建筑节能设计BIM技术应用研究论文_贾天宇

建筑节能设计BIM技术应用研究论文_贾天宇

华北水利水电大学 河南省郑州市 450045

摘要:随着经济的快速发展,社会的不断进步,使得人们对节能环保的关注越来越高,特别是在建筑行业,为了更好的适应当前节能环保的形势,也纷纷引进了BIM技术。通俗来讲,BIM技术指的是建筑信息模型,是专门设计节能建筑的,能够很好的结合建筑和能耗,实现两者之间的有机结合。事实上,建筑企业使用BIM技术设计出建筑信息模型,可以得到大量相关数据,通过前期采集和后期分析,能够科学合理的分析出建筑节能的结果。

关键词:BIM技术;建筑节能;设计;应用研究

引言

近年来,环保形势日益严峻,在施工过程中,建筑企业也纷纷开始重视起节能项目,希望通过节能项目的推进来促进企业的进一步发展。据数据显示,当前,我国大部分建筑都属于高耗能项目,对能源的消耗是非常大的。因此,要想实现低耗能,在建筑设计时就要将环境、建筑师、设计方案等问题考虑进去,而最关键的因素就要数设计师了。这主要是因为,设计师决定着整个建筑工程的设计和规划,基本上所有的环节都由设计师来决定。在设计过程中,不同的建筑位置和结构,就会对建筑的采暖、光照水平等产生重要的影响。所以说,不同的建筑设计方案,所消耗的能源也就不同。因此,在建筑节能设计中合理的运用BIM技术是非常有必要的。

1我国建筑节能设计的现状分析

当前阶段随着我国人口数量的急剧增多,在进行建筑建设的过程中面临着资源的严重匮乏现状,而能源的短缺在一定程度上严重制约了我国建筑行业的发展。因此实施建筑节能设计首先能够缓解目前资源短缺的发展现状。

在进行建筑节能设计的过程中,不仅需要重视到对建筑方向、建筑环节的设计,同时还需要考虑到建筑结构、建筑分区、采暖供暖等因素,只有综合考虑建筑设计过程中的自然因素以及人为因素才能够最大程度上保证建筑在建设完成之后符合可持续发展的理念,最大程度上实现建筑物的节能环保设计。因此在目前的发展形式来看,利用BIM建筑模型技术来进行建筑节能的设计是非常有必要的。

2 BIM技术概述及建筑节能BIM技术优势

随着建筑行业对节能理念的重视,BIM技术也应运而生。刚开始时,由于BIM技术在我国建筑行业的使用时间还很短,具体的应用也比较少,因此,建筑行业内对这种技术的使用还存在一定的疑惑,不太信任这种技术。但是随着BIM技术的不断发展和完善,其优越性也不断的被体现出来,特别是越来越多的设计师开始将BIM技术应用到建筑节能设计中,并在节能方面取得了较好效果,最大程度的满足了建筑节能需求。BIM其实就是建筑信息模型,在建筑设计过程中,设计者可以在虚拟的模型中处理和分析一些复杂的数据,以此来完成建筑设计方案。在长期的实践中,建筑设计者总结出了BIM技术的内涵,并发现了其中的优势。①BIM技术实现了数据的数字化,它通过技术分析,将原本实在的建筑参数统化成模拟的信息,并对其进行处理。②BIM技术可以使建筑工程更加信息化、智能化和科技化,是一项非常现代化的技术。不同于传统建筑分析方法,通过BIM技术,技术人员不仅可以录入、更新、修改、检验模型数据,还能有针对性的改进、优化该项目的各个环节,使建筑方案呈现出最佳效果,满足各方需求。③BIM技术实现了更大范围内的信息共享。设计人员使用BIM技术,所有的数据和信息都是公开透明的,资源达到高度共享,所以,各个环节也可以有效连接在一起。在设计过程中,所有设计人员都可以查看到项目数据和信息,更好的为了完成同一个目标而努力。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆BIM技术的高度共享性和及时更新性,不仅可以在横向上将整个工程连接起来,还可以在纵向上使更多的人参与进来,实现全过程监督,进而不断完善设计方案,既能促使工程效率的提高,又能使得工程成本大幅降低,起到了建筑节能的作用。

