BIM技术在绿色住宅建筑设计中的应用研究

发表时间:2021/7/21   来源:《城镇建设》2021年8期   作者:冯延
[导读] 近来,由于我国环境污染问题的急剧恶化,人类居住的环境问题逐渐引起关注。

        冯延
        天津华汇工程建筑设计有限公司, 天津  300000
        【摘要】近来,由于我国环境污染问题的急剧恶化,人类居住的环境问题逐渐引起关注。如何发展绿色住宅日已经越来越成为行业研究的重点主题。但是,传统的技术平台设计方法很难满足绿色住宅的要求,但是BIM技术刚好满足绿色住房的设计要求。因此,考虑BIM技术在绿色住宅设计中的应用以及如何有效地使用BIM技术克服各种障碍,并显著改善现有绿色住宅建设项目的质量问题,是一个非常重要且急迫的问题。
【关键词】BIM技术;绿色住宅;建筑设计;应用
        自上世纪初以来,我国的建筑设计行业开始仿效西方设计。建筑设计在一世纪的时间里已经初具规模。该模型以建筑师为主要元素。 1949年以后,苏联的串行终端设计方法被引入我国的建筑设计行业。一个由建筑师,设计师和电工组成的项目团队。但是,此系列中人员相互交流比较困难,该模型可以用于相对简单的体系结构解决方案中,但是在需要较多且较复杂的绿色住宅建筑项目中就显得力不能及了。
1BIM的特点
1.1完备性
        使用BIM技术时,必须分析和处理建筑项目的3D元素和详细的设计数据等信息,以及分析和处理操纵数据的对象结构,材料和特性。掌握施工过程和后续之间的逻辑关系,以便可以更好的分析和控制生产过程,级别,材料质量等。
1.2相关性
        对于BIM系统,应仔细检查所有研究对象以及标识对象的其他对象之间的关系。借助BIM系统,可以进行汇总,研究,分析模型的数据和信息等,并以图形或文档的形式显示结果。在BIM系统中的某个对象发生了改变时,将相应地修改附加到该对象相关的所有对象,从而确保BIM系统的完整性和全面性[1]。
1.3一致性
        有关建设项目不同阶段的系统数据的信息具有连续性功能。如果数据包含在原始项目中,则可以执行自动转换和分析。项目对象可以进行调整和扩散,无需创建新的对象来解决详细数据不对等的问题。
2BIM技术在绿色住宅建筑设计中的应用研究
2.1地域气候特征分析
        第一,突出设计要点:在设计项目方案时,要使用Ecotect分析气候特征,请首先进行系统的地基勘测。通过研究气候特征,可以基于夏季等气候特征制定适当的节能策略。如通风问题,冬季取暖等[2]。
        使用Ecotect焓湿图,可以分析冬季和夏季温度。最高温度为7月,最低温度为1月。特别是夏天比较热,因此应在夏季进行通风检查冬季温度低,对人体很不友好。因此,冬天的空间供暖以及建筑物的被动供热成为一个大问题。因此,在项目建设的规划计划中应考虑通风采暖和冬季采暖问题。
        在探索整体结合的Ecotect方法时,建筑设计主要考虑了冬季和夏季的节能策略。在冬季和夏季应尽可能考虑气候问题。利用夏季的季节性波动性来选择最佳的建筑尺寸和冬季取暖方法,并在冬季节省内部能量的同时,最大限度地利用冬季的内部效应来实现内部保暖。因此,在使用BIM软件Ecotect时,很容易将冬季和夏季的节能策略分析出来。
        第二,在分析了整体综合策略之后,需要选择适当的方法来实施所考虑的体系结构设计方法。节能技术可以分为主动技术和被动技术。同时,需要首先开发被动技术,常见的被动技术包括“自然通风”,“自然光”和“太阳能”等。同时也应考虑采用主动节能技术,例如“地源热泵技术”。根据以上分析,此案例与研究的两个主要元素相关:夏季和冬季的自然通风。夏季通风选择为被动自然通风。夏季房屋采用南北通透性,使夏季对房屋通风有效同时排除干热。在室内为您的身体提供更好的生活环境。关于冬季取暖,我们尝试使用相对较大的太阳能电池板以提供大量能量,以便在室内达到冬季的理想温度。为确保热效应,我们选择了出色的隔热效果的建材,并结合了冬季和夏季的节能技术策略,使该项目符合绿色建筑的标准。


