BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用研究

发表时间:2020/8/18   来源:《工程管理前沿》2020年第6卷11期   作者:陈亮
[导读] 随着我国科技的不断进步与经济的不断发展,建筑行业得到了快速的发展时期
        摘要:随着我国科技的不断进步与经济的不断发展,建筑行业得到了快速的发展时期,各种新型技术被应用在建筑施工中。另一方面来说,由于人们对于资源利用的过于严重,因此在建筑设计方面,绿色环保可持续发展成为了未来的设计方向。尤其是在公共建筑中,这更是设计师们面临的一大挑战。BIM技术在公共建筑设计中的应用正是体现了绿色、环保、可持续的观念,因此是很多公共建筑在设计时会应用到的技术。本文主要阐述了BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用,希望能够为绿色公共建筑设计提供帮助和参考。
        关键词:BIM技术;绿色公共建筑设计;应用
         一、前言
        伴随着经济的发展和人们生活水平的提高我们对建筑的各个方面有了新的要求进而促进了建筑行业的发展和改造。建筑是由一个复杂的综合系统组成其中包括空间设计系统、绿化结构系统、维护结构系统等。因此建筑的设计也是一个极其复杂的过程。建筑工程师在设计过程中既要考虑到它的能源消耗问题又要关联着它的结构组成因素,BIM技术便由此应运而生。在计算机的帮助下我们不仅能方便查找信息,也能迅速的创造交流信息。BIM技术是综合建筑设计科学与计算机技术的融合产物,在建筑设计中可以很好地帮助工程师做出绿色建筑设计的应用方案。
         二、绿色公共建筑设计中BlM技术的概述
        BIM技术即BuildingInformationModeling,就是建筑信息模型,它重点是利用建筑工程中不同有关的数据信息模型以创建一个建筑的模型,通过数字信息建立及模拟一个仿真的建筑物可以拥有的具体性能。在美国,针对BIM技术而言,其标准主要组成部分有三个,即:BIM技术能够共享知识这类信息资源,是一个分享的过程,分享与之相关设施信息,以及这个设施从开始的设计概念到拆除整个全寿命周期之中涉及到的全部决策提供一些科学依据;BIM还是表达一个建设工程项目所具有的物理以及功能特点的一项数字技术;工程项目在不一样的阶段中将会有不一样的利益有关方,他们会利用BIM技术不断的在其中插入、提取或是更新与修改数据信息,从而用来支撑以及反映出不同职责之间的协同工作。
         三、绿色建筑的原则
         1.舒适健康的环境
        绿色建筑应合理考虑使用者的需求,使建筑具有一定的舒适性和实用性,达到人文关怀,增强用户与自然环境的沟通,室内外虽控制标准不同但是侧重方向具有关联性,是有机的整体。可通过营造较好的风环境、光环境、热环境、声环境、以及视觉环境,同时对景观环境进行创造,来共同作用打造较舒适的建筑环境。
         2.总体与环境优先
        建筑可以与其周边的环境共同被看成是一个有机系统,其中建筑可视作一个开发体系,建筑设计要追求最佳环境效益。建筑的建设要与其所处的周边环境和谐共生,即保持当地文脉,保护历史文化与人文景观的连续性,并且在建筑风格上以及建筑规模上应与其周遭环境相和谐,同时也要顺应当地气候特征和生态环境,使其共融;避免对自然环境的造成一定的破坏,强调场地设计考虑地溶地貌,综合考虑地区的特殊性,以及周边绿色建材问题,从而彰显建筑的时代特征。
         3.关注建筑的全生命周期
        将建筑在最初的方案设计,随后的施工、管护阶段,以及最后的拆除这一全过程描述为全生命周期。因此则要对其进行全面的考量,即不仅要对其所处的周边环境综合考虑,同时规避建造活动的污染,以期在运营使用中要力图创造一个舒适安心的空间,也要避免拆除后的污染影响,并尽可能地使其余留的材料可循环可利用。


         四、BIM在绿色建筑中的应用
         1.集成平台的便捷性
