基于BIM技术在绿色建筑设计中的应用论文_韩启标

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广州市捷翔水电安装工程有限公司

摘要:随着建筑事业的不断发展,BIM技术也得到广泛的应用。作为现代建筑的核心组成,绿色建筑已经成为我国建筑事业的发展趋势,而将BIM技术应用在绿色建筑设计中,可以发现设计思路中存在问题与缺陷,进一步整合绿色建筑所涉及到的资源信息,进而提升绿色建筑设计的有效性,为绿色建筑建设提供保障。所以,需要不断强化BIM技术在绿色建筑设计中的应用,充分发挥出绿色建筑的功能与作用,并为民众营造舒适、安全的居住空间。

关键词:绿色建筑;BIM技术;应用探究

在我国建筑行业发展的过程中,创建更多节能、减排、低碳的绿色节能建筑是我国实施能源发展的一项重要战略举措,然而,绿色建筑的设计理念就是要节约资源、回归自然,营造出一种舒适、健康的人类生活环境;绿色建筑的设计要求则是跨学科的综合性全程设计。而BIM技术的有效使用就能够很好的满足这个要求。在绿色建筑设计的过程中,科学合理的使用BIM技术,一方面能够将建筑的各种信息统一、直观地表现出来,把建筑属性数字化,从而确保相关建筑信息的可计算性以及可预估性;另一方面,还可以在最大程度上完成节能分析和环境分析,进而促进绿色建筑的可持续发展。

1BIM技术的概念概要

BIM技术即建筑信息模型,是一项在2002年由Autodesk公司率先提出的一项新型数据模型技术,由于该技术的科学性,目前已经得到了全世界范围的广泛认同。通俗来讲,BIM技术是指在建筑、水利、市政、暖通、桥梁等工程项目中通过数字化的模型技术提供准确的数据支撑的一项新型技术,该技术的使用可以更好地为工程的设计和施工以及最后的运营阶段服务。在整个过程中,设计团队、施工单位、运营单位以及业主等各方人员被统一于一个大的三维模型数据信息库中,各方人员可以整合在一个系统之中。在BIM技术的有效应用之下,各项工程可以提高效率、控制资源的消耗同时降低成本,最终实现可持续发展。BIM技术的优势体现在它的三维图形的直观性、数据统计的精确性以及在整个施工过程中的强大协调性。目前美国、新加坡等一些国家的BIM技术发展已经非常成熟。我国的BIM技术起步较晚,但由于国家政府和相关部门的积极推动,该技术的发展较为迅速,然而从总体上来看,中国BIM仍然处于摸索前进阶段,BIM技术如何与国家的一些重点工程项目结合仍然是一个值得探索的问题。

2绿色建筑设计基本原理

2.1绿色建筑设计目标和特征

绿色建筑设计更加重视使用自然光和风向,然后再根据当地的自然资源进行合理的使用,在建筑施工过程中,更加注重资源的节约和有效的使用,保护当地的原有生态系统。绿色建筑的特征就是重视施工周围的环境保护长效性和生态体系的长效性,满足基本的资源利用少、污染小和能耗低等要求。绿色建筑就是因为要求较多,才导致模式具有各种各样的装填,没有固定的建造准则,满足基本的要求即可。绿色建筑的设计目标主要包括观念目标和评价目标等两个方面的内容,观念目标是根据心理、生态和社会的需求,评价目标是根据绿色设计建设的需求,从而综合形成的目标。

2.2绿色建筑设计原则

绿色建筑设计原则主要有成本经济原则、健康性原则、低耗能原则、自然性和地域性原则。绿色建筑设计注重的是节省能源、保护生态环境,建筑设计方案需要同时满足主动式技术、被动式技术、可行性强和成本低廉等,确保建筑项目可以最大化实现经济效益,这样就是成本经济原则和健康性原则。低能耗原则,就是建筑设计的布局一定要科学合理,并且能够充分利用到大自然中的资源,比如太阳能、风能,同时建筑施工过程中所使用的材料和机械也需要满足环保的要求,最大化节约能源。自然性和地域性原则,就是建筑施工地区的自然地理特征最大化的保留原始的状态,包括地貌、地势、植物和水系,并充分结合当地的民风风俗和气候特点,采取有效的施工技术和基本要求进行施工。

