杨希 欧富庄 杜香宇 赵梓舒
沈阳城市学院 辽宁省 110000
摘要:建筑行业作为能源使用大户,在节能降耗方面潜力同样巨大,以可持续发展理念为支撑,绿色建筑得以迅速发展,受到了社会各界的广泛关注。借助BIM技术,可以实现对绿色建筑的节能设计,降低建筑能耗和污染,也可以延长建筑的生命周期,在推动建筑行业长远健康发展方面有着积极意义。
关键词:绿色建筑节能设计;BIM技术;应用措施
近年来,我国绿色建筑设计行业处于初步发展的阶段,与西方发达国家先进技术水平相交存在一定的差距,甚至有部分缺陷尚未完善,不能确保绿色建筑节能设计的良好发展。而BIM技术在绿色建筑节能设计中的应用,能够帮助设计人员提升绿色建筑节能设计质量,不再受到传统设计理念和因素的影响,可以确保各项设计工作的高效化实施,具有重要意义。因此,在我国的绿色建筑节能设计的工作中应该积极使用BIM技术,树立正确观念意识,从根本上提升绿色建筑节能设计工作水平,为其后续的发展夯实基础。
1BIM技术及绿色建筑节能设计概述
1.1BIM技术
BIM技术属于新时期的一种信息技术,经由媒介载体等完成建筑项目的精细化处理,同时,将BIM技术充分应用于建设项目的全周期。保证整个项目从前期可行性研究到最后竣工期间,相关人员都可以进行全面合理的整合处理。在建筑节能设计中应用BIM技术,可快速完成前期数据收集工作,且后续搭建模型、输出信息操作等也可融入BIM技术。借助BIM技术完成整个施工周期节能设计,从而可为绿色建筑施工提供对应参考依据。实践经验表明,BIM技术不但可进行建筑体信息参数的把控,同时,还可有效提高设计效率,属于信息时代建筑设计发展必然趋势。
1.2绿色建筑节能设计
由于建筑项目具有高能耗特点,业内人士逐步提出了绿色建筑的理念。绿色建筑节能设计已经得到社会大众的认可,为了合理地进行绿色建筑节能设计,必须充分考虑当地环境、气象条件等要素,综合各项影响因素进行整合分析。当下,国内外的绿色建筑标准较为繁杂,存在不同版本,其标准均参考当地环境气候、国情条件等进行编制。考虑到国内具有人口基数大、能耗总量大的特点,及时对其进行建筑节能设计已经成为时代发展必然趋势。国内建筑节能设计工作主要是围绕节能减排进行,其关注重点多集中在项目运营、项目维护阶段。需引起重视的是,设计期间,相关人员必须针对采光、通风、能耗等要素进行综合分析和考虑,方可保证优化效果,满足预期要求。
2基于BIM技术绿色建筑节能设计要点
2.1场地设计
开展场地设计的目的是使绿色建筑与生态环境形成整体,使场地发挥出最高的效益,更好地节约与保护土地。场地设计内容:①利用BIM技术可以对场地进行建模,以此作为基础开展场地分析。BIM技术建模先要建立起高程模型,模型数据多采用地图矢量化、人工测绘和航测等手段,随着地理信息的普及,一些免费的DEM地形数据也得到大量应用,可应用Revit等软件建立地形模型。如果不能获取DEM数据,应该自行对地形数据进行采用,可以利用无人机进行扫描与测量,获取到更为全面的影像,再结合全站仪等确定坐标控制点,将上述地形数据信息导入BIM软件。②场地分析。很多场地都不是十分地平整,需要开展高程与坡度的分析。通过建立起的BIM场地模型,可以确定地势较为平坦、光照充足、排水良好的场地,并开展前期的规划工作,为后续的绿色建筑设计打下基础。
2.2改进建筑室内环境
在进行建筑物设计过程中,需要收集相应的建筑数据,设计人员可以根据这些数据来对建筑物内部进行改进,全面提升整体建筑的设计水平。
另一方面通过应用BIM技术能够为建筑室内的采光通风等各方面的设计提供一定的便利,可以对室内的采光通风的环境进行模拟分析,还原出室内环境的真实状况。例如设计人员可以通过采用BIM技术来对建筑物室内的风速与风向等数据进行模拟分析,根据相应的模拟数据,设计人员可以合理地设计室内开窗的程度、时间、位置等,进一步优化室内的通风状况,为人们提供更加舒适的居住环境。
2.3节能及能源利用
BIM可以根据提供的建筑信息,将建筑的构件表现出来,并且对构件的信息进行精准的描述,可以方便设计的进行,并对一些模拟情况进行分析,反馈效率高。BIM可以对建筑的质量和投入的成本进行分析计算,提供一个相对可靠的结果。比如通过对建筑围护结构的热工性能进行分析,参考周边的环境情况,导入实际试验中的各项数据,可以很快的计算出设计的建筑在同样环境下的全年能耗。当参照建筑的能耗比设计建筑的模拟能耗更低时,可以对围护结构的相关性能参数进行相应的调整,来保证建筑的能耗达到规范的要求。BIM技术能够对各项参数迅速分析计算,代替人工去统计分析,减少了人力劳动的同时也极大地提高了效率,并且对计算结果的精确性也有了保证。通过BIM技术,可以模拟建筑不同布局和朝向,对建筑在夏季自然通风和冬季采暖情况进行模拟分析,并提出最有利于冬季自然采暖、夏季自然通风的布局和朝向,极大地减少了能源的消耗。在实际建筑规划时,建筑的选址、分布情况、道路走向、建筑朝向、建筑体型和间距、风向情况、阳光辐射情况等都要全面考虑,这样可以改善建筑群的环境和节能情况。通过建设方提供的图纸和专项报告,来进行第三方的优化设计。在优化自然通风实验和自然采光实验方面,结合BIM技术可以迅速调整模型进行模拟实验,并及时分析计算出相关的结果,满足工程的采光和通风的需求,满足节能要求。
2.4节材及材料利用
由于建筑数量不断增加,建筑行业对建材的需求量很大,所以建筑材料生产行业也是所有行业中对自然资源和能源消耗最大、污染的土地最多、对大气污染最严重的行业之一,建材生产行业的发展极度依赖于这些不可再生资源。建材的原料大多是来自一些不可再生的矿物,还有一些是工业的废弃物,使用可再生资源的材料很少,且大多是不可重复利用的。遵循着可持续发展的原则,在保证材料质量可以达到相关性能且无污染的要求下,要尽量选择可再生、可重复利用的材料来进行建筑施工。同时,建设单位要对建筑设计中的可循环材料的比例进行计算,通过BIM建立模型,建立材料明细表,准确计算出可循环材料所占的比例,这样可以有效的保证设计中节约材料用量,并做到对材料的循环利用。
3结语
总之,随着我国建筑工程数量以及规模的不断扩大,建筑行业在不断的发展进步,而且近年来人们的绿色环保意识也越来越高,因此相应的建筑设计模式逐渐变为以绿色建筑设计理念为基础。通过在绿色建筑设计中应用BIM技术,可以有效提升绿色建筑的设计质量,目前我国绿色建筑设计已经成为了建筑行业的主要发展方向,通过加强BIM技术在绿色建筑设计中的应用,全面推动建筑行业向信息化、系统化、绿色环保化方向的发展,通过不断推动我国绿色建筑设计的发展,有效地降低我国建筑行业的能源消耗问题,促进建筑行业的可持续发展。
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课题编号:x2020132200086,课题名称:基于BIM技术的绿色建筑与模型