摘要:本文介绍了BIM概念,BIM发展现状及其对建筑业界的重大影响展开分析,总结基于BIM理论的绿色建筑设计的研究与应用,验证了BIM技术在建筑设计中应用的经济性、合理性、可操作性。
关键词:BIM;绿色建筑设计;研究;应用
1 BIM技术的概念、特点及意义
BIM 技术(Building Information Modeling)是建筑信息模型的简称,该模型将建筑项目所有周期的全部信息整合到一起,包含所有的功能要求、构件性能和集合模型的信息,同时还包括施工进度、建设运营等阶段的信息情况。与传统的建筑设计方法相比,BIM建筑设计方法具有很多的优点。
BIM的产生为改善其存在的不足带来了新的契机。当前,BIM与绿色建筑在我国均处在高速发展的阶段,如何将BIM技术运用到绿色建筑方案设计中,达到真正意义上的绿色建筑标准,具有重要的研究意义。
2 国内外技术研究综述
鉴于BIM的良好运用前景,国外正广泛推进BIM模型的应用工作。如在美国,已逐渐成为一种面向对象的开发方法,为更好地让各方围绕BIM并行开展各项业务和技术工作,除不断开发更好的软件工具、建立更好的业务流程实践之外,美国还建立了数据交换标准。同时美国还建立了国家BIM标准,用于指导行业更好地运用BIM,帮助企业衡量运用BIM的成熟程度,提供了一套能力成熟的模型,包括如生命周期视图、变更管理等个维度等。
为了把BIM技术应用好,各国政府制订了很多具体的政策。美国2003年就开始规定了具体的创造BIM应用需求政策,规定州以上的政府必须应用BIM技术。而韩国制订了技术路线图,先试点应用小规模到逐渐扩大规模,到2016年计划全部政府公共项目都应用BIM。澳大利亚制定了全国行动方案及国家BIM蓝图,要求把列为教育项目之一,并且建立了产品和数据库,制订了示范工程的制度。
3 BIM技术的在绿色建筑设计
BIM 技术虽然并非是因绿色建筑而兴起的,但是不可否认,BIM 技术的应用为绿色建筑的发展和变革带来了全新的局面。据统计数据显示,建设项目前期设计对整个项目投资的影响在80%以上,其中,结构成本分别占到普通住宅和普通公建建安成本的70%和 50%以上,因此,利用BIM 技术的先天优势对建筑进行设计优化显得格外重要。首先,BIM 模型可以通过三维模式立体直观地展示出来,提升各专业间的沟通效率,能有效避免传统设计中可能会出现的错漏等问题,而图纸错误和设计变更的减少,相应的就带来了工程返工、材料浪费等情况的出现;其次,可以通过BIM 技术对地基基础、结构体系、结构构件和外立面进行优化设计,达到节材效果;第三,BIM 技术的应用有效解决了大型公建项目管线碰撞问题,因为BIM软件在这方面具有得天独厚的优势,例如BIM软件可以集成管线的各项信息数据,可以检测管线之间以及管线与土建之间的碰撞问题,可以对管线标高进行精确定位,直观的反映楼层净高,还可以以漫游的形式进行管线的预览,从而达到管线优化设计的目的。设计优化的过程,最大限度的达到了绿色建筑节材的目的。
4 BIM技术的在绿色建筑设计的应用
作为一种科学的技术理论,BIM技术呼吁建筑资源和知识能够获得全方位的共享,并提供一个对建筑的整个生命周期需要做出决策的科学依据。无论是绿色建筑还是BIM技术,都是把建筑整个生命周期放在非常重要的地位,二者都以不同的方式,试图达到同样的目的。BIM技术的基础是绿色建筑,而绿色建筑的可靠依据和技术则来源于BIM技术。
4.1 节约能源及利用能源
