关于绿色建筑节能设计中BIM技术的应用分析

发表时间:2020/9/18   来源:《工程管理前沿》2020年第15期   作者:李博
[导读] 随着科技的进步与社会的发展,地球环境的破坏程度日益加深。可持续理念逐步被人们重视起来,绿色建筑的设计也越来越受到重视。
        李博
        身份证号码:1201061985111****
        摘要:随着科技的进步与社会的发展,地球环境的破坏程度日益加深。可持续理念逐步被人们重视起来,绿色建筑的设计也越来越受到重视。人们环保意识的提升,对建筑就有了更高的要求,使得绿色建筑理念得以发展,这将成为未来建筑业发展的趋势,是行业发展的必经之路。而将BIM技术和绿色建筑进行融合,实现了项目管理的数字化,建筑设计的数据化,推动着建筑行业向信息化、现代化迈进,对我国建筑行业的发展有着积极的作用。本文笔者对绿色建筑节能设计中BIM技术的应用进行了分析,仅供同行参考。
关键词:绿色建筑;节能设计;BIM技术应用

         引言
        绿色节能建筑设计作为当前建筑行业面对能源短缺的现状所做出的一项革新,目的在于建筑的设计之初就将节能的技术和理念融入到建筑设计中去,提升建筑在施工和使用中的绿色和节能的功能。作为绿色建筑节能设计中的关键技术,BIM技术的应用有着重要的意义。在建筑设计中科学融入绿色节能环保的新理念,能够使资源与能源的配置达到最优状态,使建筑过程中所能应用到的能源与资源都可以获得有效的使用,由此不仅可以有效降低能耗和资源消耗,还能有效减少环境污染。绿色建筑节能设计已经成为我国未来建筑行业的主要发展方向,并且在其中合理地应用BIM技术能够使建筑工程的数据分析结果更具切实性与有效性,从而使节能建筑设计可以充分呈现出其实际价值。
         1绿色建筑设计的作用
         1.1可有效利用绿色能源,达到节能目的
        在我国绿色建筑的设计过程中,绿色节能的关键是依靠新的节能材料,高效的节能方法和可回收的资源来实现节能的目标。当代建筑工人需要掌握绿色能源和节能建筑技术,比如在建筑的设计过程中,可以将水能和太阳能等绿色能源运用到建筑的设计之中,实现建筑的保温、防潮等功能。在建筑节能方面,为使建筑资源可持续利用,施工人员应依靠绿色节能利用的相关技术。例如,为了有效地减少电力对自然环境的破坏和污染,可以在建筑设计过程中合理应用日光照明技术。此外,施工人员可以利用节能规划技术,适当研究、开发和利用风能、太阳能等可再生绿色资源,使其在施工过程中不仅能降低成本,还能起到保护环境的作用。
         1.2高效循环使用资源
        绿色建筑技术在节水系统中的应用主要体现在绿色节水模式,即雨水净化设备和水质监测系统,以进一步促进水资源的循环利用和节约。一般微灌和喷灌设备广泛应用于施工人员对需要灌溉的区域进行喷灌。另外,蒸汽和雨水可通过雨水净化设备进行冷凝,可回收利用,供工人重复利用,也可用于绿色灌溉。绿色建筑技术在施工过程中的应用,不仅对促进资源的循环利用起到关键作用,而且降低了施工过程中的资源成本,起到了节约成本的作用。此外,为了更好地控制节水系统的各个方面,施工人员可以利用先进的网络设备来实现,从而保证节水系统的效率和资源的可持续发展。
         2绿色建筑节能设计中BIM技术的应用
         2.1绿色建筑项目启动阶段的应用
        设计人员可以使用BIM技术创建三维模型,并模拟诸如自然环境和气候条件等因素,具体如通过阳光或通风等因素科学地确定房屋设计。照明和通风可以帮助节约资源,在某种程度上减少能耗,并实施适用于当地条件的设计理念。此外,设计人员可以使用BIM技术评估项目计划,了解房屋或建筑物的风况和照明效果,快速有效地发现项目问题,并及时解决问题,实现绿色节能。总之,设计概念需要基于我国对绿色建筑的重视。


