绿色建筑节能设计中BIM技术应用探讨

发表时间:2020/11/12   来源:《建筑实践》2020年第18期   作者:王振杰 张志鹏
[导读] 在建筑过程中,应用BIM技术可以加强节能,在绿色建筑的每个阶段都必须加强BIM技术的应用,以确保建筑企业的有效发展,进一步促进绿色建筑节能设计的创新,最终满足各种设计标准的要求。
        王振杰  张志鹏
        河南品毅建设工程有限公司
        摘要:在建筑过程中,应用BIM技术可以加强节能,在绿色建筑的每个阶段都必须加强BIM技术的应用,以确保建筑企业的有效发展,进一步促进绿色建筑节能设计的创新,最终满足各种设计标准的要求。本文从BIM技术的特点出发,就BIM技术在绿色建筑节能设计中的应用进行了分析和探讨。
关键词:绿色建筑;节能设计;BIM技术;应用探讨
引言
        随着科学技术的飞速发展和人民生活水平的不断提高,现有的高消费发展模式是以发展绿色节能为理念的。特别是在建筑业中,建筑和温室气体的能源消耗逐年增加,对环境和社会的影响很大。在如今建筑设计技术当中,BIM技术是比较新颖的一种,其将传统的二维设计过渡到了三维设计当中,同时还将高度集成的BIM模型有效应用到其中,能够最大限度上提高信息传输的速率。
        1基本概念
        1.1BIM技术
        首先就有着可视化特征,在进行设计过程中,不但能够令过去较为抽象的建筑更加形象化,同时还能够保证合理的体现出不同部件之间所存在的位置关系,这对于不断提高整体的生产效率和降低建设成本都有着良好帮助作用。最后一个方面就是其自身具有一定的互用性特征,在实际应用BIM技术的过程当中,所有的信息都处于一种随时共享状态,保证信息在发送和接收过程当中能够实现高度一致性,保证在整个结构施工生命周期当中,能够实现有效信息共享,这对于降低成本有着良好帮助作用[1]。
        1.2绿色建筑
        从绿色建筑角度上看,在我国范围内已经得到了广泛的认可,在进行绿色建筑设计过程当中,最为关键的一个目标就是要最大限度上利用目前已有资源,对相关环境进行充分保护,降低整个施工过程当中对环境所可能造成的污染。从绿色建筑设计特征上看,主要可以概括为以下几个方面。首先对于绿色建筑设计而言,更多的还是希望能够采用更为先进的设计技术,在保证节能环保原则得以实现情况下,针对性开展建筑设计,这对于降低建筑能耗有着良好促进作用。其次在进行绿色建筑设计过程当中,并没有明确化规则和模式,因为在实际设计过程当中,更多的还是将关注重心放在周围生态环境方面,希望能够最大限度上能利用好已有自然资源。
        2国内绿色建筑节能设计存在的问题
        (1)由于绿色建筑一体化的研究范围相对较大,内容较丰富,因此目前的研究是相对笼统的讨论,研究并不深,只是对特定应用程序有一些研究。(2)数量是抽象的,而不是标签,并且反映了当前和未来需求的要素。由于该问题至关重要,因此在参数设计方法中老算法不再适用。参数设计目前专注于算法的研究,以及考虑参数设计的特定应用。(3)BIM技术总体上仍是一项新技术,处于快速发展的初期。BIM技术和绿色建筑设计等新概念和工程技术在理论和技术方面仍具有发展的空间[2]。
        3BIM技术在绿色建筑节能设计中的应用
        3.1明确建筑朝向
        建筑朝向设计是绿色建筑节能设计的一个关键内容,科学的朝向能够实现对于室内光照和温度的合理调节,在夏季炎热时可以避免室内因为光照时间过长出现高温,冬季寒冷时也可以保证充足的光照,有助于提高室内温度。从节能设计的角度,当建筑本身具备一定的温度调节能力时,其在使用过程中就可以有效减少采暖和保温等方面的投入,达到良好的节能效果。在某工程中,可以利用BIM软件对建筑所处区域的环境进行分析,将环境参数导入到系统中,系统可以自动计算出建筑的最佳朝向。而在其他建筑设计中,技术人员可以对照上述内容,对环境参数进行收集,为建筑朝向的合理设计提供良好保障。


        3.2建筑热工设计
