绿色建筑设计中BIM技术的应用论文_裴庆光

绿色建筑设计中BIM技术的应用论文_裴庆光

摘要:在时代飞速发展的今天,绿色建筑将会成为建筑行业发展的趋势,BIM应用到绿色建筑设计中,代表了信息技术在我国建筑业中应用的发展方向。本文简要分析了绿色建筑设计应用中BIM技术的优势 和绿色建筑设计中IBM技术的应用。

关键词:绿色建筑设计;BIM技术;应用

一、绿色建筑的概念

绿色建筑指的是在建筑全寿命周期内,对资源最大限度的节约,对可再生能源推广和使用,促使环境得到保护,污染得到减少,将更加舒适健康的使用空间提供给人们。要想促使建筑的绿色得到实现,就需要在建设的全过程中加以应用,不能够单单着重于某一个环节。要想实现绿色建筑,建筑规划设计是必须要重视。

二、绿色建筑设计应用中BIM技术的优势

1、符合绿色建筑全生命周期的目标

建筑物的能量消耗受到建筑单元形状及特性、建筑使用模式、设备及内部热源、居住密度和外部环境等因素的影响,因此,要求绿色建筑的设计应从选址便开始,直至拆除之后建筑废弃物的处理。BIM对建筑的设计流程重新进行了整合,涉及建筑的整个生命周期,包括选址、场地改造、建筑设计、建造、运行、维护、翻新和拆除,而这些又恰好是绿色建筑设计的关注和影响对象。场地设计阶段应先实地考察,再使用BIM,根据场地大小、已有条件、建筑功能、经济性等分析场地的开发、使用率,从而提高土地使用率;初步设计阶段可以使用BIM进行能量分析,再根据建筑的平面布置、体型、外围结构和材料特点,选择最优的设计方案;设备设计阶段,可以使用BIM的模型,模拟设备的使用状况,计算材料的需求量,估算用水量、用电量等,可以达到节地、节能、节水、节电、环保的目的。在整个设计阶段,可以随时使用BIM进行建筑能耗分析,为绿色建筑满足绿色标识要求提供前期保障。

2、设计各专业的协同性强

在传统设计模式中,由于各专业在设计过程中沟通、协作不足,易出现冲突。BIM包括拓扑、物理、几何等信息,拓扑信息反映了组件之间的相关性,物理信息反映了组件的物理性质,几何信息反映了建筑三维空间的特点,把建筑项目整个生命周期的所有信息(维护管理、建造过程、施工进度等过程信息)整合到了一个单独的建筑模型中。使用BIM技术设计时,各专业都是基于同一个模型进行设计活动的,建筑师将成为团队的召集人,而不是决策者;结构工程师、设备工程师在设计初期阶段都将起到更加积极的作用,结构工程师和设备工程师的技术和经验,甚至专家的咨询意见,在设计过程中都将加以考虑。使用BIM创建的模型综合考虑了虚拟建造、功能模拟、性能分析、技术经济计算等应用的信息需求,以实现BIM模型及信息在后续环节中的充分利用。这种以建筑模型为核心的协作模式,其各专业系统方案之间的空间协调性较好,还可以模拟动态的施工过程,及时发现错误,强化了与施工阶段的衔接,缩短了设计时间,满足了绿色建筑不断发展对设计过程以及技术手段的需求。

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3、节能分析更加及时、全面

BIM技术代表软件可提供详尽、可靠的设计信息和深度的建筑模型细节,所有的信息能直接或经由工业标准格式转换导入软件,进而进行能量分析。BIM的应用可以使建筑师在设计中的任意阶段、任何时间采用快速的设计方案进行建筑物理环境化的评估,这对建筑的生态节能设计有重大意义。

