摘要:BIM技术以其能够精准对节能效果进行评估而引起了人们越来越多的关注,同时,其能够有效提高工作进度以及能够在环境保护领域发挥重要作用而日渐被广泛采用。本文对BIM技术在绿色建筑节能设计中的应的应用进行简要分析,以供参考。
关键词:BIM技术;绿色建筑;节能设计
引言
BIM技术是以建筑工程项目涉及的所有相关信息数据作为仿真模型的基础,从而建立仿真建筑模型,通过数字化信息去仿真模拟建筑物的真实信息。BIM技术可以说是对建筑本身设计过程的变革,现代绿色建筑需要各参与方在BIM平台上实现信息共享,协同工作,绿色建筑的设计需要各专业参与方对设计进行不断整合达到各项绿色标准体系,这一过程BIM技术可以实现,因为BIM平台可以让各专业对设计的综合工作更加科学高效。BIM中的建筑节能分析软件能为建筑进行节能分析,让绿色建筑中的绿色节能设计得到优化。
1、BIM技术的含义
BIM技术是building information modeling的首字母缩写,中文意思为建筑信息模型。该技术自1975年提出以来,便在世界范围内引起轰动,并在建筑工程管理中得到有效应用。在BIM技术的作用下,与建筑工程相关的各种数据能够得到科学应用,完善项目规划、实施及维护的各个环节的信息传递工作,实现信息资源共享,为建筑单位制定决策及设计方案提供科学可靠的数据和资料,让平面的数据直观、形象地展示到人们面前。建筑工程项目涉及到多个环节的工作,任何一个环节的偏差均会对整体质量造成影响。在BIM技术的作用下,不同环节的工作人员能够获取所需的信息资料,并有效反馈各个环节的信息,对施工情况进行有效的监督和检查,从而推进建筑工程项目的进行。BIM技术作为一种现代化的信息技术,与当下日臻成熟的信息技术密不可分,是基于现代化数字技术的科技手段,能够根据建筑工程项目中的各种数据,构建虚拟的数字化模型,直观形象地展示各种数据,让相关工作人员更好地检查施工方案设计是否科学合理,进而优化方案设计,并以此为基础指导施工。
2、BIM技术在绿色建筑节能设计中的应用
2.1遵循绿色建筑全生命周期的目标
建筑能耗受多方面因素影响,包括建筑密度、单元形状特点、内部设备及热源、外界环境以及建筑使用模式等。所以,从设计选址到拆除后废弃物处理,都要将绿色建筑节能设计理念贯穿其中。BIM技术重新整合建筑设计流程,包括建筑选址、场地改造以及工程设计、施工、使用、管理和维护等,同时,这也是绿色建筑设计重点关注的方面。(1)在选址和场地改造阶段,综合考虑场地规模大小、建设条件、建筑功能及经济性要求,在此基础上利用BIM技术对场地开发、利用率进行分区,以此提升土地利用率。(2)在初步设计阶段,通过BIM技术分析建筑能量,对建筑体型、材料性能、平面布置以及外部围护结构等加以考虑,在此基础上确定设计方案,确保方案科学合理。(3)在机械设备设计阶段,利用BIM模型对机械设备使用情况进行模拟,然后计算出水、电以及材料用量,以此实现节约土地、水源、电力的目标。(4)在建筑设计全过程中,设计师可以利用BIM模型对建筑能耗进行随时分析,从而提高绿色建筑设计水平。
2.2提升设计各专业的协同性
传统建筑设计由于忽视各个专业的协调沟通,在设计过程中很容易产生冲突问题。BIM模型涉及到拓扑信息、几何信息以及物理信息。拓扑信息能够将各个组件相关性反映出来;几何信息能够将建筑三维空间特点反映出来;物理信息则将各个组件的物理性质反映出来。在这种情况下,一个建筑模型可以整合项目全周期的所有信息。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在绿色建筑设计中应用BIM技术,各个专业可在一个建筑模型中开展设计活动,建筑师决策角色转变为团队召集角色;在初步设计阶段,结构设计师、设备设计师以及相关专家能够更好地发挥自身专业优势。利用BIM技术创建出的建筑模型,对功能模拟、技术经济计算、虚拟建造以及性能分析等信息进行充分考虑,在后续环节中亦可有效利用这些建筑信息。这种设计模式的核心是建筑模型,各个专业之间实现良好空间协调性。除此之外,BIM模型还可对施工过程进行动态模拟,及时找出施工中可能出现的问题,实现设计阶段与施工阶段有效衔接。同时,建筑设计时间得以大大缩短,对绿色建筑行业的未来发展意义重大。
