绿色建筑节能设计中的BIM技术秦贞东

发表时间:2020/7/21   来源:《城镇建设》2020年3卷9期   作者:秦贞东
[导读] 建筑行业已经逐渐成为我国重要的国民经济产业,
        摘要:建筑行业已经逐渐成为我国重要的国民经济产业,其市场占有量也在逐年攀升,绿色建筑的节能设计也已经受到相关产业的重点关注。BIM技术是一种应用于建筑业的新型信息技术,能够最大程度提高建筑节能设计的科学性,并且已经逐步在建筑行业内推广和普及。基于此,以下对绿色建筑节能设计中的BIM技术进行了探讨,以供参考。
        关键词:绿色建筑;节能设计;BIM技术;分析
引言
        绿色建筑理念与我国可持续发展战略的实施高度契合,在建筑中注入节能设计对缓解我国能源紧张与环境治理具有较高的推动意义。数据表示,当前我国建筑行业每年新增绿色建筑约为3500个,带动关联产业的发展规模为210亿元产值,但我国绿色建筑发展起步较晚,建筑节能设计方面的发展仍处于初级阶段。
1BIM技术在绿色建筑节能设计中的应用价值
        在使用BIM技术对绿色建筑进行设计之前应做好相应准备工作,即在一个系统内构建二维和三维双重模型来完成不同类型信息数据的同步显示,这大大提高了计算效率,并减少了资源浪费。另外,由于BIM技术相关数据输出基于设计模型,因此,输出数据信息精确性较高,并且支持后期修改,使设计更加方便,精确性也相对更高。BIM技术作为一种建筑设计程序,为相关设计提供了可靠的数据支持,它不仅有助于提高设计效率,而且还能根据实际情况控制项目的设计周期,使整个工程保质保量。绿色建筑节能设计首先要使用BIM技术对建筑区域环境因素进行初步观测和解析,确定建筑物的基本朝向,再根据中国的日照参数,结合土地利用规划和设计图,确定各单元建筑物之间的距离,同时要完善设计布局的合理性,从而提高用地效率,还可以改善建筑物本身的宜居性。在设计室内时,根据建筑物的周围参数,对声环境和光环境进行综合分析,当需要后期改善设计时,可以根据相关数据制定修改计划,重新解析和评估设计的节能性。
2BIM技术简介
        BIM是Building Information Modeling的缩写,意为建筑信息模型,是在1975年由乔治亚理工大学的Chuck Eastman教授创建,以工程项目的相关数据信息作为模型基础,通过采用数据信息仿真模拟建筑物的真实信息,建立建筑模型,以便于实现建筑工程的可视化分析,它具有信息完备性、信息关联性、可视化、协调性、模拟性、信息一致性、优化性和可出图性八大特点[1]。BIM技术出现之前,建筑设计中的信息采集处理主要依靠二维技术,建筑的平面图等都是利用二维技术实现。随着社会发展,建筑设计复杂程度的增加,二维技术的局限性逐渐暴露,在一定程度上会造成表意不明确,施工单位无法理解之类的情况。BIM出现后,通过利用其优势性,可以将图纸由二维平面图变成三维的立体图,很大程度上提高了建筑工程的施工效率与质量。
3BIM技术的特点
        3.1可视化
        随着近些年建筑形状与结构的多样化发展,在平面设计图纸中能够为建筑提供的信息是十分有限的,在图纸上虽然能够表明建筑的构造,但对图纸进行观察和制作仍然是比较困难的。而通过BIM技术,能够充分的利用先进的信息技术,打造三维立体图形,这样能够为施工人员提供更加直观的建筑构造,从这方面来说能够有效提高施工效率。除此之外,BIM技术还具备可视化的特点,这对降低建筑成本、节省材料用量以及减少资源浪费有着很大的作用。
        3.2协调性
        协调性是指施工过程中各部门之间的工作协调,在施工过程中如果遇到问题,需要集合各部门开会,寻找问题所在,再提出解决办法,很大程度上会造成工作不便,BIM技术的协调性可以在施工前建立建筑模型时对各部分之间存在的潜在冲突问题进行协调,生成协调数据,施工前直接加以改善。


