安徽省建筑设计研究总院股份有限公司 安徽合肥 230000
摘要:近几年来建筑行业发展十分迅速,已经成为了推动经济社会发展的重要动力,而随之产生的建筑能源的浪费和建筑设计质量问题,使得的绿色建筑设计备受行业内关注。BIM技术作为绿色建筑设计中十分重要的先进技术,在应用过程中,能够利用相关系统软件和硬件设备指导建筑工程的建筑规划、节能和能源的利用、节材和节材资源的利用、采光和室外环境的高效设计。本文就此展开了论述,为相关设计人员提供参考。
关键词:绿色建筑;节能设计;BIM技术
引言
我国的绿色建筑设计行业起步较慢,和国外的先进水平还有一定差距,其中还有一些缺陷没有被完善,而随着BIM技术的出现,我国绿色建筑设计得到了新的发展。利用这项技术可以有效降低人工成本、减少施工问题,有利于设计单位进行高效设计,从而提高建筑设计的质量,更好地服务于人民。发展BIM技术对推动建筑行业的绿色发展至关重要,应适当增加相关科研力度,采用科学的方法来弥补建筑设计中的缺陷,保证建筑设计的质量。
1建筑规划设计
随着城市化的发展以及居住理念的转变,人们对建筑健康和舒适性愈发重视。建筑在规划设计的过程之中更加注重应用BIM。在对规划区土地资源利用,建设面积、建筑面积、植被面积的规划过程中可以利用BIM技术输入国内外绿色建筑群规划的相关参数,从而形成具体的土地资源利用规划平面图。另外,可利用BIM技术来匹配社会公共服务系统,确保建筑群公共服务系统完备,使得建筑群在交通、就医、就学等方面具有强大的优势。具体操作是将附近相关社会机构纳入到规划当中,通过BIM技术映射到具体的平面图里,利用该技术具有的计算和评价功能,对现有的规划予以分析,最终形成最佳的设计布局。
在建筑规划设计中,日照及风环境对人们舒适性生活的影响较大,利用BIM技术可规划社区日照和通风情况,促使品质住宅与美好生活完美搭配,最大化提升人居体验。例如,万科城倡导生态健康的居家生活方式,整个社区的建设中利用BIM技术的指引,万科城楼栋设计全部为正南正北排布,南北通风,利于小区内通透,同时因地制宜,引入景观园林设计理念,最终达到小区内风速适宜效果;通过BIM模型加强日照时长计算,得出楼体排布距离与排向,通过不同高度建筑物的合理搭配、楼体斜向排布,最大增加小区内光照时长,迎合社区活动日照需求。而这都要通过使用BIM模型开展日照模拟以及通风模拟工作。
2节能和能源的利用
节能和能源的利用,是当前我国绿建评价系统中的一项主要的内容。相关人员把BIM技术构建的“建筑三维”可视化的模型转换成与之对应的格式再导入到能耗分析的软件,或者直接导入到能耗分析的软件。随后有关人员按照相关的标准规范,将其与当地气象的数据进行有效结合,进而完善相关建筑能耗分析模型,对生成的数据进行分析,对建筑能耗的结果数据进行分析以及处理,并进行直观的“可视化模拟”,按照模拟计算的结果设置相关的参数以及对围护结构的方案进行优化或者调整,最终对设计整体过程中的节能标准进行预期的控制。
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另外,有关人员也可以运用BIM技术的相关模型对室外的太阳辐射的分布及其强度进行分析,从而实现对太阳能相关设备的优化以及方案设计,使得再生能源合理利用的最大化,同时对室外植被配置进行优化。也可以分析室内的自然采光,实现自然采光的充分使用,从而降低了人工照明的能耗。
3节材和节材资源的利用
在《绿色建筑评价标准》中,对所使用的建筑材料及其材料使用的百分比也做出了详细而又明确的要求。比如:对于400MPa级及以上强度的等级钢筋应用比例要达到85%;另外,混凝土竖向承重结构需采用强度等级不小于C50混凝土用量占竖向承重结构中混凝土总量的比例达到50%等要求。对于这类看似相当困难的要求,如果仅仅只是采用以往的技术手段,那么,要准确而快速的完成这些建筑材料所占比例的运算几乎是不可能的。然而,如果能够将“BIM技术”顺利地引入,利用“BIM技术”中所包含的强大数据信息以及对建筑材料的统计功能,这些问题自然就能够迎刃而解。因此,“BIM技术”的使用,快速准确地进行相关材料占比的运算,节约了大量的时间,提高了设计的效率。
4室内自然采光
在建筑使用的过程中,良好的建筑室内自然采光可以有效降低照明能耗。建筑的朝向及周围环境都会对建筑的自然采光设计产生影响,而在设计时综合考虑建筑本体和环境等因素,设计复杂,计算量较大,增加设计人员工作的难度。相反,利用BIM技术对自然采光设计进行模拟,设计人员只需要直接将建筑周围的环境以数据的方式输入系统中,并对当地的日照情况和天气状况等进行分析,设定建筑参数值,经过系统计算,获取窗墙比和窗地比,可对其室内自然采光设计进行优化,提高自然光的利用率,减少室内照明能耗。
5室外环境设计评价
利用建筑物BIM模型不仅能够用于采光分析,还可对建筑周围环境要素进行模拟,重点可对室外环境噪声、热岛强度以及建筑对风影响进行仿真分析,可为设计人员提供参数和图像参考。由于绿色建筑对以上环境因素有相关的评价标准,为了更好的满足绿色设计要求,BIM模型可对建筑设计给出仿真依据。以冬季典型风速为例,评价标准中对室外人行区的风速要求为不得大于5米每秒,对于风速放大系数则要控制在2以内,只有达到以上标准才能达到绿色评分标准。BIM技术的应用可对以上两项参数进行仿真模拟,进而对建筑设计进行优化。
结束语
综上所述,在当前建筑工程设计的过程中加强BIM技术的使用,推进了建筑行业绿色化发展,而绿色建筑设计的过程当中,需要切实保障信息快速传递,同时要保障信息精准性以及完备性,只有这样才能达到环保目标以及实现节能减排效果。目前,工程设计过程当中可以充分的运用BIM系统,切实保障设计各项目标可以顺利达到,进而促使我国建筑行业实现健康、稳定以及可持续的发展。
参考文献:
[1]王宁.基于BIM技术在绿色建筑设计中的应用分析[J].居舍.2019(10)
[2]王晶晶.刍议绿色建筑节能设计中BIM技术的应用[J].中华建设.2019(10)
[3]张小涛.绿色建筑节能设计中BIM技术的运用分析[J].绿色科技.2019(09)
论文作者:余梦琦
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第14期
论文发表时间:2019/12/16
标签:建筑论文; 技术论文; 建筑设计论文; 采光论文; 日照论文; 自然论文; 室外论文; 《建筑细部》2019年第14期论文;