        BIM集成平台环境和软件工具,一方面可以在设计中导入低碳节能的设计理念,根据绿色建筑相关的技术标准和概念设计绿色建筑外壳,对耗能、室内外采光环境、温度调节设备等情况进行模拟,另一方面集成平台可以对设计、协作、项目交付等数据信息进行统一整理,项目各参与方都可以通过智能手机、平板电脑等设备随时随地查询项目数据,实现对模型内参数和信息的无缝传递,并通过能源分析工具来不断追踪节能措施的落实情况,促进了信息和数据的共享,使沟通协作更加便捷、紧密,如下图2所示;关联数据库可以快速计算工程量,使工程实物量更加准确,实现对海量数据的把握,对管理条线进行优化,减少物流、仓储等环节的浪费,为限额领料、能耗控制提供了可能
         2.实现节约能源以及能源利用的目标
        BIM可以有效的通过参数化、构件库等有效的实现对建筑设计的各个环节的分析和反馈,形成一个完整的体系,可以实现对建筑质量、施工进度以及建筑成本的有效控制,由于具有很大的数据的支持,所以BIM可以实现绿色建筑分析,可以有效的确保数据的准确性。建筑围护结构的性能应该可以达到参考值和所设计的值,参照的建筑结构和设计的建筑结构应该低于处在相同环境下计算的它的全年的消耗能量,假如参照物建筑的能源消耗低于建筑结构模拟的能源消耗,这样的话就需要调整结构的热工性功能与参数这样的话,最终才能达到所规定的节能效果。利用BIM的软件可以非常快速的计算出需要的各种性能的参数,这样,在很大的程度上,就可以减少相关设计人员的统计时间,只有这样才可以更加快速的更加精准的模拟输出数据。这样才能真正实现节约能源以及能源的利用,使用BIM过程中,通过它可以更方便的对建筑的布局以及朝向进行调整,这样的话,可以使夏季的在自然通风,以及冬季的阳光辐射以及采暖,使建筑夏天与冬天都可以得到最大范围的阳光辐照,冬季阳光辐照时长影响着建筑物的取暖,阳光辐照强,温度比较高,为了达到同样的采暖温度,采暖所需要的能耗就会更少,有利于绿色建筑的建立以及长期以后的绿色信念,建筑规划要从多方面进行考虑,从建筑的地址选择,建筑物与街道的走向,建筑方位的位置与朝向,建筑物的外部形态,建筑物的间距,冬天主流的风向等多种因素需要综合考虑的。已经改善完成的建筑物,是非常有利于节能的,更加能凸显出绿色建筑,在BIM的技术支持下,这些工作不但可以很好地完成,而且还提供了一种很好地逆向转换的高大上功能。
         3.对水资源利用情况的分析
        水是人类赖以生存的必须资源,绿色公共建筑设计应该结合当地的天气气候情况,对建筑物水资源的利用提出合理的设计。我们可以通过BIM技术进行相应水资源利用情况的分析。首先将当地的天气气候特征输入BIM技术系统,BIM技术系统会自动当地降水量进行智能测算,同时分析工程建设方案中排水以及雨水采集设施能否符合当地的具体情况。绿色公共建筑不仅要有足够的排水性能,同时还要求其能将水资源充分采集回收,并且再利用。我们可以根据这种情况在BIM技术中建立采集回收水资源工艺设施的数据库,并将相关参数数据到BIM技术系统之中,BIM系统会根据参数自动检索出符合水资源回收利用要求的工艺设施,并对建筑设计进行相应的优化,使其能够符合绿色建筑对于水资源回收利用的具体要求。
         结束语
        BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用主要体现在通过日照、气候、声环境等多个方面数据的处理,得到三维立体的虚拟模型,为建筑设计师的设计提供定性定量的分析,以及可靠的依据。保证能够建设出绿色环保舒适度强的公共建筑。BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用不仅是科学技术飞速发展的体现,同时也提高了人们生活的舒适性,并且为绿色公共建筑的发展提供了良好的环境。因此BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用不仅仅是为了绿色环保节能,同时也是为了人们的舒适环境与建筑行业的不断发展。将计算机技术与建筑相结合将是建筑业的未来发展方向。
参考文献
[1]陈耿.BIM技术在绿色建筑设计中的应用[J].住宅与房地产,2019(36):151.
[2]党宏伟.BIM技术在绿色建筑设计中的应用研究[J].建材与装饰,2019(35):107-108.
[3]柳治交.BIM技术在当前绿色建筑设计过程中的应用实践[J].四川水泥,2019(11):122.
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