BIM技术在绿色建筑设计中的实践探讨论文_董晓燕

BIM技术在绿色建筑设计中的实践探讨论文_董晓燕

安徽省蚌埠市建筑设计研究院 安徽蚌埠 233000

摘要:绿色建筑是建筑业的发展追求和发展理念, 它强调的是保护环境和减少污染, 与自然和谐共生。绿色公共建筑设计过程对建筑信息的处理要求较大,要满足这种需求, 只有依靠现代高科技的信息技术的发展。建筑信息模型B MI 正是诞生于这样一个信息时代, 它是一种技术理念, 可以为绿色建筑的实现提供强大的技术支撑。因此, 研究B MI 技术在绿色公共建筑设计中的应用,全面提升建筑性能是非常现实和非常重要的一个问题。

关键词:绿色建筑设计;BIM技术;信息模型

BIM技术是一种以建筑设计为研究对象的CAD技术,在这几年非常广泛应用于建筑工程设计领域,设计效果相当好。实践的种种迹象表明:在建筑设计中,应用这种技术具有非常重要的意义。

1、BIM 技术的优点和概述

早期的手绘图纸和CAD 绘图技术均为一维或二维的图纸表达形式,需要将完整的图纸分割为平面图、立面图和剖面图等多个侧面图,使得图纸变的抽象和复杂,表述过程需要引入大量的重复信息造成工作效率低下。建筑模型的信息量很大且结构复杂,传统的绘图技术不能将所有的建筑信息进行汇总,不能对工程的整体和进度进行精准的分析和判断。BIM 技术全称为建筑信息模型,可对建筑对象的设计、施工、运行和维护的全部过程和数据进行分析和描述,参与施工的每个单位均可以使用其数据和资源。BIM 技术具有可视性、模拟性、协调性和可优化性等优点。

1) 可视性

BIM 不但可以做到与3DstudioVIT,3DMAX 类似的建筑效果图和建筑动画,还可以进行结构计算、绿色建筑分析、构件参数注释和建筑施工图纸生成等功能。

2) 模拟性

BIM 在设计阶段可以对一些参数进行模拟,从而对方案进行优化,如: 日光照射模拟、通风模拟、室外噪声模拟、人员紧急疏散模拟、节能环保模拟和热能传导模拟等。

3) 协调性

BIM 技术可以将建筑、机电和结构等多个专业协同到同一个模型中,避免因专业沟通阻滞造成设计与施工出现碰撞问题。

4) 可优化性

BIM 可以利用模型的几何、规则、参数和建筑信息对项目方案和特殊项目( 屋顶、裙楼、幕墙、异性设计) 进行优化设计。BIM技术不仅仅是3D 的建筑模型,还可以与时间和成本结合起来对建筑进行动态的5D 施工管理,还具有在虚拟的施工模型中生成工程量统计表、材料采购计划表、施工进度报告书等功能。

BIM 技术可以兼顾空间、环境与居住舒适性,可以有效的提高建筑的设计效率。由于BIM 技术可以对大量的建筑信息和数据进行整合、模拟和分析,因此可以为设计的效果提供准确的预判并加以优化。

2、BIM 技术对建筑方案设计的影响

2.1 BIM 技术使建筑设计深度显著加深

使用建筑模型BIM可以用来构建建筑空间的动态观察,创造显示漫游动画的三维仿真,这样可以让工程师更为直观地看到建筑空间之间的关系。自带的渲染功能可以随时渲染图像发表的模型,这样可以很快捷地与客户进行沟通,达成共同的观点,同时生成的图片对于施工人员来说也非常的直观和明了,对需要加工的空间不再空灵面变得实在,不容易出现施工上的错误。

BIM先进的技术,为工程师提供了大量准确性高、便捷、多样化以及智能为一体的设计平台。它设计师头脑里面所相像的一切事物都变为了现实。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它打破了传统的设计方法,将更加形象的、更加直观的、更加逼真的空间建筑,灵活地展开在人们的眼前。让工程师的理念可很形象的地反应到实际的设计领域。

