,由于具备具有可视化功能模块,所以就可以对于管线定位以及标高进行明确,另外,能够通过BIM系统观察到二维设计过程当中一些细节性的问题,防止在绿色建筑施工过程当中产生管线碰撞的问题,防止管线冲突,进而有效提升了工程建设安全性、可靠性。另外,管线综合设计的过程当中,可以通过BIM模型分析问题同时反馈到技术人员,技术人员能够根据实际情况进行调整,切实保障碰撞问题能够消除。工程当中使用BIM技术能够构建三维模型,同时,如果某个参数产生变化,其他相关参数也会随之改变,促使设计工作更为准确,便捷,能够保障某一处参数修改之后,其他相关参数能够被同时修改。
        3.4在管线综合系统之中的应用
        碰撞检测的基础上,为满足工程净高要求、预留足够检修空间、考虑实际管件采购与制作,考虑支吊架制作及安装对管线具体位置,可在BIM模型中进行排布,减少在施工阶段可能错误以及返工可能性,可以优化空间以及优化管线排布,方便施工。现场工程师还可以使用碰撞优化后三维管线方案进行施工交底,提高施工质量。另外,通常都是关心管线安装后使用效果能否达到设计标准及满足空间尺寸。通过三维管线综合得到BIM模型,能较好解决业主所关心问题,不仅能形象展示管线布置,还能通过空间漫游体验空间效果。BIM模型是真实系统在计算机中虚拟反映,管道、设备、部件均包含完整数据信息,这样也比较方便物业维护。
        3.5绿色建筑运营管理时期BIM技术的应用
        绿色建筑运营管理期期间,利用BIM技术的整合和优化,实现业务数据和绿色建筑管理人员,管理和控制运营的全面性和综合性。采取有效措施,及时有效地减少建筑公司的经济损失。此外,管理人员可以通过BIM技术,跟上最新的能源消耗和研制节能方面采取切实可行的措施,对于能源密集型系统等,以尽量实现减少能源消耗,节约能源,保护环境的绿色建筑。
        3.6 外墙保温设计
        目前外墙保温有两种模式,一种是挤塑板模式,一种是外墙保温砖模式。两种模式都需要进行一定的计算,确保原材料合理利用。另外,保温砖模式需要对墙体荷载等进行计算,而这些传统的平面设计很难实现。BIM技术融入其中,可以对外墙保温形成基层、保温层、外层等层面形成负载分布,利于科学配置锚件,使得墙面砖获得均匀支撑。再者,外墙保温容易出现冷桥,利用BIM技术可以对冷桥部位予以测算,利于设计师形成应对方案。在有的绿色建筑设计中,会将外墙获得的自然温度汇集到采暖系统当中,这样的精密设计也需要BIM技术来配合[5]。
        4 总结
        BIM技术和传统设计区别在于,可以实现三维模拟,从而便于寻找设计方案的不足,使得绿色环保理念得到充分植入;在能源方面可以做到精细计算,不再需要设计师进行繁杂的测算;可以充分采集自然环境数据,使得建筑群和自然达成和谐统一。总而言之,在BIM技术之下,绿色建筑设计不再局限建筑本身,而是将绿色理念无限放大,追求最大程度的绿色效应和效益。[ID:008648]
        参考文献
        [1]刘占省,赵明,徐瑞龙.BIM技术在我国的研发及工程应用[J].建筑技术,2013,44(10):93-97.
        [2]张智健,杨莉琼,李甜.BIM技术在绿色建筑节能设计中的应用[J].建筑节能,2018,46(3):26-30.
        [3]魏炜.BIM技术在绿色建筑设计中实践应用[J].低碳世界,2016,6(4):121-122.
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