节约能源和使用能源在评价绿色建筑的标准中是一项十分重要的内容。通过建立一个可视化的建筑三维BIM模型引入分析能量消耗的软件,或者转换格式引入分析能量消耗的软件,并在相关规范和标准的基础上,结合当地实际气候气象数据,对模拟的结果作一个科学合理的调整或优化建筑维护结构和设置相应的参数。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外,通过BIM技术可以分析室外太阳辐射的分布区和太阳辐射强度。因此,用于优化和完善太阳能设备的设计,可以最大程度上对可再生资源的科学合理利用。
4.2 节约水资源及利用水资源应用
BIM 技术建立的三维建筑信息模型可以根据当地实际暴雨强度系数和气候降水资料再加上计算公式提供了一个数据库。数据库中的完整信息是采集雨水非常可靠的计算依据,然后可以凭借收集到的雨水信息数据,以不同的地貌为基础,通过对径流系数的影响、以及绿地、道路和建筑信息的确定,使集雨量计算更为精确,从而使设计方案得到及时的调整和优化。
4.3 节约材料与利用材料
在绿色建筑的评价标准中有建筑材料和使用比例的详细要求。如果施工是安全的,施工环境的情况也能得到保证,可保证总体建材重量的10%以上可持续利用的要求。如果使用以前传统的技术和手段,进行如此迅速的精确计算是难以实现的,更不用说应用在一些比较复杂的工程项目中。如果运用BIM技术,这些类型的问题将非常容易地得以解决。因为BIM技术具有非常强大的数据信息和对资料进行统计的功能,在一段相对较短的时间内就可以计算出各建材的用量,给配置工程建材工作提供了一种可靠的指导,符合绿色建筑评价标准的需求。此外,BIM 是建筑,结构、给排水、电气、暖通等不同专业的设计相结合在一起的,它拥有检查管线碰撞和解决设计阶段不同专业的方案冲突等功能,因此可以在施工阶段有效地避免因此类冲突所带来的浪费及返工等问题。
4.4 室内环境与风、光、声分析
室内环境就是由这三种环境组成的。为了准确分析这三种环境,需要借助准确的BIM三维建筑模型。通过室内的自然通风模型,对室内空气的年龄,污染物的分布等情况进行分析,然后根据需要调整相应的数量,位置和大小,改善室内空气质量水平。与此同时,进行光环境的分析,对室内照明结构,对显色指数以及眩光的数值等进行分析是否能适应有光要求。分析室内的噪音,对室内噪声值进行准确预测,比对相关标准进行判断。我们可以通过BIM技术在室外环境模型导入分析软件进行仿真,并且将上述内容进行完整的分析。
5 结论
随着人们环保意识的逐渐增强,对建筑的环保要求也越来越高。近年来绿色建筑设计开始深入人心,成为未来建筑行业发展的趋势和方向。绿色建筑设计是通过对实验方案的优化达到节约能源和空间的效果。利用BIM系统可以对建筑方案的结构体系进行直观分析,方便了设计人员相互之间的沟通协调和对设计方案进行及时分析。大量的实践证明,BIM系统应用到建筑设计中可以有效提高设计效率和准确性,方便设计师对建筑方案进行优化设计,并对建筑性能进行及时分析,从而在降低项目成本的同时提高了建筑方案的环保性能。
总之,在倡导绿色环保的今天,BIM可以帮助绿色建筑的建造使用更清洁更高效的技术,尽可能减少能源的消耗,它为绿色建筑走可持续发展的道路提供了重要的技术支持与展示舞台。
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作者简介:
姓名:闵春辉,性别:男,出生日期:1966年11月07日,学历:大学本科,专业:工民建,毕业院校:沈阳建筑工程学院,职称:工程师、国家一级注册建筑师,工作单位:辽宁方大化工设计工程有限公司,职务:建筑专业副总工程师。
论文作者:闵春辉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/10
标签:建筑论文; 技术论文; 建筑设计论文; 管线论文; 模型论文; 信息论文; 结构论文; 《基层建设》2018年第22期论文;