        3.3模拟性
        BIM技术的模拟性主要表现在三维空间的建筑模型上,这样的建筑模型能够方便工作人员展开模拟实验。比如说,可以在这个三维空间的建筑模型上,对楼道灯光进行节能模拟,然后进行合理的走廊灯布局,不仅可以满足日常生活的照明需求,又能够起到节能省电的作用。除此之外,还可以展开日照模拟,通过模拟去合理设置楼间距。将BIM技术应用到绿色建筑设计当中,能够为设计的准确性和合理性提供保障。
4绿色建筑节能设计中BIM技术的运用
        4.1建筑外墙节能
        墙体设计是节能建筑设计中的重要部分,能够作为墙体内外热交换的主要介质,一般节能型外墙建筑相比较普通外墙建筑的室内温度高10℃左右,节能建筑所节约能耗的50%都来自于建筑围护外墙的节能设计,因此设计师在进行建筑墙体设计时,应在保障外墙结构承重稳定与安全的基础上,重点对其保温隔热性能进行规划,而建筑外墙节能设计多与墙体材料与施工工艺密切相连。建筑外墙体保温形式主要有内保温与外保温,其中对外墙外保温进行节能设计时,一般采用多孔或空心材料塑造外墙结构,比如混凝土砌块、多孔砖粘土砖等,同时在进行外墙结构材料选择时还应兼顾其防火与防水性能,以此来保障建筑的实用性。外墙内保温的设计需要选择导热系数相对较小、可燃性较低的材料,并以加设保温层的形式,提升建筑的保温性能。
        4.2分析建筑性能
        绿色建筑设计的重要体现方面在建筑性能分析,主要指标就是降低建筑能耗,减少施工中造成的资源浪费。BIM技术可以将平面设计图纸以4D或者5D模拟的形式展现出来,帮助图纸设计者更好的对建筑设计图进行分析并加以改进。建筑工程的实际建筑环境是非常复杂的,软件制作的假设模型有其局限性,会偏离实际情况,BIM技术可以有效的解决这一问题,提高建筑数据分析的准确性,降低后期施工的能耗。
        4.3节能及能源利用
        当前社会对自然资源的保护意识越来越强,我国虽然有着丰富的能源,但平均占有量却不是很高,这也是民众越来越喜爱绿色建筑的原因之一。采用绿色建筑,能够有效加大资源的利用率,起到节能减排的环保作用。并且,绿色建筑的内涵和指导思想便是从环保节能的角度出发,为民众打造适宜健康的室内环境。从人力资源方面看,BIM的参数化后能够针对各种分析结果,有及时的反应。有关建筑质量、进度以及成本的信息可以通过BIM建筑信息系统进行实时获取。BIM数据信息真实有效且丰富,在工程建设软件中提供可靠的数据,并从中保证各种数据的真实性。改技术可以快速运算各种数据,最大程度减少了人工计算,从而能够起到节约人力资源的作用,更好地解放了人力,并且有效提升了数据的可靠性。
        4.4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。
结束语
        相关企业在进行节能设计时,应树立起统筹全局的意识,深入研究城市建筑的整体规划与布局,对建筑外墙、屋面、门窗、暖通给排水等与建筑能耗联系密切的环节进行严谨的设计,同时应加强对管理新技术、施工新材料等的应用,有效提升绿色建筑的性能。
参考文献
[1]黄河.基于BIM技术的绿色建筑节能设计应用研究[J].门窗,2019(22):22+25.
[2]吴维,吴尧.绿色建筑节能设计中的BIM技术[J].工业建筑,2019,49(10):230-231.
[3]王晶晶.刍议绿色建筑节能设计中BIM技术的应用[J].中华建设,2019(10):132-133.
[4]张小涛.绿色建筑节能设计中BIM技术的运用分析[J].绿色科技,2019(18):210-211.
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