3BIM技术在绿色建筑设计中的应用

3.1节材与节材资源的利用分析

在《绿色建筑评价标准》中,对所使用的建筑材料及其材料使用的百分比也做出了详细而又明确的要求。比如:对于400MPa级及以上强度的等级钢筋应用比例要达到85%;另外,混凝土竖向承重结构需采用强度等级不小于C50混凝土用量占竖向承重结构中混凝土总量的比例达到50%等要求。而对于这类看似相当困难的要求,如果仅仅只是采用以往的技术手段,那么,要准确而快速的完成这些建筑材料所占比例的运算几乎是不可能的。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆然而,如果能够将“BIM技术”顺利地引入,利用“BIM技术”中所包含的强大数据信息以及对建筑材料的统计功能,这些问题自然就能够迎刃而解。因此,“BIM技术”的使用,一方面,能够利用其本身强大的碰撞检查功能,将所有可能会发生的冲突解决在初步设计的阶段,避免施工材料的浪费;另一方面,能够通过“BIM技术”本身具有的强大数据信息的统计功能,快速准确地进行相关材料占比的运算,节约了大量的时间,提高了设计的效率。

3.2节能与能源利用的分析

节能与能源资源的有效利用也是我国绿色建筑评价标准的重要内容之一。利用“BIM技术”具备的强大功能所建立的三维可视化模型导入相关的能源能耗的分析软件中,结合实际情况以及使用规范的标准对建筑能耗进行一系列的计算和相关的分析研究,从而更好的完成在设计环节中对能源资源消耗的控制。例如,优化建筑维护的热工性能,使其比国家现行的相关建筑节能设计标准规范的提高幅度达5%;对于供暖空调系统的冷、热源机组能效均要符合现行国家标准《公共建筑节能设计标准》GB50189的相关规定以及现行国家标准能效限定值的要求;另外,及时采取相关的措施有效的降低供暖空调系统的末端系统机输配系统的能耗,室内房间的照明采用节能型的电气设备及相应的节能控制措施;同时,还可以对室外一些植物的种植进行相关配置的优化,充分了解植物生长过程中的特点,进而合理地确定其种植的位置,保证植物足够的自然采光,降低人工照明能耗。最后,还可以利用雨水来营造室外的景观水体,利用一系列的生态设施来削减径流的污染。

3.3增强建筑与周围环境的适应性

在绿色建筑设计过程中应用BIM技术,可以帮助设计人员选择镜面式建筑幕墙或者玻璃式幕墙,帮助设计人员明确绿色建筑建设对周围建筑采光的影响,明确室外灯光照射能否照射到天空中。当然,针对上述情况的确定,在使用BIM技术时需要有大量的数据信息作为支撑。所以要在设计工作开展之前全面收集关于项目工程的设计说明、设计平面图、建筑效果图等资料,并要求第三方单位高质量开展光污染情况检测及采光试验工作,最后将所有信息汇总,并输入到相关的BIM软件中,然后设计人员可以运用BIM技术进行相关问题的分析。另外,设计人员可以通过应用BIM技术对绿色建筑室内外的通风环境进行高效的分析和模拟,以此确保绿色建筑室内外的风速、空气流通情况符合实际设计需求。而针对通风环境的分析和模拟,需要建设单位提供相应的建设平面图、常年风速情况及风向环境试验报告等数据,然后输入到BIM软件中,实现对室内外通风环境的模拟,明确绿色建筑的实际通风效果,确保绿色建筑的通风效果符合建设需求。

3.5使建筑物室内环境得以优化

高效精确的计算数据与影响报告使设计者针对建筑物的不足之处有的放矢,从而提高整体建筑物的设计水平,最为明显的就是对建筑物室内环境的优化,包括采光、通风、降噪、取暖等各个方面。BIM技术可以采光、通风等各项环境进行全面的分析以及真实情况的模拟。比如对风向和风速这两项基本环境的模拟,在有效的数据支撑下,设计者可以通过门窗的开启程度与时间以及位置等各项条件来改善通风状况,从而保证室内通风环境。

4结语

利用BIM技术改善绿色建筑的整体质量,并且BIM技术可以对建筑材料的质量和施工人员的施工技术进行整体的分析和管理,建立一个严格的施工标准,提高施工人员的规范性,从而通过BIM技术可以知道施工单位快速的找到符合住宅建设项目标准的材料,还能及时对建筑工地上的各种建筑物料与设计过程中规定的物料做出比较,确保建筑材料的质量,提高材料的利用率。绿色建筑设计也将是未来的发展趋势,BIM技术在我国起步较晚,在使用方面经验有且欠缺,还需要不断学习,企业应该鼓励工作人员培训学习BIM技术,让工作人员充分了解BIM技术,在工作中能够从容面对困难,及时找到解决办法。

参考文献

[1]张校杭.基于BIM技术的绿色建筑方案设计应用研究[J].建筑与预算,2015(1):22-26.

[2]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):85-87.

[3]谭文君.建筑结构设计中BIM技术的应用探析[J].工程技术研究,2016(5):77+89.

[4]卓博华.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].工程技术研究,2017(8):229-230.

论文作者:韩启标

论文发表刊物:《城镇建设》2019年16期

论文发表时间:2019/9/26

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