2.3加强建筑环境分析
(1)采光模拟。依据绿色建筑节能设计标准,分析周边环境,进行室内采光模拟及室内采光度的计算分析,并设定建筑参数值,如窗墙比、窗地比等。通过采光的强度与密度,能够大大减少室内照明系统的运行,达到节约能源的效果。(2)室内外风环境模拟。室内外风环境模拟是通过对建筑室内及建筑周边环境的模拟,分析建筑室外气候的变化,以及建筑物周边风速与风压值。通过对建筑物室内外风环境模拟,可进行建筑物外维护结构与室内通风系统的节能改造,直接影响室内空调系统及通风系统的能源消耗,间接的达到节能减排的效果。(3)日照分析。不同建筑所处位置及环境的不同,会受到不同日照强度的辐射。日照强度的大小会直接影响建筑物室内采暖系统的运行负荷。通过日照分析,了解建筑整年的日照变化,进行建筑参数设计,主要包括建筑朝向、建筑位置、建筑风格等。总结建筑不同时候的日照量的大小,最终设计出合理的建筑方案
2.4充分利用和节约材料
在绿色建筑设计过程当中,通过科学应用BIM技术,使得设计过程可视化、模拟化,能协调及优化各专业设计,能够保证建筑工程中的各项施工材料得到高效利用,减少施工能源的损耗。对于绿色建筑设计人员来讲,尽量选择可循环利用的建筑材料,并结合建筑工程施工进度,对工程中的各项施工材料进行有效调整,保证可循环利用施工材料超过建筑材料总量的10%,满足绿色建筑节能设计要求,减少能源的损耗。在该绿色建筑工程当中,由于工程的施工规模比较大,增加了工程的设计难度,设计人员通过利用BIM技术的相关优势,能够更加全面的了解绿色建筑结构特点,保证工程中的各项施工材料更加节能环保,从根本上减小绿色建筑施工对周围生态环境的影响,提升绿色建筑工程的整体施工质量。
2.5充分利用和节约能源
利用能源和节约能源是绿色建筑设计评价中的重要内容,需要合理地将BIM技术应用到建筑三维模型中,统筹分析能耗,并将相关的标准和规范内容作为基础条件。紧密结合所在地区的气象气候数据,调整相应的参数,合理优化模拟的计算结果,以便能够达到预期的节能标准。比如,通过合理应用BIM技术能够全面分析出室外太阳的辐射分布区域以及太阳的辐射强度,据此可以改善和优化太阳能设备及遮阳措施。此外,还能够通过分析室外的自然采光条件来对自然采光充分利用,有效降低人工照明所消耗的能源。再比如,优化室外的植被选用和位置布置,更加准确地布置不同类型的植物种植在项目中的位置。
3结语
综上所述,BIM技术在绿色建筑节能设计中的应用具有可视性、协调性、模拟性和优化性等特点,非常适合应用于倡导建筑可持续性发展的今天。建筑整个设计过程中建筑、结构、设备等各专业紧密结合,实现对建筑信息的集成处理,使无论是建筑设计、结构设计、设备管理或是工程量的统计都变得更加高效和便捷。BIM技术不但能够满足绿色建筑对环保性能的需求,而且还能够更好地将绿色建筑的可持续发展的理念充分凸显出来,从而推动现代建筑行业更好更快地发展。
参考文献:
[1]张文川.BIM技术在计算机辅助建筑节能设计中的应用研究[J].科技经济市场,2016(7):70~71.
[2]张智健,杨莉琼,李甜.BIM技术在绿色建筑节能设计中的应用[J].建筑节能,2018(3).
[3]杨兴,郑涛.基于BIM技术的建筑节能设计应用研究[J].城市建设理论研究:电子版,2016,6(8):8.
论文作者:丘小根
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2019/1/2
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