基于BIM技术在绿色建筑设计中的应用邱晓光

基于BIM技术在绿色建筑设计中的应用邱晓光

淄博市建筑设计研究院山东省淄博市255000

摘要:随着我国经济的快速发展,人们生活水平的提高,对于环境保护有了新的认知。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。

关键词:BIM技术;绿色建筑设计;应用

引言

科技的快速发展使我国建筑行业发展迅速。绿色节能建筑设计作为当前建筑行业面对能源短缺的现状所做出的一项革新,目的在于建筑的设计之初就将节能的技术和理念融入到建筑设计中去,提升建筑在施工和使用中的绿色和节能的功能。作为绿色建筑节能设计中的关键技术,BIM技术的应用有着重要的意义。

1绿色建筑设计的概念概要

绿色建筑的核心是要在社会、环境、经济三方面上寻求一个平衡点,从而达到一种可持续发展的理念。绿色建筑设计要求在建筑的设计施工和运营阶段最大限度的保护环境、减少资源的浪费。在我国,绿色建筑还有一套标准的规范与要求,同时绿色建筑也有自身的一些设计特点与设计要素。声环境、光环境、材料使用等共同在绿色建筑设计中起作用。面对我国严重的环境污染问题,大力推行绿色建筑设计刻不容缓,把控建筑的整体能耗、缓解环境气候污染,降低能源消耗是绿色建筑设计所要解决的首要问题。建筑设计占用了世界上将近50%的资源,同时在建筑设计过程中又不断地进行能源消耗与资源浪费。据统计,在人类社会活动所产生的垃圾中有40%以上属于建筑类垃圾。高消耗,高污染似乎已经成为建筑设计所要面对的一个严峻问题。而当今社会又处在一个全球资源短缺、环境污染严重的大趋势下,这不仅是我国面临的一个严峻考验,更是全世界范围内的一个急需解决的难题。因此大力发展绿色建筑显得尤为必要。

2BIM的概念和应用

所谓BIM技术,即建筑信息模型。其主旨是通过建立建筑设计的虚拟模型,技术人员通过对建筑物的虚拟模型进行信息的赋予和计算分析,进而提升建筑设计的绿色节能理念的完善性。作为BIM技术中的关键功能,BIM技术可以实现建筑虚拟模型的能量方面的分析,例如对建筑设计中使用的材料、建筑物的外观和结构等特点对于能源的使用差异等。借助于BIM技术,设计人员可以实现对建筑模型上的实施更改和更新,只需要通过计算机的输入就可以完成信息的更新,这在提升建筑设计的便捷性的同时,也可以最大程度的提升建筑物节能设计的准确性和科学性。

3绿色建筑设计让BIM技术发展成熟

中国的BIM技术起步较晚,虽然政府以及相关部门在积极地推广BIM技术,但是就目前情况而言,BIM技术在我国仍然处于一个探索发展的阶段,因此BIM技术在绿色建筑设计中的应用能够有效地推动BIM技术在全国范围内的发展成熟。同时绿色建筑设计的每一个阶段都需要BIM技术的辅助与数据支撑,因此可以有针对性地发现BIM技术在各个环节所遗留下来的问题。总而言之,绿色建筑设计让BIM技术不断地发展成熟。如今的社会是一个飞速发展的社会,科学技术的不断更新要求各行各业都要带有科学的渗透性。因此BIM技术的发展刻不容缓,绿色建筑设计可以使处于摸索阶段的中国BIM技术在短时间获得发展。

4BIM技术在绿色建筑设计中的应用

4.1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。

4.2室内自然通风的模拟

借助于BIM技术,对模型进行网格的划分,这是后期进行自然通风分析的前提。结合具体的标准评价建筑物的通风效果,对于存在的问题进行分析后,可以对建筑物的风口具体位置和大小、建筑物的布局等信息进行更改,以改善建筑物的室内空气流通效果。利用BIM技术中的相关软件对建筑物的通风进行分析,实现建筑物通风效果的最优化。

4.3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。

4.4室内采光模拟

使用BIM技术实现建筑物室内采光的模拟和优化。首先对建筑物模型进行分析,得出建筑物的室内采光信息,结合建筑物的照明设备等参数信息。对建筑物的朝向和建筑物的内部布局进行更改,随后重新模拟得出优化的采光模型结果,利用此优化参数指导实际的建筑设计,提升建筑物的采光效果。

4.5日照分析

采暖系统的能耗比较高,是建筑能耗的主要构成部分,所以在对建筑进行节能设计时,必须降低建筑采暖系统的能耗。建筑在设计时可加强太阳能的应用,利用太阳能增强室内的光照同时提高室内温度,从而减少采暖的能耗。在建筑采暖系统的节能设计中,利用BIM技术对建筑的日照情况进行分析,对建筑当地的日照强度和太阳辐射信息进行分析,了解建筑周围的日照变化情况,从而将其融入建筑的采暖设计,增强太阳能在建筑取暖中的应用,从而降低建筑的采暖能耗。

4.6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。

4.7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

综上所述,在建筑工程的设计施工工作中,节能环保设计已经成为了建筑设计工作的主要趋势,通过节能环保技术的应用,能够有效降低建筑的能耗,促进建筑行业的可持续发展。目前建筑设计施工工作中,BIM技术的应用已经愈发广泛,所以在建筑的绿色节能设计中也可以利用BIM技术对设计进行优化。

参考文献:

[1]沈雯.BIM技术在建筑绿色节能中的应用[J].山东工业技术,2019,(04):136.

[2]常民.基于BIM技术的绿色建筑节能设计应用研究[J].新技术新工艺,2019,(01):62-65.

[3]尹佳.基于BIM技术的建筑节能设计应用探讨[J].四川水泥,2018,(11):75.

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