2.2依据场地模拟的规划布局优化
2.2.1初定建筑布局
        在决定建筑物的布局之前,我们首先根据BIM 软件Ecotect评估了建筑物的最佳方位。从太阳和WeaTool组件分析来看,从最好的方向是南方偏东7.6°。因此,根据建筑面积以及各种因素和条件的不同,建筑的最终方向是从东向南8.6°。由于建筑物的方向问题包括整个建筑物的照明,因此,建筑物的朝向是影响房屋环境的非常重要的因素。同时,分析数据可以为建造者提供理论基础。在分析了太阳照射之后,我们确定了每座建筑物之间的间距,以使每座建筑物的采光与太阳照射匹配,这展示了BIM的被动节能策略的实际应用能力[3]。
2.2.2优化建筑布局
        根据BIM软件数据库中的数据,我们在建筑周围建立了模型,并根据BIM软件使用周围的建筑物来分析阳光的遮挡情况,并分析建筑区域的阳光是否被其他建筑阻止。根据适用的国家法规,我们对有足够阳光的区域进行全面评估。
2.3确保性能优化的建筑设计策略实施
2.3.1拟定建筑造型
        通过6.3小结使用Ecotect进行了场地和气候分析,最后使用Revit建造了建筑模型,并进行数据库的建造。同时,许多专业开始了他们的活动。基于BIM的平台上的相互协作和信息安全。在图6.11中显示Revit建立的信息模型。
        考虑到节能环保的理念,在建筑物的南侧进行建造阳光房。在卧室的某些部分突出一部分,因此它可以在冬天收集热量和阳光,以减少夏天从太阳发出的热量。为避免阳光造成的光污染,请勿将西侧的窗户打开。在南部,有一个穿过阳光房的大窗户,以达到产生光和热的效果。房屋的内部在夏天满足通风和隔热的要求,在冬天满足温暖和光线的要求。选择窗户时,请尽可能多地使用节能环保的材料,以提供出色的隔热效果。考虑到照明问题和冬季的隔热效果,窗户应与墙壁的比例应适中。使内部达到人类生活居住的理想状态。
2.3.2优选建筑材料
        由于Revit软件有很强大的信息库,因此可以使用适当的“设计视图的模型生成”来修改建筑内容和相关属性。更改模型的建筑材料时,Revit会显示相同的内容。例如,壁的外部有许多材料可以选择,并且它们的厚度是足够的。应减少因运输本地而开发的材料而引起的原材料问题。还应考虑了材料的持续时间。建筑的整体使用寿命为70年。如果建筑材料的使用年限小于70年,则将影响建筑物的使用寿命[3]。
2.3.3优化热工环境
        建筑材料的选择对于室内居住环境特别重要,特别是由于季节性气候特征。经过仔细的分析和比较,最终选择了两种外墙设计以及达到节能,最环保的橱柜作为项目的外墙结构。第一次墙壁构造为-水泥10毫米+砌块110毫米+水泥灰泥10毫米,U形值2.62。如图6.18所示,墙体二为25mm的松树纤维双层结构+ 75mm的隔热层+ 10mm的水泥砂浆呈其逐月不舒服如图6.18所示,其U形值为0.40。具有高比热容的外围结构比具有低热容的小结构可以更好的节省建筑物中的能量,并且比大型供热厂在冬天更容易加热。在夏季,隔热材料的作用还使房间更舒适,室内环境也更好的成为居住环境。还证明了BIM技术在绿色建筑设计中的优越性[4]。
3结语
        总体而言,正确有效地使用BIM技术不仅可以减少建筑项目引起的环境问题,而且可以加强建筑设计的可持续性,并消除了建筑设计和规划中的困难。同时,可以在BIM技术的基础上进行创新,并根据改进该技术所需的各种功能对整个技术进行改进。以达到降低房屋成本并提高房屋经济效率。
【参考文献】
[1]孙玉涵.BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用[J].散装水泥,2021(01):88-89+117.
[2]李澈.BIM技术在绿色智能建筑设计中的应用分析[J].居舍,2020(35):79-80+98.
[3]许亚君.BIM技术在多层装配式钢结构住宅建筑设计与施工中的应用[J].居舍,2020(33):27-28.
[4]徐莉. BIM技术在绿色建筑设计中的应用[A]. 中国城市科学研究会、苏州市人民政府、中美绿色基金、中国城市科学研究会绿色建筑与节能专业委员会、中国城市科学研究会生态城市研究专业委员会.2020国际绿色建筑与建筑节能大会论文集[C].中国城市科学研究会、苏州市人民政府、中美绿色基金、中国城市科学研究会绿色建筑与节能专业委员会、中国城市科学研究会生态城市研究专业委员会:北京邦蒂会务有限公司,2020:7.
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