BIM理念在建筑绿色节能中的研究和应用论文_吴振垠

BIM理念在建筑绿色节能中的研究和应用论文_吴振垠

安徽省城市综合设计研究院有限公司 安徽合肥 230000

摘要:在传统的建筑设计中,由于诸多因素的影响,传统建筑物具有高消耗的特性。随着新技术的到来,绿色节能发展新模式在现代建筑物可持续发展中具有重要的作用。本文针对BIM新技术,即将分析绿色节能建筑的设计,从设计作为切入点,介绍BIM技术平台如何对多项节能标准进行模拟,进一步阐述BIM技术平台在绿色节能建筑中的应用。

关键词:BIM技术;绿色;节能;建筑;应用

伴随科学技术的发展及进步,在以往的建筑企业管理中发生了重大的改变。基于越来越复杂的建筑施工项目,为了确保每道施工工序都可以正常有序开展,要求设计师针对每个施工环节制作出具有协调性及合理准确性的施工设计方案。当然,对于十分复杂的建筑项目工程,单凭传统的计算设备及技术已经无法做到高效处理大量工程信息,更难以对施工方案进行优化。为此,在具有一定难度的建筑工程施工中,通过引用BIM 技术,可以确保建筑设计方案更具实效性及经济性,使得施工设计方案能够可靠安全性运行。

1.BIM 技术在绿色建筑中应用的优点

BIM技术需要通过模型组成信息的载体,同样在绿色节能建筑中,进行模拟预测时也要将模型作为基础。所以说,在绿色节能建筑的模拟技术中结合BIM模型技术将会起到良好的设计效果。在运用BIM技术及理念中,要求保证信息的一致性、准确性、完整度以及可控性,方便进行工程造价控制,有效提升建筑工程施工的质量及效率。同样,绿色节能建筑在施工材料、施工设备以及信息系统方面要求具有相应的完整性、准确度、可控性,有助于对工程投入资源进行预算管控,并且起到降低建筑整体碳排放量的效用。在绿色节能建筑的发展中,不仅要重视建设过程和后期使用过程,还要重视对绿色节能方案的优化设计。通过分析国际能源部署研究成果,得知实现建筑物的绿色节能目标,有超过50%的节能潜力来源于建筑设计方案。

在建筑物生产或使用中,仅是凭借经验来估算,存在较大的误差。因此,我们应对整个工程建筑过程进行全方位的模拟研究,从而获得业主的认可。BIM 技术创造了一个可视化的效果,并且能依据绿色节能建筑不同阶段的变化,切实有效的反映出建筑物的实际性效果,便于在设计绿色节能建筑中有数据作为参考。还有,各方建筑主体还能直观的了解到每项施工环节的进度,使得现场管理人员可以对建筑物进行实时的观察,一旦产生了突发状况,从业人员可以及时反馈信息,并且提出针对性的处理措施。所以说, BIM 技术的模拟分析功能,在绿色节能建筑设计中提供了技术支持。

2.绿色建筑设计中BIM的使用

绿色建筑节能中BIM技术的使用,可以大大增加绿色建筑的功能和作用。根据绿色建筑中的一系列评价指标,能够在绿色建筑设计中间,对建筑项目自身景观的可视度以及采光分析和热环境模拟等指标进行确定。例如,可以将其与可持续建筑设计及分析工具软件不断融合,加之建筑信息模型的输入,就能得到比价显而易见地数字化分析图。此外,建筑信息模型的Project Vasari分析软件,拥有半独立式以及生态节能的特点,因此,在读取Revit文件时,能够与之实现数据统一的特征。与此同时,Project Vasari软件还具有风玫瑰分析,流体力学分析以及大阳辐射分析等功能。

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所谓风玫瑰分析,就是指在云端读取到的风速以及风向等相关数据信息在软件中进行导入,从而绘制成风玫瑰图,这一过程有助于在概念设计中以及深化阶段帮助设计人员对建筑实行室内的进行整体布局;所谓流体力学分析,是指其能够根据建筑的体量模型,进行网格分析以及对风环境的分析;太阳辐射分析,是指在一定的时间范围内,计算出建筑物表面的太阳辐射强度,对建筑物自身太阳辐射强度所产生的热量进行分析,建筑物的设计人员可以根据其表面太阳辐射的具体情况对建筑物表面的曲率进行不断优化。

