基于BIM技术的建筑节能设计探讨论文_张硕

基于BIM技术的建筑节能设计探讨论文_张硕

天元建设集团有限公司 山东临沂 276000

摘要:近年来,人们对节能环保的关注越来越高,为了更好的适应当前节能环保的形势,基于BIM技术的建筑节能设计得到了业内的广泛关注。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;设计探讨

前言

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。

1、BIM技术的特点分析

建筑节能设计的实施,是在人类环境不断恶化的情况下做出的一种优化措施。当代的经济发展迅速,建筑工程虽然能够创造出很高的效益,但是能耗大,很容易导致建筑工程走向恶性循环,甚至造成很大的经济损失、社会损失。在此种情况下,建筑节能设计的很多工作内容,都偏向于硬性标准。我们在应用BIM技术的时候,可以达到便捷的操作效果,为建筑节能设计,提供较多的参考和指导。①BIM技术在初期应用的时候,可以选择较多的软件来进行联合应用,不会对建筑节能设计的固有标准造成影响,同时在节能实用上,创造出较高的价值,帮助建筑走向一个新的高峰,对可持续的发展而言,具有积极作用。②BIM技术的实施过程中,针对很多的突发状况,都做出了积极的考量。我国的建筑节能设计工作,一定要从长远的角度来考虑,短期内的结果,根本不可能满足长期发展的要求。

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。

3、基于BIM技术的建筑节能设计分析

3.1协同设计

利用BIM技术构建虚拟建筑模型,通过对模型的分析汇总建筑设计信息。另外,BIM模型的构建简化了建筑设计流程,大大提高了建筑节能设计的联动性。同时,建筑节能设计的开展是在BIM技术的基础上进行的,因此,尽管设计过程中出现了某个专业的方案调整,也能够及时将调整信息传递给其他专业的设计人员,很大程度上提高协同设计的效率。

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3.2节能设计数据计算分析

一般情况下,在节能设计中,可以利用相关软件,以导入模型的方式获得建筑信息,并且可以加以分析得到相关数据结果。与传统的设计方法、设计软件相比,获得信息的方法更加快捷方便,大大减轻了设计工作量。不仅如此,在节能设计中,可以直接将GBS信息导入至建筑信息模型中,建立更加具体真实的热模型,通过格式转化,将XML格式输入软件进行分析,得到建筑能量消耗分析过程的进一步简化,节约设计时间,简化设计任务。最后,在这个过程中,还可以根据地域性的标准以及法规,结合GBS技术与BIM技术的应用,能够节能建筑的类型进行智能设定。

3.3参数化设计

在BIM虚拟模型中,明细表、三维图、二维视图、Revit软件等因素都可以以数据的形式表达出来,比如,对Revit软件参数化进行修改,那么该软件附带引擎能够对明细表、视图以及平面等信息作出相应的修改,同时对修改数据进行更新,确保模型保持在稳定状态。以平面布置设计为例,需要合理配置消防喷头、防火栓等消防设施,然而这些设施的数量具有一定的起伏,所以必须在材料明细表上作出相应的处理,如此,才能保证设计质量。在参数化设计过程中,BIM技术的融合具有很好的辅助作用,可以起到良好的辅助效果。在比如在排水设计的过程中,一般是使用计算机相关软件进行水力计算,但是如果使用BIM技术,就可以快速获取相关排水设施的信息,如果对排水管道的水利特性进行设定,还能修改管道直径等信息,大大提高了设计准确性与设计效率。

3.4可视化设计

在传统的设计方法中,CAD数据信息平台是使用较多的一种手段,在CAD数据信息平台的使用中,设计人员需要对建筑平面图、剖面图、立体图做出分别的汇编,还要复原建整个建筑图形,不断修改建筑基本信息,比如结构、梁高位置等等。如果工期比较简章,同时结构复杂,这种方式很容易导致错误的出现,为后续设计工作带来麻烦,增加设计工作量。在现代化建筑设计中,尤其是给排水设计中,BIM技术是比较常用的一种技术手段,根据BIM信息模型,能够快速获取相关信息,防止信息传输过程中出现失真现象,提高信息的实时性、完整性、真实性。另一方面,建筑给排水设计模型与其他专业的模型有一定的差异,其设计必须建立在土建模型之上,再设计过程中一旦出现局部的修改,就会对建筑楼层设计造成干扰,所以,为了避免这种干扰,一般选择将建筑楼层作为参考进行后续设计,然而,这种做法会扰乱各设计项目之间的平衡,不利于建筑整体设计。在排水设计中融入BIM技术之后,即使设计中出现局部的修改,也可以在模型中完成与之相关的一系列修改,确保整个设计过程的整体性,简化设计任务,提高设计效率。

3.5案例分析

当前来看,建筑设计当中应用BIM技术实现环保节能设计的案例数不胜数。就以美国纽约的“自由塔”建筑设计来看,美国能源部主管在进行这一建筑设计的过程中便充分的利用3DCAD技术以及EnergyPlus等建筑信息模型技术对建筑物的实际能耗进行了详细的计算,将所核算得出的结果直接导入到BIM建筑模型当中,最终建筑物的设计和施工取得了巨大的成就。

结束语

总之,BIM技术属于建筑行业的前沿技术,在建筑节能设计中可以发回巨大的作用,既可以解决传统设计中的不足,还可以提高设计效率,优化设计方案,协调各专业设计中的冲突。另外,通過虚拟模型的建立,还可以处理设计变更,优化建筑系统,提高建筑的美观性与功能性。

参考文献

[1]高明.基于BIM技术的多层办公室建筑节能设计与应用研究[J].建筑技术,2016,47(09):846-849.

[2]史培沛.BIM技术下高校食堂建筑被动式节能设计研究[D].重庆大学,2016.

[3]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):180-182+190+14.

论文作者:张硕

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第9期

论文发表时间:2018/8/27

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