三、绿色建筑设计中IBM技术的应用

1、节地与室外环境

绿色建筑的基本要素就是节地与室外环境,要想促使可持续发展的目标得到实现,就需要给予当地生态环境充分的尊重,更好的理解自然环境,以便协调统一人们的行为和自然环境的发展,将建筑场地周边的自然条件给充分利用起来,尽量将现有适宜的地形、地貌和植被等保留和合理利用起来,在建筑的选址、朝向以及布局形态等方面,也需要将当地气候特征和生态环境给充分纳入考虑范围;要协调统一建筑风格、规模和周围环境,将历史文化和景观的连续性给保持下去。促使建筑活动对自然环境的负面影响得到最大程度的减少,比如有害气体和废弃物的排放得到减少,生态环境的破坏程度得到减少等等。

在室外环节设计方面,BIM软件可以信息建模、数据计算建筑室外环节,如今出现了很多的软件,可以应用过来,比较的简单和灵活,那么在方案最初阶段,即使还没有确定各种数据,比如体型、空间构成、建筑选址等,设计师也可以利用简单的体块来大致预测建筑物的多种性能,充分比较不同方案的结果,以便将最终方案给确定下来。

2、节能和能源利用

绿色建筑的非常重要一个方面就是节约能源、降低建筑能耗,在建筑能量性能的各种因素中,起到决定性作用的是建筑体型、方位以及围护结构形式。在建筑采暖通风空调能耗中,占据较大比例的就是建筑物与外环境的热换量、自然通风状况和自然采光水平,因此,建筑能量性能就会受到建筑、采暖、通风和空调设计的主导影响。即使建筑功能是相同的,建筑设计方案存在着差异,也会产生不同的能耗。如果仅仅依靠经验,或者手工计算的方法,无法对建筑设计的质量进行正确判断;要想促使绿色建筑设计的科学性和合理性得到保证,就需要将先进的计算机技术给应用过来。如今,国内传统的分析软件也具备一定的计算功能,但是BIM,可以将实时的动态模拟和更加准确的能耗评估给提供出来,将多种差异化的设计方案提供给设计师和业主,就可以对方案进行挑选。另外,借助于BIM技术,还可以在建筑设计软件和建筑物理环境性能分析软件之间传递建筑信息化模型,重复建模以及重复设置的时间就可以得到大大的节省,促使设计和分析效率得到显著的提升。

3、节水和水资源利用

在工农业生产中,非常重要的一种原料就是水,人们的生存离不了水资源,要想促使社会经济能够获得可持续发展,就需要对节水和水资源利用产生足够的重视。将BIM软件给应用过来,可以对各种水系统规划方案进行模拟,进行虚拟的水循环演示,然后将最佳方案给挑选出来,因地制宜,促使水资源循环利用率得到增加,市政供水量和污水排放量可以得到减少。在节水方面,非常重要的一个措施就是雨水回收,而在诸多软件中,已经在设计流程中加入了雨水分析环节。

4、节材与材料资源利用

在这个方面,可以划分为两个部分,首先是在设计方面,需要对装饰性构件进行减少,将那些可循环利用绿色环保建材给利用过来,在结构材料方面,需要将高性能材料给应用过来。其次是在施工运营过程中,需要对浪费问题进行减少,要大力回收利用材料。在这个方面,BIM技术具有一系列的优势,比如借助于BIM软件,工程师可以对建筑材料的用量更加准确的预测,以便对分层填挖量更好的估计。这样生产和运输多余材料导致的浪费和温室气体排放就可以得到有效减少。另外,将施工项目管理软件给应用过来,三维管线碰撞检查,可以避免有设备碰撞出现于施工过程中,否则就会有拆装、返工或者浪费等问题出现。

四、结语

随着绿色建筑、被动式建筑等新兴环保可持续发展建筑的提出、推广,要求建筑设计方法应改变。BIM用于绿色建筑的设计中,可使得工作协同性更好,符合全生命周期节能的目标。

参考文献

[1]田园.浅谈BIM技术在现代民用建筑设计中的应用[J].赤字,2014,2(2).

[2]蒋静.浅谈BIM技术在建筑幕墙设计中的应用[J].商品与质量,建筑与发展,2014,2(1).

[3]支家强,赵靖,辛亚娟.国内外绿色建筑评价体系及其理论分析[J].城市环境与城市生态,2010(02).

论文作者:裴庆光

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期

论文发表时间:2019/4/4

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