2.1环境分析

在对建筑环境进行分析时,绿色建筑环境以及能建筑过程中的能效效益的获得,都是在外部环境条件作用下相对应的节能技术所产生的效率。在建筑中间,融入BIM技术的使用,可以将建筑室外风、日照、热、声等环境因素进行系统化的分析,在此基础上,为建筑的设计者提供全面、深入、细致的设计以及对建筑工程方面的管理参考。相关人员可以在BIM技术作用下,对建筑所在地的风环境进行全面分析,从而获得绿色建筑的外部风速以及风压条件,对设计人员设计出的空气质量以及通风效果上的方案与当地环境之间相融合做好保障,在BIM技术的作用下,对建筑所在地进行日照环境的模拟分析,这有助于设计人员在建筑物的采光设计中提供一定的依据;此外,小区内的热环境还会对空调系统所产生的能耗带来一定影响,可以将居住区内的室外温度降到15℃以下。

2.2绿色建筑节水利用分析

绿色建筑节能效果的重要衡量因素是绿色建筑的节水效率,对于绿色建筑节水效率的衡量,可以应用BIM建立三维信息模型,分析绿色建筑所在地区的降水规律,结合雨水的处理节水技术,实现水资源充分利用的目的,而且能保证小区居民日常用水以及绿化用水。另外,分析绿色建筑的节水利用情况,需要结合建筑给排水管线布设情况,再利用BIM技术进行节水进行分析工作,使得建筑结构整体的节水情况得到优化,并且在满足建筑正常供水的同时,提升了排水管线布设的建筑成本。

2.3绿色建设材料资源利用分析

我国对绿色建筑材料资源使用的评价标准体系是较为严格的,而资源利用效率以及控制设计的数据会较多,这种大数据量工程材料的使用环境性评价标准,是无法利用既有技术手段来完成精准计算的,而在绿色建筑体量逐渐增加的前提下,如果无法实现对材料利用的合理控制,那么绿色建筑的环保性与经济性毫无可谈意义。因此,绿色建设材料资源利用分析,可以BIM技术分析绿色建筑材料资源的利用情况,以此来保证工程施工的需求,与计算多种工程材料的用量情况;而且在BIM平台上进行录人相应额控制标准考量上,可以自动地完成材料使用执行标准的编制,进而促使了BIM技术能融合建筑结构、给排水、暖通空调、建筑电气等多项的内容。在BIM技术计算过程中,需要以绿色建筑整个工程为基础进行一体化数据编制,能避免分部工程间的发生冲突,使得材料绿色建筑材料得到充分的利用。

2.4室内环境分析

室内环境人们对绿色建筑考量的重要标准,会直接影响到建筑使用者对工程质量水平的评价。结合长期工作经验得知,影响绿色建筑室内环境因素有室内通风条件、采光条件和声音传递条件等几个方面。而利用BIM技术可以对上述的一些影响因素进行建模观实验,依照建筑的所在区域的气候、温度,光照以及风向等进行动态化、全面化的分析。另外,能对建筑的空气质量与通风条件进行准确的分析,调整设计方案中窗户数量、尺寸、位置等,使得建筑室内有更加理想的通风条件与空气质量,并能控制建筑室内在不同季节条件下的采光与照度;还能对室内的噪音进行分析,使得室内的的噪音符合噪音标准要求。

总结:

随着我国经济的飞速发展和能源问题的日益严重,建筑业存在的问题越显突出,尽管 BIM 应用还不够广泛,但它已运用于大型复杂结构方案的设计。利用 BIM 技术,可以在设计过程中创建包含建筑全部信息的虚拟建筑模型,优化建筑性能;在施工中,可以利用 BIM 技术来设计合理施工路线和模拟在施工中可能遇到的突发状况,提前做出相应的准备。

参考文献:

[1]肖良丽,吴子昊,方婉蓉,王小涛. BIM理念在建筑绿色节能中的研究和应用[J]. 工程建设与设计,2013,03:104-107.

[2]王丽敬. 浅谈绿色节能理念在建筑设计中的应用[J]. 河南科技,2013,15:170.

[3]佟曾,王代兵. BIM在建筑绿色节能设计中的应用探讨[J]. 辽宁经济,2013,11:86-87.

[4]刘清. BIM在绿色建筑中的应用探析[J]. 四川水泥,2016,01:122.

论文作者:吴振垠

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第7期

论文发表时间:2017/8/8

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