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摘要:我国作为建筑垃圾产生量第一的国家,是主要的建筑能耗国,建筑能源问题非常明显,严重影响了国家经济的发展。为了进一步推进可持续发展,我国建筑一定要朝着绿色、生态、节能化的方向发展。BIM技术应用到绿色建筑中可以良好的评估设计方案环境,对建筑生态设计带来重要作用。因此,文中通过分析BIM技术,介绍了绿色建筑设计原则,进一步研究BIM技术的绿色建筑优化设计。
关键词:BIM技术;绿色建筑;优化设计
随着国家经济的快速发展,社会不断进步,人们对环境的破坏程度越来越深。对建筑发展来讲,可持续发展的理念被越来越多的人所接受,绿色建筑设计也备受关注。为了实现绿色建筑设计就一定要使用可持续发展的设计手法,实现多层次合作关系,获得共同认识,贯穿到建筑的全过程中。因此,研究BIM技术的绿色建筑优化设计非常必要。
1 BIM技术的概述
BIM是建筑信息化模型,主要是在CAD等信息技术的基础上发展起来的多位模型信息集成技术,能够利用数字信息仿真模拟的方法传递出建筑物的三维几何形状、建筑构件的材料、价格以及项目的精度等信息[1]。BIM具备可视化的三维信息模型,在BIM模型当中,可视化的结果不但能够当做效果图的展示,而且能够在建筑项目设计、建造以及运行当中实现人员的调配、交流以及决策。而且,BIM是面向对象化的信息模型,根据一定的规则来确定以及约束几何参数,完成信息模型的建立。BIM数据库可以将各种形式的信息导出,具备多元化的信息输出方法。BIM技术利用对工程信息的建立、管理以及共享,实现对建设项目的全生命周期的管理。优势包括提高施工效率;实现施工之前的可视化效果;降低设计变更带来的影响;提高施工流程的可预见程度;对建筑性能评估;运营成本计算;最大程度上减少成本。
2绿色建筑设计原则
2.1地域性原则
绿色建筑设计一定要真正充分了解对与场地相关的自然地理要素、生态环境、气候以及人文要素等方面。而且要对当地的建筑设计实现考察学习,综合当地建筑设计的优势,综合当地有关绿色评价标准、设计标准以及技术导则,从而实现绿色建筑设计的目的。
2.2自然性原则
绿色建筑设计中,要尽可能的保留或者使用原有的地形地貌、水系等,尽可能的减少给周围生态系统带来的破坏,而且要对受到损害的生态环境实现修复或者是重建,绿色建筑施工流程当中,若有造成生态系统破坏的情形,就要利用补偿技术,修复生态系统。另外可以充分使用自然可再生能源,比如风能、光能以及地热能等[2]。
2.3高效节能原则
绿色建筑设计体形、体量、平面布局过程中,要严格按照阳光光照、通风分析之后,实现科学合理布局,降低能源消耗。尽量的使用可再生循环、新型的节能材料及高效的建筑设备,减少资源消耗量,保护环境。
3 BIM技术的绿色建筑优化设计
3.1绿色建筑设计前期阶段BIM应用
建筑幕墙使用玻璃式还是镜面式,室外景观照射灯光是否直接射入空中,建筑对周围建筑采光的影响情况,全部可以利用BIM软件模拟分析。建筑方提供建筑建设平面图、设计说明说及建筑效果图等专项报告,由第三方实现采光试验、光污染分析同时编制分析报告,将上述专项信息与实验数据输入BIM软件实现日照模拟生成建筑物采光影响报告,按照报告书的结果实现对设计内容的优化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆利用BIM软件来对建筑物室内外的通风环境进行模拟分析,保持室内空气流通、人行区风速设计在舒适的范围当中。根据国家规定建筑周边人行区的风速要符合每秒5米的标准。模拟要建筑方提供建设平面图,由第三方按照建筑物和相邻建筑的位置与常年风速、风向实现风环境模拟试验,最终将上述信息输入到BIM软件实现风环境模式分析获得人行区1.5m范围内的风速结果[3],若要改善要立即进行优化。
