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摘要:绿色建筑是指在该建筑的整个生命周期当中,实现能源节约的最大化,同时也完成了对可再生能源的应用。在对环境形成保护的同时,也在一定程度上减少了环境污染,为人们提供了更加舒适的生活环境。为了帮助绿色建筑设计得以顺利进行,要在绿色建筑的设计过程中兼顾全局,而不是仅仅看重某个环节。在绿色建筑的发展过程中,规划设计过程是非常重要的。
关键词:BIM技术;绿色建筑设计;应用
引言
科学技术的发展与社会的进步带来BIM技术的广泛应用,BIM技术的核心是利用数字化来建立与实际情况一致的建筑工程信息库。如今的BIM技术也被广泛地应用于绿色建筑设计研究方面,以便更科学有效地减少建筑对环境的污染。同时绿色建筑设计研究也为BIM、技术的开发扩展了思路。
1BIM技术的概念概要
BIM(BuildingInformationModeling)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国内外发展现状
2.1BIM技术在美国绿色建筑的发展现状
美国是在建筑领域最早运用BIM技术的国家,而且BIM技术的应用程度较高。美国的许多州都颁布了相应的法律法规,甚至强制要求国家大型公共建筑项目均应采用BIM技术。同时美国将提高建筑效能、资源利用率并降低建筑物碳排放确定为强制性标准,进一步促进了绿色建筑的推广和发展。从2005到2015,绿色建筑受到了房地产商的格外重视,随着BIM技术在项目中广泛地应用,绿色建筑在美国建筑市场中的比重在不断地扩大。
2.2BIM技术在国内绿色建筑的发展现状
2002年,中国首次从欧特克公司引入BIM技术,在当时BIM技术仅仅是作为一种新的建模工具,人们缺少对模型数据更深入的分析和更合理的利用。直到2013年,我国发布《绿色建筑行动方案》,将绿色建筑的概念提升到国家战略,越来越多的建筑师开始追求绿色建筑和健康家园的创作。
3BIM技术在绿色建筑中的应用
3.1优化设计方案
在建筑项目的建设过程中,建筑项目的设计是其中最为重要的环节,有相关数据显示建筑项目设计过程对于整个项目投资的影响能够达到80%左右。所以想要降低建筑项目成本,对建筑设计方案进行优化十分必要。通过利用BIM技术,能够帮助设计人员实现对于建筑模型的优化设计,从而有效降低建筑项目成本。
3.2材料选择
在建筑项目的建设过程中,会消耗掉大量的自然资源和能源,同时也会对自然环境造成一定的破坏,也就是说建筑行业对于不可再生资源有着极强的依赖性。很多建材都是提取自不可再生资源,而且很大部分都来自工业中的固体废弃物。而绿色建筑对于建筑材料的应用,则更加看重其可再生性和可循环利用性以及无污染性等。在材料的应用过程中应确保可再生材料达到总数的10%以上。通过对于BIM技术的应用,能够对可再生材料进行准确的分析,从而为绿色建筑设计对于材料的选择提供便利条件。
3.3数据共享
BIM模型具有强大的数据共享平台,便于各专业实现数据互通,增强数据的协同性和共享性。通过将专业的建筑性能分析软件插入BIM模型中,可以独立测量冷热源、输配电系统和照明的能耗,便于方案的优化提升,最终达到节能效果;在BIM数据库中,也可以在各大平台综合分析利用各种节水器具或设施,达到节水的目的;BIM强大的数据库可以高效地分析对比各种建筑材料构件的详细信息,满足建筑设计要求,全程动态跟踪材料,了解其去向,分析材料的性质预估用量,可以快速计算出工程量,导入造价软件,又可以控制施工成本和进度,统筹安排资源。为了实现节约能源和避免资源浪费的目标,BIM模型集成了整个建筑生命周期的全部工程信息,在运营管理阶段能够有效地实现对整个工程的管理。首先,BIM模型可以快速定位出现问题的建筑构件在建筑中的位置,获取相关部件的信息,实现快速高效的维护;其次,利用BIM技术可以实时跟踪和监控建筑相关设备和设施的使用和性能,实现全面和非盲区管理和监控;最后,BIM技术可对建筑能耗等方面进行分析,并对建筑能耗进行了记录和控制,有利于后期优化建筑节能引进新型技术,积极建造绿色建筑。
3.4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。
3.5对建筑物的运营进行监管
建筑物的能耗是如今要面对的一个严峻考验。BIM技术可以有效地贯穿到建筑工程项目的所有阶段,有效降低项目工程设计、施工以及运营方面的能源消耗。BIM技术独有的状态监测功能,可以使人们在短时间内及时准确地了解到建筑设备的工作状态,实现实时监测与管理,从而可以最大程度地减低能耗,节约成本,实现绿色建筑设计的能源效益最大化。同时,BIM技术的紧急情况响应系统可以有效地对可能发生的意外事故进行预防甚至报警处理,实现最大程度的监管。
结语
BIM技术的应用能够不断推进我国绿色建筑的发展,但不可否认,由于我国BIM技术相较于美国、德国等发达国家,起步晚且发展较缓慢,存在着专业人才紧缺、技术规范不统一等问题,我国基于BIM技术的绿色建筑革新仍有很长的路要走,如何将BIM技术与我国的国情相结合,推进绿色建筑的发展是后续我国建筑工程行业急需解决的问题。
参考文献:
[1]王锋.BIM技术在绿色建筑设计中的应用分析[J].山西建筑,2019,45(06):189-190.
[2]姜曦,王君峰.BIM导论[M].北京:清华大学出版社,2017.
[3]GB/T50378—2014,绿色建筑评价标准[S].