绿色建筑节能设计中BIM技术的应用探讨论文_崔颖锐

绿色建筑节能设计中BIM技术的应用探讨论文_崔颖锐

崔颖锐

青岛市建筑设计研究院集团股份有限公司 山东青岛 266000

摘要:随着我国经济的飞速发展,人们的生活水平得到大幅度提升。但与之相伴随的是日渐匮乏的资源,逐渐成为阻碍我国社会经济发展的关键要素。房屋建筑需要耗费大量的能源,如何有效控制能源,实现资源的优化配置,推进绿色节能建筑,逐渐成为建筑行业发展的重点所在。BIM技术在建筑领域的合理应用,能够从技术层面支持绿色节能建筑的发展。基于此,本文首先对BIM技术进行了概述,详细探讨了BIM在建筑节能技术上的应用,旨在促进建筑行业的快速发展。

关键词:绿色建筑节能设计;BIM技术;应用

我国建筑行业发展迅速,规模不断拓展,数量逐年增加。随着建筑行业的发展,能源的消耗量也显著增加,我国现阶段仍然处于能源紧缺的状态,如何进行能源的合理利用对于保证我国建筑行业具有积极的意义。但是在进行建筑设计的过程中,无法实现准确的能源消耗分析,所以也就无法实现对能源的合理管控。将BIM技术应用于我国的建筑设计中,可以极大地改善能源利用状况,实现了对能源的合理利用。满足我国现阶段对能源节约的要求。

1 我国建筑节能设计现状和问题

目前,我国的建筑面积每年在不断增加,但大多数属于高能耗建筑,而绿色生态建筑可持续发展成为衡量建筑节能设计的重要指标,我国在这方面的应用实践还有相当距离。要进行建筑节能设计定量分析,首先要了解影响建筑物节能设计的关键因素,如建筑的方位、体型及围护结构形式,然后将建筑设计中的大量数据通过人工的方式输入到专业软件中,由于建筑设计师缺乏软件操作以及能耗分析的知识和经验,难以充分地利用软件对建筑能耗进行分析,造成建筑能量分析必须到施工阶段进行,但此时的分析结果反馈到设计方案,会由于种种限制因素无法变更,建筑节能设计也难以实现。由以上分析可以看出,建筑设计师缺乏能量分析的专业背景将直接影响建筑节能设计的应用和推广,造成建筑设计与能耗定量分析的脱节,这是影响我国建筑节能设计水平提高的关键制约因素。

2 BIM技术简介

BIM作为当代建造设计行业的宠儿,其实现是以不断发展的计算机辅助设计(CAD)技术为基础的,旨在连接建设项目生命周期不同阶段的数据、过程和资源,建立单一工程数据源,从而解决分布的、异构的工程数据之间的一致性和全局共享问题,进而支持建设项目生命周期中动态的工程信息创建、管理和共享,实现建设项目的全生命周期管理。BIM在建筑节能设计方面的优势有协同作用、模型碰撞检测、可视化设计、绿色节能设计及模拟施工等。

2.1 协同作用

BIM的该项功能确保在建筑设计过程中同项目的不同成员将自己设计的内容同步到文件服务器供其他专业人员参考。各专业能够实现同一平台设计,发现问题并及时解决沟通,避免出现建筑设计阶段因各专业缺少交流而导致设计出现漏洞,缩短设计时长,提高设计效率。

2.2 碰撞检测

在传统建筑设计过程中,各个专业常会因为交流不够而出现机电碰撞、管线与房梁出现交叉碰撞的现象,这些管线的交叉点众多,任何一处检测不到的碰撞都会造成工程的停滞和返工,浪费人力物力。BIM的碰撞检测功能可及时发现设计过程出现的管道布置不合理的现象,弥补设计人员由于缺少沟通带来的施工成本增加及工期延误的问题。

2.3 可视化设计

建筑模型的室内外的可视化,能够帮助业主进行决策,减少建筑设计施工过程的返工量。同时利用BIM 技术的模拟功能,可以预先对建筑设计方案的科学性、合理性以及系统性作出评估。设计施工单位以及用户可以利用BIM 技术的可视化技术,虚拟现场施工,掌握施工进度以及工程造价,确保建筑设计方案达到最优。建筑设计师可以根据BIM技术提供的大量建筑数字化信息,改变设计理念,创新设计方式。

2.4 节能设计

BIM可通过日照分析和风场分析对建筑的方位及朝向做出一定的调节,对建筑物每年的能量消耗、采暖制冷负荷、照明所需耗费的电力资源等进行模拟分析,较为直观地反映建筑节能设计的效果。