3.2绿色建筑设计方案阶段BIM应用
绿色建筑方案设计时期,设计者要科学合理综合场地地形、地貌实现日照通风分析,合理的使用被动式的设计来实现对建筑的体型以及布局规划。被动设计体型以及建筑布局规划一定要将日照与通风的关系处理到位,科学的建筑体型与建筑布局规划可以实现绿色建筑节地、节能的目标[4]。设计人员要对所形成的概念方案实现初步的生态模拟以及能耗分析,保证设计师从环境影响的角度综合绿色建筑咨询队伍,选择对比最优的方案。最近几年来,我国大部分标志性的复杂建筑全部根据绿色建筑的目标进行建设的,这些大型建筑的外形比较复杂,对传统二维设计有非常大的工作量。利用BIM技术实现初步的建筑体量以及体型的概念设计,尽快实现设计,节约工作时间。对于建筑的布局规划,综合设计前期场地分析设计工作,使用BIM技术实现日照通风模拟,设计建筑朝向以及建筑间距,从而挑选出最理想的建筑布局。通过比较反感,依靠BIM技术来初步实现模拟的能耗模拟、性能分析对比方案,同时与专家、工程师协助优化选择出最理想的方案,保证可以建设成为真正的绿色建筑。
3.3绿色建筑初步设计阶段的BIM应用
绿色建筑初步设计环节是在方案设计的前提上展开的细化技术方案的流程,重要任务是要将各个专业系统方案实现深化设计,同时在BIM平台实现各专业的协同设计。绿色建筑初步设计环节,围绕方案的深化流程,BIM技术的最主要的应用就是伴随着设计深化逐渐进行细节的性能模拟,之后按照性能的模拟结构实现优化,包含对声、光、热的模拟及风环境模拟实现建筑群体布局,再次对建筑单体形式进行优化[5]。通过室内空间光与风环境的模拟来实现室内环境的模拟优化,保证建筑室内获得良好的空间舒适程度,立即发现问题,实现对空间布局的调整以及优化。
3.4绿色建筑施工图设计阶段的BIM应用
在绿色建筑施工图设计环节,具体的设计内容主要是利用BIM技术当做是设计信息的载体,融合了建筑、结构以及设备等多个专业,实现协同深化设计,互相进行校对,特别是要利用BIM技术管线综合与冲突检查[6],这样一来可以有效避免施工管线的碰撞、返工、浪费施工时间等问题,从绿色建筑设计理念的角度来说,同样节省了建筑材料,为绿色施工提供了良好的指导性帮助。
总而言之,伴随着全球气候变暖、环境污染逐渐严重以及全球能源危机逐步显现的背景之下,需要我们尽可能的转变高投入、低产出、高能耗、低效益的落后的建筑模式,为了保证符合我国的可持续发展战略,近几年我国开始逐步兴起了绿色建筑的设计理念。BIM技术作为集建筑模型以及数字化信息为一体的科学技术,能够对绿色建筑的各个环节提供良好的技术支持,文中通过具体分析BIM技术的绿色建筑优化设计,促使建筑可以在全生命周期中实现节能环保、自然和谐共处的目的,为将来的绿色建筑优化设计工作带来巨大的贡献。
参考文献:
[1]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,2018,46(03):26-30.
[2]刘阳,梁雪.基于BIM技术的绿色建筑设计应用研究[J].建筑与预算,2016(05):55-57.
[3]卢宗霞,苏莹,黄覃海,陈敏琼.BIM绿色建筑设计应用的研究综述[J].安徽建筑,2016,23(02):238-240.
[4]魏炜.BIM技术在绿色建筑设计中实践应用[J].低碳世界,2016(04):121-122.
[5]董梁,陈红宇.基于BIM技术的绿色建筑设计研究[J].建筑设计管理,2015,32(09):85-87.
[6]刘芳.关于BIM技术对绿色建筑产生的积极意义的探讨.中外建筑,2013(6):60~61.
论文作者:杨江峰
论文发表刊物:《科技新时代》2018年8期
论文发表时间:2018/10/19
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