绿色建筑节能设计中BIM技术应用探讨

发表时间:2021/3/11   来源:《建筑实践》2020年32期   作者:由玮玮1 张柱子2
[导读] 现如今,我国建筑行业发展迅速,
        由玮玮1  张柱子2
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        摘要:现如今,我国建筑行业发展迅速,绿色建筑设计行业处于发展的阶段,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,其有重要意义。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,为其名续的发展夯实基础。
        关键词:绿色建筑节能设计;BIM技术;应用措施
        引言
        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。
        1BIM技术分析
        BIM技术主要就是建筑模型技术,在建筑领域中能构建相应的模型,便于开展设计工作与施工工作。通常情况下,在应用BIM技术的过程中,不仅能够利用3D信息数据描述建筑项目的结构情况、材料情况、性能情况与设计信息情况等等,还能明确工程项目各个工序的顺序、进度、质量,理清工程之间的逻辑关系,具有一定的重要意义。BIM技术应用的过程中,有着一定的关联性特点,就是在BIM系统之内可以识别建筑工程工序,所识别的内容存在关联,可以全面通缉分析数据信息,利用图形形式或是文档形式显示分析结果,一旦项目某些因素发生改变,BIM系统中的分析对象也会自动化变化,这样可以保证所分析和研究内容的完整性。
        2绿色建筑的概念与设计
        绿色建筑是在建筑物的整个生命周期内,尽可能减少能耗,保护自然生态环境和降低污染,为人们提供更为健康、高效的居住空间。采用更为先进的绿色施工技术,充分利用阳光、风能等自然资源,施工材料可以就地取材,注重与建筑物周围生态环境的结合,大幅降低对能源的消耗,最大程度地节约资源与保护生态环境,并在建筑物的整个生命周期内做到健康、环保。绿色建筑的设计应该充分了解施工区域的生态环境、气候特点等影响因素,在开展建筑设计前做好实地考察,根据绿色评价标准,深入学习所在区域建筑设计的优点,开展好绿色设计工作。需要尽量保持施工区域原始植被、水系和地貌,避免对建筑物附近的生态系统进行破坏,做好生态系统的修复,尽可能应用地热、光能等资源。绿色建筑的平面布局、形态设计,需要结合所在区域的日照条件和建筑物的通风状况,选用可再生、新型的节能施工材料。还需要充分考虑人体学舒适的要求,对建筑物内、外环境进行合适调整与设计,营造出有利于心身健康的氛围。
        3BIM技术在绿色建筑节能设计中的具体应用
        3.1采光模拟
        为了满足建筑节能设计标准,需针对建筑体周边环境进行全面分析,计算室内采光条件后,方可设定建筑参数值,如窗地比。合适的采光密度、采光强度,可明显提高室内照明效果,同时,起到节约能源的功效。适宜的阳光可为大众生活、学习等提供良好舒适的环境,同时,适度光照可避免不良环境对眼睛的损害。生活中采光包括自然光、人工光两种形式。建筑节能设计中,需针对如何在建筑体内高效留用自然光这一要素。经由建筑设计,可将室外自然光引入室内,不但降低能耗,还可达到良好效果。为了合理利用自然,设计中需针对建筑体的采光性进行前期分析,充分考虑房屋内部分房间因布局问题导致的采光不足、光照过强等状况。

针对上述问题,可借助遮光帘进行遮挡,还可以在窗外种植树木,一方面,可阻挡夏季的强光直射;另一方面,还可起到隔音、降噪等功效。冬季树叶落掉,也不会对室内造成过度遮挡。
        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,在该工程中,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。
        3.3性能模拟
        生态性能模拟对建筑物形体及布局设计也起到辅助作用,是分析建筑节能的重要措施,需要做好模拟分析与设计反馈,对建筑方案的优化起到帮助。场地风环境模拟可以确定最为有效的室外风环境,按照绿色建筑评价标准中的通风要求,对建筑布局进行合理调整,可利用CFD仿真工具,根据气流密度、气流方向和最大风速等信息确定建筑物间距、朝向等。噪声模拟可以利用Cadna/A软件对场地声环境进行预测,避免建筑场地噪声对人们健康造成影响。能耗模拟是根据传热原理对建筑物进行仿真,全年能耗为建筑性能评价的重要指标,多利用IES模拟软件建立封闭状态的空间模型,将机电系统运行信息、建筑围护结构、温度等信息输入进来,对不同的设计方案进行对比分析,从而确定最优的设计方案。
        3.4节水设计
        在绿色建筑设计中,做好节水设计也是比较重要的一个设计点。建议设置相应的水资源收集系统,改善生活热水供应循环系统,积极利用中水、雨水等非传统水源。建议将收集起来的雨水可以进行绿化灌溉,回收的污水可以将它净化处理后,用水泵提升到建筑顶楼的水塔中,还可以拿来喷洒路面,用来冲厕所,实现水资源循环利用。还可以在施工现场设置相应的节水设施,制定合理的用水计划,减少水资源的浪费,提高循环再利用率。
        3.5充分利用可再生资源
        可再生资源的充分运用在绿色建筑工程项目中十分重要,是节能效果的一个重要体现。所谓可再生能源,即包括风能、太阳能、地热能以及潮汐能等等,通过对这些能源在建筑工程中的有效运用,以更为先进的资源利用技术手段将其更好地引入到绿色建筑的施工过程中,能够在一定程度上将原有的电能消耗所替代,同时对于建筑的清洁工作也十分有利。利用可再生资源的具体方法有很多种,需要与其他相适应的技术手段相结合,基于此再进行不断创新,最终表现出较强的可再生资源应用效果。由于绿色建筑需使用的能源量较大,因此使用可再生资源的量也很大,需要与当地的自然条件以及可再生能源的分布特点科学地进行布置,通过合理地铺设可再生能源的运输系统,即可对可再生资源进行充分利用。
        结语
        综上所述,绿色建筑节能设计的工作中,采用BIM技术必须要遵循设计原则,满足具体的建筑工程绿色节能设计标准和要求,充分发挥BIM技术的建模作用、信息化设计作用,提升整体设计工作效果。先关设计人员还应该结合BIM技术的应用特点,制定完善的技术方案和计划,统一有关的工程设计标准,借助BIM技术高效化、有效性完成绿色建筑节能设计任务。
        参考文献
        [1]黄进聪.建筑设计中绿色建筑设计理念的运用[J].绿色环保建材,2019(2):68.
        [2]李俊清.BIM技术在绿色建筑设计中的应用[J].建筑结构,2020,50(13):148-149.
        [3]杜飞.BIM技术在绿色建筑设计中的应用研究[J].南方农机,2020,51(07):254.
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