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2.5 模拟施工

使用BIM技术对设计方案进行模拟施工,预先展现出建筑实体的形态,便于发现实际施工过程中可能出现的问题,及时进行纠正,减少因设计不当造成的工期延误等问题。

3 BIM在建筑节能技术上的应用

3.1 保障绿色建筑节能设计质量

建筑工程项目要以具体完善的设计方案为指导。在绿色建筑设计环节,设计人员可以利用BIM技术开展设计工作,利用二维及三维建模,改变以前以人工计算为主的计算模式,提高相关数据的正确率和有效性。此外,在这种模式下,优化和完善设计方案的方式更加简单便捷。设计人员可以根据建筑工程项目的要求,对各种数据进行科学迅速的计算和预判,从而有效提升项目设计的效率,让节能理念真正落实到建筑设计之中。

3.2 完善建筑节能设计的理念

绿色建筑节能设计需从多方面入手,让各方资源得到合理利用。在BIM技术的辅助下,设计人员能够利用数字技术构建立体模型,模拟当地的自然环境、气候条件等要素,从而根据日照、通风等要素科学规划房屋建筑朝向及间隔距离,保障房屋建筑具有良好的采光及通风,在一定程度上能够起到节约资源、减少能耗的作用,贯彻因地制宜的设计理念。此外,设计人员能够通过BIM技术,对设计方案进行测评,了解房屋建筑的通风状况、采光效果等情况,从而及时发现设计中存在的问题,并有效解决其中存在的不足之处,贯彻绿色建筑节能设计理念,满足我国关于绿色建筑的评价标准。

3.3 科学检查建筑节能设计方案

绿色建筑节能设计涵盖了多方面的内容,涉及到多个要素,若仅仅通过比对纸质数据及资料,往往难以迅速准确地找出设计方案中存在的问题。若未能在设计环节有效解决问题,在实际施工环节发现现实情况与设计方案存在偏差,不仅会给建筑项目施工增加难度,造成返工等严重问题,还会增加建筑工程建设成本,影响施工进度,给建筑企业发展做成巨大损失。而BIM技术在建筑工程中的合理应用,能够有效改善这一问题,设计人员能够基于BIM技术,通过输入相应的数据构建立体模型,并有效模拟现实情况,利用软件对设计方案进行测评,及时找出设计方案中存在冲突和误差的环节,并准确出示相应的报告,从而让问题得到及时解决。

3.4 确保施工方案的科学有效

纵观我国建筑工程的发展现状,不少建筑企业在制定建筑工程项目预算方面存在不足,在数据的精准度方面有待提升和改进。缩小和避免相关资源预算的误差值,有利于减少能源浪费,让各方资源得到合理利用。BIM 技术具有高效和精准的数据分析和处理能力,能够科学计算和规划各种施工材料的用量,通过构建模型,对建筑施工情况进行模拟,从而科学规划材料使用情况,让各种资源得到合理利用,避免造成能源浪费问题,让资源得到充分利用。

3.5 有利于提高各方工作效率

建筑工程项目涉及到多个环节的工作,每一个环节均关系到整体质量及经济效益。施工人员是落实施工方案的重要人员,其专业能力和技术水平关系到施工质量和效率。然而,施工人员的流动性较大,在人员管理上存在一定难度。此外,工程监理人员、材料采购人员等均关系到建筑工程施工进度及质量。BIM技术在建筑工程项目中的科学应用,能够增进各个部门的交流沟通,实现资源共享,让各部门及时获取所需资源,从而让各方资源得到合理利用,避免由于交流不畅、信息传达不及时等问题影响施工进度及质量。

4 结束语

综上所述,随着我国经济的进步以及技术的不断优化,能源问题日益严重,已经成为制约建筑行业发展的重要问题之一。将BIM 技术应用于建筑设计中,通过虚拟化模型的建立,实现建筑能源消耗的有效管控,在施工中出现的各类突发问题,也可以通过对BIM的合理利用来进行管理,保证绿色设计的科学性和合理性,促进建筑行业在能源节约利用的同时稳步发展。

参考文献:

[1] 周文倩,田文涛,宋鹏飞,等.BIM技术在建筑节能领域的应用[J].河南科技,2015(3):80-82.

[2] 高鹏.探析建筑节能设计中BIM技术的应用[J].江西建材,2016(6):66-67.

论文作者:崔颖锐

论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第24期

论文发表时间:2018/11/17

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