3基于BIM技术的建筑节能设计的应用分析

3.1增强建筑与环境的适应性

在设计工程时,建筑与环境的关系非常紧密,两者既相互联系,又不可分割。例如,建筑幕墙是使用玻璃形式,还是镜面样式,室内景观灯该如何摆放,电视墙位置选用等,都可以使用BIM技术,分析、模拟、协调些问题。建筑方会对建筑的总平面图、效果图、设计说明、立体图等专项报告提出具体要求,而作为第三方,设计人员则要在试验采光和分析光污染的基础上,进而详细、细致的编写出分析报告。完成报告编写后,将相关信息和试验数据输入到BIM技术软件中,就可以得出日照模拟生成建筑物采光影响报告,根据报告结果对设计内容进行优化,这是非常科学和合理的方式。在我国,法律规定,建筑物周边的人行风速应该控制在5m/s,为了检验建筑是否合格,我们也可以通过BIM软件来对建筑物室内外的通风环境进行模拟和分析,要特别注意的是,要想进行模拟实验,就必须要提高建筑平面图,同时还要保证室内空气流通和合理的人行区风速。而且,将上述信息输入到BIM软件中,对风环境模式进行分析,查看人行区风速,如果低于1.5m,就要对其进行及时整改和调整,这样才能确保施工顺利。

3.2实现能源和能耗的降低

由于BIM技术具有参数化、构件库等特征,因此,在分析结果时,它有着非常大的优势,可以把控住整个建筑设计过程,提高结果反馈效率。BIM建筑信息系统可以同步提供建筑质量、进度、成本等多种信息。而数据信息的正确性则是基于BIM技术的支持,它提供的信息不仅真实有效而且还非常丰富。在全年能耗计算中,参照建筑和设计建筑应该处在相同的环境中,这样才能确保数据的真实有效。如果设计建筑的能耗高于参照建筑的,那么就要对热工性能参数进行调整,使其节能效果满足设计要求。而这些数据的统计和计算都是非常复杂的,但是,对于BIM技术来说,就是非常容易的事情,不仅可以快速、精确的计算出各种具体参数,还能大大减少统计人员的工作量。同时,在解决建筑布局和朝向问题上,BIM技术也可以提供数据支持,一方面可以保证建筑的夏季自然通风和冬季采暖,另一方面也可以最大程度的降低能耗,例如,冬天可以利用自然采暖,夏天可以利用自然通风,这两种方式都能减少能耗的使用。建筑规划是非常复杂的,要综合考虑分区、道路布局走向、建筑体型、间距、风向等因素,对小区的微环境进行有效改善,也可以实现节能目的。在建筑设计过程中,使用BIM技术使非常有必要的,不仅可以获得科学、专业的理论指导,还能通过采光、通风、方向的设计,来最大限度的实现建筑上的节能。

3.3提高室内环境的质量

人们在选择建筑物时,不仅仅要选择室外环境好的建筑,还对室内环境也有很高的要求。这主要是因为,随着科技的发展,人们在室内的时间越来越多,因而提高了对室内环境质量的要求。事实上,影响室内环境质量的因素不仅室内温湿度、入室新风量、室内气流、有害气体的产生与排出、与室外风速,还包括通风情况、使用空调频率等。照明设计也是非常重要的,要想实现节能,照明功率密度值就必须要小于现行标准。而使用BIM技术软件模型,对照明、风环境、日照等进行分析,也能使室内环境质量有所提高。要特别注意的是,在设计节能建筑上,自然通风是非常重要的,一方面能够减少空调设备的使用时间,另一方面还能使空调能耗降低。所以,建筑设计师要对建筑所在地的风向和地理条件进行深入分析,才能设计出合理、科学的建筑通风系统。

结语

作为一种新兴的信息技术,BIM的使用范围非常广泛,目前已经应用到了世界各国的建筑领域,也起到建筑节能的效果,大幅降少了建造过程中的能源浪费。事实表明,在建筑设计中应用BIM技术,不仅能够节约时间,还能降低建筑成本,这也充分体现了BIM技术的优越性。如今,越来越多的设计者开始使用BIM技术,也使得建筑朝着绿色节能的方向在发展。

参考文献

[1]马振.基于BIM技术的建筑节能设计应用研究[J].装饰装修天地,2016(4).

[2]张美良.基于BIM技术的建筑节能设计实践性初探[J].城市道桥与防洪,2014(03)

论文作者:贾天宇

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第5期

论文发表时间:2018/7/10

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