        在建筑热工设计中,外墙结构的性能是关键所在,在某工程中,考虑区域本身气候特点,需要提高外墙的保温隔热性能。具体来讲,一是可以选择轻质保温材料如聚苯乙烯板、聚苯颗粒保温砂浆等,减少填充材料数量,降低荷载,同时提高外墙隔热性能;二是可以采用双层中空玻璃来降低窗户的热导率,在成本允许的情况下,可以使用性能更加优越的双层中空Low-E玻璃;三是应该在建筑屋顶设置相应的保温系统,配合绿化建设来降低屋顶导热率,确保建筑在夏季炎热天气依然可以保持相对较低的室内温度;四是可以通过设置遮阳板的方式,进一步提升隔热效果,比较常用的遮阳板包括全挡板、水平+垂直综合遮阳板等;五是可以通过在建筑外墙下种植爬藤植物如爬山虎等,借助植物本身的覆盖作用和蒸腾作用,实现对于室温的有效控制[3]。
        3.3建筑采光设计
        建筑采光包括了自然光和人工光两种方式,绿色建筑节能设计中,应该尽量对自然光进行开发利用,这样才能更好的体现建筑节能特点,推动建筑的绿色发展。而为了保证自然光源的利用效果,在对建筑进行设计的过程中,可以利用BIM技术,构建相应的建筑仿真模型,就建筑的采光性进行分析,确定好最佳的采光设计,实现对于自然光源的合理利用。例如,在某工程中,建筑采光性良好,不过因为布局原因,存在部分区域光照过强的情况,影响了建筑使用的舒适性。对此,设计人员在适当位置设置了遮光设备,如在室内设置遮光帘,避免阳光直射的问题;在室外种植树木,借助树荫来减少阳光直射,同时也可以起到一定的绿化效果。冬季虽然阳光并不充足,不过因为树叶落尽,并不会对室内采光效果产生影响。
        3.4关注动态设计
        借助BIM技术,可以从整体上实现对建筑设计的动态把控。而在仿真施工环节,需要就整个流程中的数据信息进行收集和整理,然后运用BIM技术实施讨论,就可能存在缺陷的区域进行优化。运用之前设计完成的建筑方案以及相关数据信息进行建筑的规划设计,可以更好的探讨原材料的使用情况,避免出现材料浪费的问题。建筑设计施工中,工作人员可以利用BIM技术,构建起相应的动态控制模型,持续跟进施工进度,以此来实现对施工材料和施工方法的优化调整,同时也需要将实际消耗的物资与设计方案进行对比,及时就需要调整的信息进行反馈[4]。
        3.5优化能源利用
        在绿色建筑节能设计中,应该以BIM技术为依托,对能源利用进行优化,以此来保证节能效果,减少建筑使用过程中的污染排放。以太阳能的利用为例,建筑设计人员需要先借助BIM软件,做好太阳辐射情况分析,然后结合实际情况,制定出切实可行的太阳能利用策略。在某工程中,建筑所处区域全年太阳能辐射多,可以在建筑屋顶设置相应的太阳能光伏板,对太阳能进行收集,将其转化为电能,为建筑中的小功率用电设备如照明设施等提供电能支持,也可以利用太阳能完成热水供应。这个过程中,无论是供电系统还是供水系统的设计,都可以借助BIM软件直观的展示出来,并且对其中可能存在的问题进行调整和优化,以清洁能源替代不可再生能源,达到良好的节能效果[5]。
        结束语
        综上所述,随着时代的进步,社会越来越繁荣昌盛,传统的基本建筑概念已经明显落后,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]韩雷,曾晓真.绿色建筑节能设计中BIM技术的应用[J].智能建筑与智慧城市,2018(12):33-34+40.
        [2]赵崇贤.基于BIM技术在绿色建筑设计中的应用[J].现代物业(中旬刊),2018(11):29.
        [3]刘博.当前绿色建筑节能设计中BIM技术的应用探讨研究[J].现代物业(中旬刊),2018(10):68.
        [4]戴艳.绿色建筑节能设计中BIM技术的应用探讨[J].建材与装饰,2018(41):81-82.
        [5]赵婵媛.试析BIM技术在绿色建筑设计中的应用[J].工程建设与设计,2018(19):167-168+171.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: