摘要:最近几年,随着经济全球化趋势的不断推进,建筑市场发展的越来越迅速,人们面临的环境污染和空气质量问题越来越严重,尤其是在大城市生活的大多数人们,对于居住的周边环境设施要求越来越高。为了让人们生活在一个健康、舒适、和谐的环境下,我们国家逐渐对绿色住宅的建设越来越重视,但是传统的建筑设计思路和老旧的观念已经无法满足的当下的智能化建筑,也要注意合理利用资源,因此积极寻找新技术、新方法迫在眉睫,居住建筑的设计应当积极响应国家的方针政策,遵循可持续发展的理念,已经成为目前建筑大环境下热门的话题。
关键词:绿色建筑;BIM技术;住宅小区
引言
随着当下经济的快速发展,人们需求的不可再生能源逐年减少,此外工业的迅猛发展严重的破坏了大自然的生态环境。气温上升、海平面逐年增高、资源匮乏等环境问题已经成为了人们关注的焦点,经过人们发现,环境污染的严重性已经上升到全世界乃至全球范围内,同时也是引起全球气候变暖的主要原因。科学家认为,按照当前的气温上升幅度,必须进行有效的控制,否则灾难源源不断;海平面的逐年增高,沿海地带低地的国家随时都有可能被被淹的危险。大量植被破坏,农作物产量减少,大量的物种难以适应新的生存环境而灭亡,人类也存在一定的危险。随着国家提出可持续发展的生态理念,绿色建筑发展理念也随之产生。根据欧洲相关资料记载,超过50%的能源消耗来自于建筑业。
1基于BIM技术的绿色建筑的研究
设计单位在进行绿色建筑设计过程时,需要参考相关规范以及绿色建筑评价标准,针对多个设计方案选取最优的设计方案进行模拟和分析,把分析的图形和数据对照绿色建筑评价标准进行不断改进和调整。在BIM技术新起之前,对于传统的设计,往往借助了大量的计算机分析软件,还有参考了书本的相关知识,比如结构静力学、动力分析、热能、结构构造分析以及声学,许多分析需要建立三维模型,各个专业之间相互独立,结构工程师建立的模型一般用于结构分析,有的还可以进行能耗分析。这些模型建立的目的主要是对设计进行分析,使得设计更加符合规范要求。绝大多数设计人员通过一定的方法建立的模型并不能转化为建筑模型,即无法生成图纸供施工方施工。基于BIM技术的绿色建筑设计过程中,在前期的设计环节,每一个工序都有相关专业的设计人员、工程师等介入其中,便于有效地交流和沟通。
2软件工具的选择
进行特定的软件设计是满足特定的说明要求,基于BIM信息技术的绿色建筑设计能够实现模型的建立、生成一定的图纸、对能耗进行分析等等,此外,也能实现对信息进行读取和存储功能来满足不同软件之间的信息共享。就Revit来说,它不但可以建立建筑、结构、空调设备、电气等专业的三维结构图,而且还可以在图当中设置一定数量的参数信息,同时还可以输出我们需要的格式文件,例如,RVA、DWG、DWF、DGN、GSM、IES、TXT、IFC等格式文件,因此在一定程度上满足了基于BIM技术的绿色设计当中的关于设计工具的相关要求。信息交互平台更像是一个集成的中心服务器,确保设计的团队可以进行检查模型以及调取信息。中心服务器就像一个信息集中库,设计人员便可通过网络连接中心服务器进而可以得到相应的模型,为他们相对应的专业而设计,在设计阶段结束之后会上传设计模型,在服务器当中不断更新信息。具有以下内容:
(1)具备对于设计数据的使用权限范围的管控功能,如下载、调整、更改和上传等。
(2)支持设计人员直接在服务器上对模型进行创建和修改,来确保服务器中的模型信息随时更新。
(3)支持远程访问时帮助模型进行格式的转换。
3项目概况
本项目用地位于黄山市屯溪中心城区阳湖江南新城,安江大道以西,天都路以南,红星路以东。建筑周边场地地势平坦,场地周边的周围环境条件符合建设的相关要求。本项目的规划用地面积大约为38097㎡,绿化率是35%,建筑密度是19.1%,容积率是2.99,总建筑面积大概127392㎡。对整个建筑而言,位于地上的建筑面积为113910平方米,地下的建筑面积为13482平方米,绿色建筑星级目标定为二星级。
3.1BIM建模
在对整个项目进行模拟分析之前,首先要对建筑物进行建模,我们采用BIM信息技术,在AutodeskRevit软件中通过导入建筑平面图的CAD图纸加以定位,在AutodeskRevit软件里面的绘制轴网、标高等概念,最后对板、柱、墙体、外窗等部位进行充分定位,就得到了该项目住宅小区的整体分布情况。
图1住宅小区在日照下的分布图
在我国大多数住宅建筑,利用Revit软件先建立首层三维模型,在利用体量得到项目的整体模型,虽然通过观察建筑物模型较为粗略,但是能够提高项目的建模速度,也能很直观地看到建筑的分布范围,通过点击三维漫游开关,能够从各个角度观察建筑物不同立面情况以及在各个面的投影分布,还可以对整个图形更具需求适度放大或缩小,清晰看到模型的细部构件。
3.2节能与能源利用
如何节约能源、合理使用能源是绿色建筑评价标准当中一项重要的章节。随着BIM技术的不断推广,设计单位根据BIM技术而建立的3D模型,转换成我们需要的形式,然后再导入到相应的软件进行模拟并进行能耗分析。通过国家和地方出台的绿色建筑节能规范和标准要求,再充分结合项目的所在地的有关数据,对于建筑维护结构的数据以及相关参数,在项目的不断模拟中进行适当调整维护结构的相关数据,以满足要求,便于建立一个更加完整、合理的信息模型。设计阶段涉及的参数和最终的模型应当符合相关规范,并满足国家规定的建筑节能标准。此外,对于我国太阳的辐射范围划分图可以通过BIM技术进行屋面的光照分析,可以从图中找出日照的最长时间,从而针对采光薄弱的位置进行优化,另外还要充分考虑太阳能的合理布置,充分利用自然资源,保证太阳能发挥出最大的功效,提高太阳能的利用率。另外根据太阳照射的范围,在选取一定的适合本区域的生长的绿色生态植物,利用绿色植物的光合作用和呼吸作用,改善所处的环境气候
3.3绿色建筑环境分析
随着BIM技术的快速发展,在建筑领域应用越来越广泛,本章我们首先对该项目的室外声环境、风环境进行模拟分析,在对室内的风条件和自然采光等因素,运用BIM技术加以模拟。
(1)软件的选取
针对该项目,我们对声环境进行模拟分析所选取的软件是Cadna/A。Cadna/A系统是根据国际标准ISO9613建立的方法,建立在windows的操作平台之上的噪声模拟和控制软件。这套系统在居住建筑、工业厂房、大型公路和铁路等领域应用比较广泛,另外主要影响其中的评价、提前预测,还有研究项目的设计和实时对策。
(2)构建模型
影响项目的主要噪声因素:周围的道路、小区本身供水水泵及管道、配电装置、电梯和电机等设备噪声。其中周围道路分别为红星路、天都路和新安江大道。根据《城市道路工程相关规范》CJJ37-2012可知,位于城市的主要路段设计的速度取60km/h,城市次要路段设计的速度为40km/h。模拟分析模型如下图所示:
图2噪声环境模拟分析图
4总结
我国绿色建筑评价标准体系的规范要求,应该以“因地制宜”为基本原则,再充分考虑了建筑所在地区的环境、气候和资源等特点,对建筑的全生命范围内的节地、节水、节能、节材和保护环境进行科学合理的评价,详细阐述了BIM技术应用的各项内容,最后依据绿色建筑评价体系,列表总结了BIM模型的应用点。
参考文献
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论文作者:胡彬
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第08期
论文发表时间:2019/7/15
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