广东省建工设计院有限公司 510630
摘要:绿色建筑是我国建筑形式的主要发展方向,而要想推动绿色建筑的进一步发展,对BIM技术在绿色建筑设计中的应用加以研究十分必要。受惠于信息化时代的到来,大量高质量、多功能的信息技术和计算机软件被应用到了建筑设计领域当中,为设计人员工作的科学性提供了有力支持。同时,在网络技术优势不断凸显的大背景下,建筑行业的现代化竞争越来越激烈,使得BIM技术的应用推广得以快速实现。
关键词:BIM技术;绿色建筑设计;方法
1 绿色建筑设计中合理应用 BIM 技术的重要价值
所谓绿色建筑,主要指的是在建筑物的全寿命周期之内,能够节约大量的能源、保护生态环境的建筑。将 BIM 技术应用到绿色建筑设计当中,能够有效减少建筑污染,为居民提供一个更加健康、舒适的生活环境,促进人与自然、人与建筑的和谐发展。绿色建筑设计人员通过合理应用 BIM 技术,能够更好的提升自然资源的利用率,减少建筑合成材料的使用量,使得建筑物更加节能环保。通过研究绿色建筑设计中 BIM 技术的应用要点,能够帮助绿色建筑设计人员更好的了解建筑结构特点,提升绿色建筑设计方案的实施效果。伴随我国绿色建筑建设规模的不断扩大,绿色建筑设计难度不断增加,为了保证绿色建筑设计工作得以顺利进行,设计人员要结合建筑周围生态环境特点,选择合理的绿色建筑设计标准,对原有的设计方案进行优化,在提升绿色建筑设计水平的同时,减少生态环境污染的产生,保证BIM 技术在绿色建筑设计中得到更好的应用。
2 BIM技术在绿色建筑设计中的应用
2.1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。
2.2提高对能源的利用率
在绿色建筑设计中,朝向与建设布局是非常重要的,假如绿色建筑的建设布局、朝向是合理的,能够有效确保冬季的保暖、夏季的通风,同时绿色建筑围护结构的热工性能能够满足设计要求。
在运用BIM技术过程中,设计人员一定要收集相关的数据参考值,以计算绿色建筑能源的消耗。设计人员可以选择类似建筑为参照物,保证计算值与参考值处于一样的环境中,并以此为依据,合理计算建筑能源消耗。假如和参照建筑物的能源消耗量相比,绿色建筑设计计算消耗量比较高,则应调整绿色建筑设计参数,直至参照建筑物的能源消耗量高于绿色建筑设计计算消耗量。在以上过程中,通过运用BIM技术,能够有效提高计算的速度,同时保证计算的准确性。另外,通过运用BIM技术,能够有效布设雨水收集系统;在实际设计过程中,设计人员应对建筑工程的各种信息进行全面采集,包括排水系统信息、绿化信息、道路信息、地形地貌信息等,然后合理设计雨水收集系统,以实现绿色建筑能源消耗的降低。
2.3 BIM技术在围护结构热工性能层面的运用
在绿色建筑设计阶段,充分的发挥BIM技术的仿真计算优势,针对模型中输入围护结构的热工参数,为后续工作的开展提供科学数据。
围护结构包括了墙体、屋面、门窗等,对于绿色建筑施工的影响非常的明显。围护结构的热工性能有着节能标准,设计人员可以凭借BIM模型针对热工性能进行判断。针对模型用于计供暖空调负荷,积极的对于模型方针参数进行修改。很多的建筑材料的材质、结构构造都达到相关标准,大多数都超出节能标准的百分之五。
2.4节能分析全面且及时
利用BIM软件在设计中可以保证设计更加详细,设计出来的结果更加可靠,可以呈现出建筑的更多细节。在设计中可以将建筑的所有信息导入软件中,从而对这些信息和数据进行模拟。在设计过程中,设计师可以通过软件对设计信息进行调整,随时评估建筑的物理性能和环境性能,从而达到节能环保的目的。BIM技术可以通过模拟将这些数据信息呈现出来,从而表现出建筑的物理性质和功能。在BIM模型中建筑物的信息是一致的,设计师、业主、工程师等都可以看到设计好的建筑性能和外形。在模型建立之后,设计师可以通过BIM软件对建筑物进行分析,分析在各个阶段的耗能情况,对整个能量消耗也能有效的模拟。这样在实际施工过程中可以尽量减少不必要的能源消耗,达到节能环保的目的。
3 BIM技术在绿色建筑设计阶段的实践应用建议
3.1概念设计阶段
概念设计阶段,是指对建筑物的结构进行最初的设计,将BIM技术应用到概念设计阶段,要求绿色建筑工程的参与方都可以踊跃参与,例如:建筑师、设备工程师和结构工程师等等,全面研究工程施工各项阶段内容,确保工程绿色施工目标的达成。针对工程采光与照明等方面,可以在施工后期阶段加以完善,但概念设计只能够为各项环节奠定基础基调。在设计过程中,应当完善协商机制,确保概念设计能够符合建设单位与绿色建筑项目要求,保证所设计的施工计划具有可行性,合理的明确各方权责,为各方的有效沟通和交流奠定基础。
3.2深化设计阶段
相较于以往的分析方式,BIM技术能够有效的深化设计阶段,从而使最终的设计效果得到优化。由于建筑施工涉及到多工种的协同作业,如何能够保证各个工种在同一水平面上的协同性,最大程度的避免施工矛盾和冲突的发生,这是建筑企业需要思考的一个重要课题。BIM技术具有跨专业整合设计的形式,分析阶段无需再次建模,分析程序更加简化,并且运用BIM技术通过不同接口,BIM模型同时实现对各个不同参数的转换,这样可以更好的符合不同软件的信息输入需求,对于施工效率的提高和施工进度的保障大有助益。BIM技术能够实现对建筑细节设计的深化,进而确保建筑设计的科学性。
3.3施工图绘制阶段
实际上,在绿色建筑施工过程中主要是以施工图为依托,而施工图的质量对于绿色建筑施工质量的影响不可小觑,一旦施工图质量不佳,绿色建筑施工效果也将大打折扣。BIM技术在绿色建筑施工图纸绘制中的应用同样意义重大,考虑到需要绘制的图纸类型较多,设计人员应该将平面图、立面图、剖面图都规范严谨的绘制出来,且要确保所绘制的三维模型能够将绿色建筑各个楼层的情况以不同的角度清晰的展现出来,那么施工人员在照着施工图纸进行施工时就会有据可依,不会轻易的出现错误操作,绿色建筑设计和施工质量因而都将迈上一个崭新的台阶。
4 结语
综上所述,BIM技术在当前绿色建筑中的作用十分明显,能够针对绿色理念的相关内容进行相关方面的数据帮助,并且可以对道路建筑、草地建筑、水系建筑等内容进行有效的模拟,通过对建筑场所内各项条件进行合理的布局、建筑室内外环境进行有效的模拟,最终达成一个与环境统一,利用自然、减少能源消耗、减少污染产生的宜居性建筑规划;同时在设计师的设计规划当中,能够帮助避免各种结构不合理和材料使用不正确等方面的问题,最终保证整个设计过程的科学合理,实现BIM技术引入的价值。
参考文献:
[1]陈清阳.关于BIM技术的绿色建筑设计思路探析[J/OL].河南建材,2019(04).
[2]魏炜.BIM技术在绿色建筑设计中实践应用[J].建筑节能,2016.