摘要:现阶段,随着建筑行业的繁荣发展,智能化、科技化、绿色化已经成为了当前建筑设计者的主要研究方向。基于此,本文首先从BIM技术、绿色建筑设计两个方面入手,对基于BIM技术的绿色建筑设计进行了概括叙述;其后,围绕前期设计、方案设计、施工图设计三个角度,重点分析了基于BIM技术绿色建筑设计应用的可行策略。
关键词:BIM技术;绿色建筑设计;Ecotect软件
引言:
受惠于信息化时代的到来,大量高质量、多功能的信息技术和计算机软件被应用到了建筑设计领域当中,为设计人员工作的科学性提供了有力支持。同时,在网络技术优势不断凸显的大背景下,建筑行业的现代化竞争越来越激烈,使得BIM技术的应用推广得以快速实现。据此,我们有必要对BIM技术在绿色建筑设计中的应用进行分析研究。
一、基于BIM技术绿色建筑设计的相关概述
(一)BIM技术
所谓“BIM”技术,即英文短语“Building Information Modeling”的简称,意为“建筑信息模型”。在这一技术及其配套软件的支持下,绿色建筑设计人员可在计算机系统中构建出三维立体的建筑模型,并据此对给整体设计思路进行动态调整和模拟,从而在最大程度上确定绿色建筑设计方案的可行性。
从当前来看,BIM技术在绿色建筑设计中的实际应用表现为以下两大特点:第一,模拟化特点。BIM技术可以实现仿真性的气候模拟和结构模拟,即把三维建筑模型与不同时间、天气的日照、风向等因素结合起来,为设计人员提供出无限接近现实的动态模拟图像。依据这一特性,设计人员就可以在计算机系统中完成设计所需的自然环境考量,进而做出设计优化、距离调整等手段;第二,可视化特点。简单来说,BIM技术可视化即通称的“所见即所得”。在传统的建筑设计工作当中,设计人员只能描绘出建筑结构的平面图形,其实际施工情况在较大程度上需要人员的主观想象相支持。而应用BIM技术后,这种想象可以被真实呈现出来,进而帮助设计人员通过三维立体的建筑模型审视设计成果,并据此进行细节处的修改和调整[1]。
(二)绿色建筑设计
简单来讲,绿色建筑设计要解决的问题,即是社会、经济与环境三方之间的协调发展问题。因此,设计人员在实际的设计工作中,除了实现基本的居住舒适度和正规建筑结构以外,还要重视到建筑产品与周边环境之间的相互作用和相互融合,并尽力增强绿色节能化的建筑美感。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆据此,相比传统的高层民用建筑设计,绿色建筑设计倡导低能耗、低污染的设计观念,致力于在保证建筑功能性的前提下,最大程度地应用节能减排技术,深入挖掘建筑与环境之间的契合之处,从而有效降低建筑施工的污染性以及建筑使用过程中的能源资源消耗。
二、基于BIM技术绿色建筑设计应用的可行方法
(一)BIM技术在绿色建筑前期设计阶段的应用
绿色建筑的前期设计,主要是对建筑区域周边的自然环境和人文环境进行了解,从而实施出科学合理的建筑场地设计。具体来讲,在前期工作中,相关人员需要对以下几点设计要素进行采集了解:第一,地理方面的因素,如地理位置、水文资源、地质特点以及施工区域的形状范围等;第二,生态方面的因素,如当地植被类型、环境污染程度等;第三,社会人文方面的因素,如区域内现有建筑设施、市政交通配置、噪声情况等;第四,气候方面的因素,如光照条件、空气温湿度、年气温变化、风向等。
此时,通过应用BIM技术,相关人员可在计算机系统中建立出与实际建筑环境相一致的空间模型,并模拟出不同时间段该地区的因素条件变化,从而保证后续的建筑结构设计在最大程度上顺应自然环境、场地地形的现有形态,以减少建筑施工对环境基础的改造和破坏。同时,这样做也有利于相关人员通过风向、光照等因素,确定出建筑设计的最佳朝向,为客户提供出更加舒适、健康的居住和使用体验。
(二)BIM技术在绿色建筑方案设计阶段的应用
第一,绿色建筑形态的方案设计。众所周知,建筑形态是最能体现建筑产品设计感、美学价值和实用性的标志,其可以具象化地表现出建筑设计者对建筑结构合理性、仿生概念、审美视角等方面的专业程度和把控力度,北京奥运会鸟巢体育馆、悉尼歌剧院等著名建筑都是很好的例子。对此,将BIM技术的参数化、可视化设计功能融入到绿色建筑的形态设计当中,可以完美地将设计人员的创造性思路通过建模的方式呈现出来,并满足不同角度、不同视点的模型观看需求,从而帮助人员快速发现设计方案中的缺陷,为其细节性的设计和调整提供极大便利。同时,结合Revit软件的参数化设计功能和Ecotect气候工具的Weather Tool功能,相关人员可以将建筑物及周边环境的具体参数代入到计算机模型当中,进而查看到不同季节、不同天气中建筑物所处的风向、太阳辐射等环境因素变化,最终确定出当前建筑形态方案在采光、通风等方面的可行性[2]。
第二,绿色建筑间距的方案设计。所谓建筑间距,即同一建筑区域内各栋建筑物之间的实际距离,其决定着到建筑物使用者的外部环境能见度和受光程度,进而对人们的居住、工作体验产生影响。据此,为了设计出更加合理的建筑间距规划方案,相关人员可以应用Ecotect软件中的“阴影范围”模块,将不同时段和太阳高度的建筑阴影分布具象呈现在BIM技术模型当中。这样以来,一方面可以避免建筑之间的间距过小,造成不必要的视线遮挡;另一方面,也可以避免建筑之间的距离过大,达成节约土地资源的绿色建筑目的。
(三)BIM技术在绿色建筑方案施工图设计阶段的应用
上文中提到,BIM技术的实际应用具有很强的可视化特点,这在施工图的设计制作上发挥着巨大作用。与传统的平面设计图纸相比,应用BIM技术建立出的可视化模型可以满足相关人员在几何、物理、功能等多个层面的施工参考需求,并可达到图纸、设计与实际施工三方的一致性。同时,将BIM技术应到建筑内部各类管线的综合图纸设计当中,能有效避免传统中因供水、供气管道图纸相互独立而产生的线路冲突问题,从而加强各环节图纸设计人员的沟通交流,实现绿色建筑整体结构的优化调整。
三、总结
总的来说,将BIM技术应用到绿色建筑设计领域当中,是建筑行业达成现代化发展的必要途径。分析可知,BIM技术具有可视化、模拟化、参数化等诸多优点,将这一技术体系及其配套软件落实应用到环境设计、施工图设计等绿色建筑设计环节中,有效地改善了传统设计方式的平面化、独立化问题,显著提高了绿色建筑设计工作的全面性和便利性。
参考文献
[1]罗兰,彭中要.公共建筑装饰工程BIM技术应用流程研究[J].土木建筑工程信息技术,2017,9(04):31-36.
[2]范运昌.基于IFC的BIM模型与绿色建筑分析软件互操作性研究[D].郑州大学,2017.
论文作者:陈瑜
论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/11
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