         2.2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。
         2.3围护结构热工性能方面的应用
        在绿色建筑设计中,BIM技术具有很强的仿真计算能力,在模型中输入建筑围护结构全部相关热工性能参数的基础上,可得出围护结构的热工参数,这里需要注意围护结构主要包括墙体、屋面以及门窗等。而围护结构热工性能也有对应的节能标准,设计人员可根据BIM模型输出参数对其热工性能进行判断,此外该模型还可用于计算供暖空调负荷。在获取模型仿真参数的基础上,设计人员可有针对性的对设计方案进行修改,如材料材质、结构构造等,进而使热工指标达到甚至超出国家标准,一般要求超出节能标准百分之五。
         2.4室外环境模拟创建阶段的应用
        建筑的设计和建设需要根据周围的环境情况确定建设的方位,同时要做好对建筑的规划和景观绿化的布置等,通过了解建筑物的周边环境,分析风向分布和滞风情况,从而提高居民生活的环境质量。例如,针对该种情况的设计,需要应用到流体力学电脑模拟分析,了解建筑物周围的风压差,分析建筑物周围的自然通风情况。BIM技术可以对建筑物的室外环境进行模拟,在设计阶段通过相关的数据信息优化建筑物的设计方案,实现建造绿色建筑的目标。
         2.5日照模拟和通风模拟的应用
        随着城市化的发展以及居住理念的转变,人们对建筑健康和舒适性愈发重视。建筑在规划设计的过程之中更加注重应用BIM,例如,万科城倡导生态健康的居家生活方式,整个社区的建设中,规划社区日照和通风情况,促使品质住宅与美好生活完美搭配,最大化提升人居体验。其中,万科城楼栋设计全部为正南正北排布,南北通风,利于小区内通透。因地制宜,引入景观园林设计理念,最终达到小区内风速适宜效果。万科城通过BIM模型加强日照时长计算,得出楼体排布距离与排向,通过不同高度建筑物的合理搭配、楼体斜向排布,最大增加小区内光照时长,迎合社区活动日照需求。而这都要通过使用BIM模型开展日照模拟以及通风模拟工作。
         2.6增强设计各个专业的协同性能
        在建筑设计模式中,由于在各个专业协调沟通上存在不足,致使建筑设计中极易出现冲突性问题。在BIM模型中,包含了拓扑信息、几何信息、物理信息。可以把各个组件之间相关性展现出来的被称之为拓扑信息,可以把建筑三维空间特征展现出来的信息为几何信息,而物理信息指的是能够将各个组件的物理性质展现出来的信息。为此,一个建筑模型能够有效整合和展现与建筑工程项目相关的全部数据信息。在绿色建筑设计中,通过将BIM技术科学运用其中,能够全面细致地分析和研究建筑功能、技术经济等要素,并基于相关数据信息构建相应模型,并进行模拟,为后续环节提供准确的数据支撑。在这种设计模式下,关键点在于建筑模型,各个专业需要有效协调和沟通。此外,BIM模型能够动态模拟建筑工程的施工过程,让施工环节存在的不足得到及时解决,让设计环节和施工环节有效连接起来,让建筑设计时间得以大幅度降低,对绿色建筑行业未来发展具有积极作用。
         3结束语
        综上所述,时代在发展,社会在进步,原有建筑理念相对落后,绿色建筑节能设计才可满足当今时代需求。BIM技术应用在当前的建筑绿色节能设计环节中,为后续建筑可持续发展提供了载体和路径,建筑科技进步程度与日俱增,并且生产成本和运营成本等得到了优化降低,为之后国内绿色建筑行业领域的发展夯实根基,未来发展前景必然可观。总之,只有节约能源的环保建筑才能满足当今的需求。在具有绿色建筑的现有节能建筑中使用BIM技术可以促进未来建筑行业可持续发展。
         参考文献:
        [1]王宁.基于BIM技术在绿色建筑设计中的应用分析[J].居舍,2019(30):66.
        [2]马玲,纪丽君.绿色建筑节能设计中BIM技术的应用分析[J].住宅与房地产,2020(18):81.
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