高广政张岩
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摘要:现如今,人们的生活水平和居住条件的不断提高,促进了建筑行业蓬勃发展,传统设计方式已经无法满足现如今绿色建筑需求,然而BIM技术作为一种全新的技术,更好的为绿色建筑设计提供出高效的技术平台。因此在本文中,主要针对BIM技术在绿色建筑设计过程中的应用做出全面的分析研究,与此同时也在此基础上提出下文内容,希望能够给予同行业工作人员提供出相应的参考价值。
关键词:BIM技术;绿色建筑设计;应用
引言
在建筑全周期内,采取科学合理的技术手段节约能源资源,推广使用可再生能源,减少污染物排放,保护自然环境,为人们提供更为健康、舒适的居住空间,这就是绿色建筑。要想发展绿色建筑,必须将环保节能理念贯穿于工程建设全过程中,尤其是规划设计阶段。设计师应当具备可持续发展设计理念,并充分运用到实际工作中。近年来,建筑结构越来越复杂,功能要求越来越多,仅仅依靠主观经验很难对绿色建筑设计进行准确把握。将BIM技术应用到绿色建筑设计中,不仅可以进行复杂的数据计算,还能实现实时动态模拟,对建筑物理性能、环境性能进行全面分析,有效提高绿色建筑设计水平。本文主要分析BIM技术在绿色建筑设计中的应用。
1BIM技术的特点
BIM是一种概念,是通过三维数字化模型将建设项目整个生产和管理过程通过信息数据融合的技术概念。BIM技术通过点线面的绘图编辑工具,建立建筑的各个构件及之间的连接点,可以根据建筑设计人员的意愿随时进行修改,完成的文件是一个数据,可以进行储存和传输,建立的三维模型包括各个构件材料的规格材质功能等基础数据,还包含一些技术标准、行业规范、构件材料的采购时间和价格等附属数据,给人一种虚拟的真实世界视觉。BIM技术建立的空间模型展示出现实的观感,使得各个项目阶段之间建立一种协作的联系,提高建筑物建造效率,降低建筑材料和能源的浪费。BIM技术涉及面较广,可以涵盖建筑整个生命周期的生产和管理,解决了建筑整个生命周期系统中需要运用CAD、天正、3Dmax等多个绘图软件的缺陷。
2BIM技术的研究现状分析
BIM从提出一直到现如今的逐渐完善,也经过了几十年的发展时间,最开始BIM的实践主要是通过几个国家所提出来的,在经过一段时间的发展后,BIM技术在美国得到了较为普及的应用,并且目前美国对于BIM技术的应用依然处于在世界的前列,对于其他国家应用BIM的技术也有较大的影响,现如今BIM技术应用在国外依然比较普及,有一些国家中也规定项目必须要采用BIM技术,使其可以加速BIM技术的推广。BIM的技术主要是作为一种全新的技术,BIM的平台也是能够为各个类型的建筑项目提供出相应的解决措施,但是BIM的技术在我国起步相对来说比较晚,虽然是在我国一些项目中已经得到一定的应用,但是各个标准的建设依然是并不成熟,因此相对于国外一些应用BIM技术比较早的国家而言,我国的BIM技术发展依然具有着一段比较长的路要走,BIM技术主要作为一种新的技术和理念,其推广必须具有漫长的过程才能得到实现,因此这点内容需要引起相关人员的关注。
3BIM的技术在绿色建筑设计过程中的应用分析
3.1围护结构热工性能方面建筑方案设计过程中,设计人员可在BIM技术中建立的三维模型中赋予外围结构(比如墙体、屋面、门窗材质、保温材料)及其热工性能参数,通过软件中的计算功能计算出围护结构的热工参数值,并比较国家发行的相关建筑节能标准,判断是否符合节能要求。若建筑未达到标准,设计方应权衡判断并对建筑能耗进行计算。权衡判断的方式主要是以相应的计算标准为基础,在一定环境下评估其能耗状况。另外通过信息传送到BIM模型可根据热工性能的相关数据进行明细表的制定,合理的模拟结构参数,从而与其相关标准对比,明确设计的科学程度。通过BIM可以将数据信息输出,其呈现的效率及可信度高。
3.2利用和节约能源
利用能源和节约能源是绿色建筑设计评价中的重要内容,需要合理地将BIM技术应用到建筑三维模型中,统筹分析能耗,并将相关的标准和规范内容作为基础条件。紧密结合所在地区的气象气候数据,调整相应的参数,合理优化模拟的计算结果,以便能够达到预期的节能标准。比如,通过合理应用BIM技术能够全面分析出室外太阳的辐射分布区域以及太阳的辐射强度,据此可以改善和优化太阳能设备及遮阳措施。此外,还能够通过分析室外的自然采光条件来对自然采光充分利用,有效降低人工照明所消耗的能源。再比如,优化室外的植被选用和位置布置,更加准确地布置不同类型的植物种植在项目中的位置。
3.3利用和节约材料
在绿色建筑设计的过程中,建筑材料的选用和使用比率的要求是评价绿色建筑中的一项重要的指标。例如,在施工现场500千米以内所生产出的建材质量需要占项目使用建材总质量的70%以上;如果在不污染环境和保证安全的情况下,可持续再利用的建材质量就要求需要占据项目使用建材总质量的10%。为了满足上述的要求,通过利用传统的技术手段则很难快速而准确地进行计算,尤其是对于较为复杂的工程项目而言则更加困难。但是,上述问题能够在BIM中很好地进行有效解决。这主要是因为BIM技术具有较强的统计建筑材料功能和整合数据信息的能力,能够在相对较短的时间内把每一种建材的用量较为准确地计算出来,为合理配置工程中所需的建材提供可靠的指导依据,以便能够更好地满足绿色建筑的设计和建造。BIM技术还能够合理地将建筑、结构、水、电、暖通等不同的专业设计紧密结合起来,充分发挥BIM技术设计阶段、检查碰撞等方面的作用,从根本上规避绿色建筑在施工过程中可能出现的材料浪费问题,真正达到节约建材的目的。
3.4室内环境分析
我们的建筑室内环境主要由风环境、光环境、声环境这三方面构成,基于准确的三维模型才能很好地完成这三面的精确分析。在风环境设计过程中,参照绿色建筑评价体系中的热舒性评价方法,建立自然通风状况的评价标准,再此基础上分析设计方案,进行室内自然通风分析,调整开窗数量、大小、位置,从而改善室内通风质量和舒适程度。在光环境设计过程中,通过光环境分析,判断建筑室内照度、统一眩光值、一般显色指数等指标是否满足相应要求。在声环境设计过程中,分析室内噪声,预测噪声值,判断其是否到达相应的噪音标准。
结语
近年来,建筑工程数量和规模有显著提升,建筑行业取得很大进步。随着人们环保意识增强,建筑设计模式也随之改变,绿色建筑设计理念得到迅速发展。在绿色建筑设计中应用BIM技术,能够有效提升各个专业协同性,对实现建筑节能目标具有重要意义。现阶段,绿色建筑已经成为未来建筑行业的发展主流,BIM技术与绿色建筑设计结合,意味着建筑业逐渐向现代化、系统化、信息化方向发展。利用现代信息手段提高绿色建筑设计水平,能够有效缓解我国能源紧缺局面、改善生态环境,实现建筑行业乃至整个国民经济可持续发展。
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