2.2 BIM 技术使建筑设计精准

用BIM 技术,可以从2D的模式当中脱离出来,3D模式从概念的设计阶段就开始运用,并且运用3D可以将一开始的想法就融入到整个建筑物的生命当中。BIM的可视化功能,使项目实施的全过程均基于智能建筑信息模型,通信和在此过程中各方的合作,所见即所得的项目团队成员获取和交流完整,直观,确保准确信息,避免因不必要的错误,缺乏信息和由提高效率和降低成本的人为错误的理解。

3、BIM 技术在绿色建筑设计中的应用

3.1 增强建筑与环境的适应性

建筑幕墙是使用玻璃式幕墙还是镜面式幕墙,室外景观照射灯光能否直接射入空中,建筑对周围建筑采光的影响情况,均可以由BIM 软件进行模拟和分析。首先由建筑方提供建筑的建设平面图、设计说明书以及建筑效果图等专项报告,然后由第三方进行采光试验和光污染分析并编制分析报告,最后将上述专项信息和试验数据输入BIM 软件进行日照模拟生成建筑物采光影响报告,根据报告书的结果对设计内容进行优化。建筑物室内外的通风环境也可以通过BIM 软件进行模拟和分析,室内空气的流通和人行区的风速设计应保持在舒适的范围内。按照国家标准的规定建筑周边人行区的风速应达到5 m/s。模拟需要建筑方首先提供建设平面图,然后由第三方根据建筑物与相邻建筑的位置关系和常年风速、风向进行风环境模拟试验,最后将以上信息输入BIM 软件进行风环境模式分析得出人行区1.5 m 范围内的风速结果,如需改善应及时进行提醒和优化。

3.2 提高能源的利用效率

建筑的布局和朝向设计应有利于夏季的通风和冬季的保暖,建筑围护结构的热工性能应达到参照值和设计值。参照值可选取与设计建筑形态相似、结构相似、大小相似和朝向相同建筑,参照建筑与设计建筑应处在同样环境下计算其全年能耗。设计建筑的模拟能耗一旦超过参照建筑的能耗就需要对围护结构的热工性能参数进行调整,直至达到要求的节能效果。BIM 技术的优点是可以快速的计算各项参数,大大的缩减人工统计所需要的时间,且其模拟输出的数据具有高度的可信性。

3.3 提高材料的利用效率

绿色建筑的建筑材料应尽可能选择可再生的和可循环利用的材料,在无污染和安全的前提下使用可循环使用的材料比例应超过建材总量的10%以上。建筑单位应提供可循环使用材料的汇总表和利用比例计算表,将上述参数输入到BIM 软件的材料利用明细表模块,计算可循环使用材料的种类和重量,从而判断建筑设计是否达到设计的节能要求。

3.4 提高室内环境的质量

建筑的室内指标主要为: 照度值、显色值和眩光值等,绿色建筑的照明设计要尽量的采用自然光和节能灯具,在保证室内光线达标的情况下尽可能的节约能源。建筑方应提供出详细的施工图纸和产品的说明书,参照《建筑照明设计标准》室内的灯具应选择( 3 300 ~ 5 300) K 的色温,室内采光的模拟可以参照日照采光的模拟进行。

当阳光直射面的房间室内温度过热时需要进行遮阳设计,选择遮阳的材料与形式时要兼顾采光和通风的要求,模拟数据显示: 西北面、北面和东北面一般适宜选择垂直方式进行遮阳,可降低20%的照度; 北面和南面一般可以选择水平的方式遮阳,可降低40%的照度; 西面和东面一般适宜选择挡板式进行遮阳,可降低50%的照度。遮阳材料通常为固定式,具有成本高、维修难的特点,因此遮阳材料要谨慎选择。也可以选择特种( 防辐射或镀膜) 玻璃遮阳模式或者百叶窗遮阳模式,遮阳的目的不是阻断光线而是调节光线,应选择合适的遮阳位置、遮阳形式和遮阳材料,使室内达到理想的采光要求。建筑方应提供施工图纸、遮阳设计说明书等材料,通过BIM 系统对遮阳的效果进行模拟和分析,从而对遮阳的形式和材料进行选择与优化。

结束语

在倡导绿色环保的今天,BIM 可以帮助绿色公共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,它为绿色公共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。

论文作者:董晓燕

论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期

论文发表时间:2018/1/4

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