摘要:现阶段,随着我国社会的发展,各种高楼大厦、人工建造的旅游景区日益增多、拔地而起。建筑建设与施工规模以肉眼可见的速度不断发展扩大,同时其建筑方案也与其成正比式的越也来越多。通过考虑多方面的人文生活的因素,才可以使建筑方案的设计合理化;通过建筑方案的不断优化,风险才能被避免。
关键词:BIM-LCA;建筑方案;设计优选方法
引言
随着社会现代化的不断推进,建筑项目也逐渐进入现代化的进程。一个好的建筑作品是如何炼成的?为什么有的建筑作品完成良好,并成为全国建筑中的模范?为什么有的建筑作品在设计、实施至完成过程中总是出现纰漏,并成为反面教材?这就要从建筑项目的设计方案、建筑设备的先进性、相关工作人员的能力等客观方面和建筑性的工作原则等主观方面,这两个方面入手考虑分析。如果把一项建筑项目的完成过程比作建造一座房子,那么完成建筑项目的工作原则是魂,贯穿整个工程项目的始终,是建筑项目是否成功的关键之所在。建筑方案的设计相当于一个打地基的过程,这项工作的完成质量情况将直接影响到房屋建设的稳定性。
1关于建筑方案的设计原则之现存问题
创新是发展的动力,不能创新,就会落后,被淘汰。建筑方案设计的惯性思维严重,缺乏创新的魄力。在新媒体欣欣向荣的大数据时代下,建筑方案的设计类工作人员还是依靠着传统设计工作的模式,以换汤不换药的思维完成这种讲究创造类的设计工作,不能融入一些新的元素,使现代建筑仿佛都是一样的,被魔法所同化了,形式化严重,缺乏差异化,这样的思想和做法就导致无法进行创新,长此以往,可能会导致建筑行业的工程项目的数量逐渐减少3。当社会经济化发展至一定阶段,移动网络等新型媒体得到普及时,人们的生活方式以及思维发生了日新月异的变化。于是人们对建筑的要求也呈递增趋势急剧增长。当传统的建筑方案的设计原则不能创新改革时,真的很难抓住人们的注意力以及达到人们的满意度,很难有市场前景。而且,现在的建筑方案的设计人员缺乏长远的眼光,总是过于在意眼前,以致当代的很多建筑设计、布局不合理,如某些住宅区建在药物类企业的周边,而药物类企业往往污染比较严重,这势必会影响到居民的正常生活及身体健康,不能根据时代而改变自己。
2基于BIM-LCA的建筑方案设计优选方法
2.1合理选择建筑体形系数
所谓建筑物的体形系数就是建筑物接触的大气面积。通常来说,建筑物的体形系数越大,其所需要的能耗也就越多;反之,若建筑物的体形系数较小,则建筑物所产生的能耗也较低。而且,相比于高层建筑,低层建筑或小而复杂的建筑物,需要耗费的能量更大。在此情况之下,为了能保证建筑物的节能性,建筑设计人员在实践当中应积极融入建筑节能设计思想,实现对建筑物体型系数的控制。现阶段,对建筑体型系数的控制主要表现在控制建筑物的高度和宽度上。目前,城市当中高楼林立,许多建筑师过度追求建筑高度,使得建筑物出现内部出现供水、供电、供气困难的问题。这种盲目追高的行为,不仅会让建筑物在运行环节耗费大量的水、气、电能资源;更使得建筑外部结构的传热和能耗区域增加,与建筑节能要求严重相悖。所以,在实践工作当中,建筑师应该依据建筑物的实际建设要求以及用户的使用需求对其高度进行综合考量,将建筑设计成最佳高度。而在建筑物的宽度控制方面,设计人员应该有意识地增大建筑物的宽度,这是建筑节能设计思想在建筑设计环节的集中体现。
比如,建筑长度小于最佳值,那么设计师可以扩展其宽度实现对建筑物形体系数的调节和控制,进而达到节能目的。建筑师所设计的建筑高度略低于最佳高度。为了保证建筑的实用性和节能性,在融入建筑节能设计思想后选择通过加宽其南北向宽度的方式来降低体型系数。而且,为了进一步增强采光能力,建筑师摒弃传统的表面凹槽式采光,以削弱东西山墙、将折线形体转变为圆弧形提的方式扩大采光设计有效性,既保证了建筑物的自然光照和通风,又降低了建筑的体形系数达到了节能目的。
2.2LCA基本框架
尽管不同国家对于LCA的定义表述以及指标选择上存在差异,但将ISO14040与LCA相互联系、反复交互的4个评价步骤是基本一致的。一个完整的生命周期评价包括4个主要步骤:①确定目的与范围,即说明系统的功能,划分研究系统的边界,阐述系统单位以及基本假定条件,以保证研究精度、广度与目标一致;②清单分析,即对整个建筑方案全寿命周期中材料、能源、碳排放因子收集计算之后进行量化与编目;③影响评价,即在清单分析的基础上进行分类、特征化、标准化、加权的具体过程;④结果解释,即按照范围和目标规定,对研究结果进行识别、判定以及检查并形成结论的过程。这其中包含了对于重大问题的完整性与敏感性检查的最终内容。ISO14040《环境管理-生命周期评估-原则与框架》与ISO14044《环境管理-生命周期评估-要求与导则》作为国际通用的标准,统一了8项环境影响排放指标。经过LCA的四步评价流程,录入方案系统的输入与输出,在建筑生命周期清单数据库的数据支持下,进行不同类型指标的归一化处理,最终得到评价结果。
2.3科学设计建筑外部景观环境
如今,建筑设计工作不仅表现在对建筑主体的设计上,更表现在了对其内外部景观环境上的设计上。对于建筑物而言,遮阳、隔热、减少噪声、实现高质量的热循环,不仅可以通过优质的建筑材料以及科学的设计来完成,更可以通过合理配置建筑外部环境中的绿植来实现。绿色植物具有改善气温、调节气候、减少污染、净化空气的作用。所以,建筑设计人员应该重视外绿色植物的应用,合理的利用绿色植物实现对建筑物外部环境的设计和构建,保障其具备生态性、环保性和美观性。在建筑设计环节,设计人员应该充分考量建筑物的室内保温隔热问题。此前,大部分建筑师都倾向于使用保温隔热材料来阻隔内外温度。通过这些材料可以尽量降低室内空调的应用比率,减少因空调制冷制热而带来的能耗。而基于建筑节能设计思想,设计师可以通过合理应用绿植设计外部环境,实现对内部温度的调节。比如,可以在建筑物周边种植绿植,以实现对太阳辐射热量的阻挡,可以实现对建筑物内外温差的有效调节,也能在一定程度上规避过度强烈的光照,让建筑能在满足自然采光和通风的需求之下实现节能降耗。在案例工程中,设计师基于建筑节能设计思想,在建筑物周围种植了大量的阔叶落叶乔木,在经过了合理计算后保证这些植物布置合理、覆盖全面,既可以满足节能设计的调温、降耗要求,又能实现对建筑外部景观的合理布局,从设计层面实现美观性和实用性的双重保障。
结语
总而言之,为了保证建筑设计方案的节能性和高效性,设计人员需要秉承因地制宜、全面分析和技术创新原则作业。在实践工作当中,为了实现节能设计思想的科学应用,建筑设计人员需要对建筑的体型系数进行合理选择,对建筑的外部景观环境进行科学设计,对建筑围护结构进行综合考量。
参考文献
[1]王祥.建筑方案设计中节能设计思想的运用[J].智能建筑与智慧城市,2019(10):41-43.