基于BIM技术在绿色建筑设计中的应用陈灵

基于BIM技术在绿色建筑设计中的应用陈灵

淮安市城市建设设计研究院有限公司江苏淮安223001

摘要:BIM技术作为当前最新的建筑设计技术,它实现了建筑从二维设计向三维设计的转变,同时BIM是高度集成的三维信息模型,可以有效地解决信息传输断层的发生,其中大部分都符合绿色建筑项目的设计需求,我国现在正强调BIM技术在绿色建筑中的应用。

关键词:BIM技术;绿色建筑设计;应用

1BIM技术

此技术的应用和实施需要依靠计算机平台为依托,通过在系统中输入科学的信息数据,搭建起建筑施工各个环节的模型,为整体工程的设计施工提供辅助参考信息。另外,这一技术同时还具备显著的灵活性特征,即可对建筑施工中的各个环节的实际操作过程进行模拟,便于技术人员对技术实施的路径和效果进行直观的观察。在此技术支持下的建筑工程实施,不仅其本身的施工质量和效率能够得到合理的保障,同时,从管理人员的角度来说,也便于其针对具体工程项目的各个环节进行全方位的科学管理。

2BIM技术在绿色建筑设计中的应用

2.1满足绿色建筑全过程的目标

自建筑工程项目设计到废弃物处理等各个环节,均应贯彻落实绿色建筑设计理念。在BIM技术的辅助下,能够让建筑设计流程得以优化,涵盖了建筑选址、建筑设计、建筑施工等各个环节,而这些正是绿色建筑设计中的关键。其一,在建筑工程项目选址及场地改造环节,需要针对场地规模、建设条件、建筑功能、经济要求等要素进行全面分析,并基于分析结构在BIM技术的辅助下,实施场地开发、利用率分区等工作,让土地利用率得以切实增强。其二,在建筑工程项目初期设计环节,需要在BIM技术的辅助下,从建筑结构、材料属性、平面规划、外部围护构造等要素入手,对建筑能量进行全面分析,在全面分析各要素后制定设计方案,以提升设计方案的可行性及适宜性。其三,在选择机械设备环节,在BIM模型的辅助下,能够依据相关信息技术对机械设备运用情况进行科学模拟,将水、电、建筑材料等的用量科学计算出来,以实现节能环保的目标。其四,在建筑设计全过程中,设计人员可以在BIM技术的辅助下,对建筑能耗进行综合分析,为提升绿色建筑设计能力奠定基础。

2.2整合工具开发和技术集成应用

绿色建筑性能涉及光、风、声、热环境等复杂的分析,常规方法以独立的绿色建筑软件进行模拟分析会耗费大量时间,可能出现数据遗失或是模型设定错误,整合BIM与绿色建筑基本模拟的工具开发可以减少此类问题。整合绿色BIM设计和评估的工具开发可以辅助设计师在设计阶段进行评估分析,提供更贴近实际状况的评估结果。此外,要着力增强BIM、大数据、云计算、物联网等信息技术集成应用能力,将绿色建筑全生命周期庞大的数据信息转向云端数据库进行作业与储存,从而减轻BIM系统承载的负担。

2.3具体设计方案中的应用

所谓的绿色建筑,除了在成本的控制和资源的有效利用的基础上完成建筑工程项目外,最大程度地对自然环境中的绿色环保元素进行科学的分析和有效的应用也是体现绿色建筑设计理念的一个重要途径。对于建筑主体来说,其内部的布局形式、采光效果、声学原理以及色彩应用都是与绿色建筑设计有密切关系的要素。且都决定着建筑工程项目设计中实践绿色环保的效果。有了BIM技术的支持,则整个方案设计中的折现元素,都可以应用BIM技术中的相关系统模块和软件对其相应效果进行模拟观察,有了在计算机系统内对绿色环保设计的效果的真实观察,就能够为相应设计的科学合理提供更有效的支持。

2.4总平面布局

在建筑设计的早期阶段,进行现场分析和周围环境调查,需要比较BIM技术的阳光和通风模拟与初始设计的BIM技术现场和建筑物总体布局的现场环境。影响建筑朝向的因素众多,主要包括建筑场地的地理条件和气候条件。在项目设计的早期阶段,使用BIM技术来科学地分析项目现场的气候条件,同时分析建筑的采光、通风和热辐射效果,以此来确定建筑的最佳朝向。设计师还可以考虑将太阳能用于基于阳光分析的太阳能有源和无源设计,实现绿色节能目标。在建筑进行通风分析时,通常采用建筑舒适度来确定。对于建筑的热辐射分析结果,其中蓝色表示冬季辐射量,红色表示夏季辐射量。

2.5节能与能源的利用分析

在实际设计上,就需要最大限度提升能源利用率,并对其节能进行充分的考虑。在绿色建筑节设计中,运用BIM技术,主要是发挥了BIM的Revit软件的作用,它属于一款常用的核心建模软件,能够对相关信息进行有高效的整合,在进行建筑模型建立时,其速度是SU+CAD的3倍以上,所以能够建立比较完善的三维可视化模型。在此基础上,就可以导入能耗分析软件Ecotect中,进而可以对其能耗进行可视化模拟,为其节能与能源利用的分析提供了科学的依据。结合软件计算的结果,可以对不合理的参数进行调整,确保其符合绿色建筑节能设计的标准,进而可有效提升设计的有效性,促进建筑企业逐渐朝着绿色、环保方向发展。另外,在进行节能设计过程中,还需要对外部因素进行充分的考虑,运用BIM模型,不仅可以了解绿色建筑外面太阳辐射的分布情况,而且还会明确其强度,这样可以对可再生能源进行合理的利用,引入更多的自然光,降低对人工照明的能耗,同时还有利于对节能标准进行预期控制,从根本上提升建筑节能效果。

2.6建筑性能模拟分析

绿色建筑方案设计阶段的生态性能模拟也在设计建筑物的形状和整个建筑的布局中起作用。对建筑的性能模拟是确定绿色建筑设计方案的主要手段,根据建筑性能的分析结果来反馈绿色建筑的设计,其中性能分析主要包括建筑风环境模拟和声环境分析等。(1)风环境模拟根据建筑绿色设计的通风要求,通过调整建筑的布局来调整建筑的通风条件,来获得最优化的通风环境。风环境的分析结果包括风向和风流速,可以为建筑的形状和建筑间距等提供合理的设计依据。(2)场地噪声模拟建筑的声环境模拟是建筑性能分析的重要组成部分,通过声环境分析对建筑的声源进行控制,避免噪音影响人们的生活环境。

2.7增强设计各个专业的协同性能

在BIM模型中,包含了拓扑信息、几何信息、物理信息。可以把各个组件之间相关性展现出来的被称之为拓扑信息,可以把建筑三维空间特征展现出来的信息为几何信息,而物理信息指的是能够将各个组件的物理性质展现出来的信息。为此,一个建筑模型能够有效整合和展现与建筑工程项目相关的全部数据信息。在绿色建筑设计中,通过将BIM技术科学运用其中,能够全面细致地分析和研究建筑功能、技术经济等要素,并基于相关数据信息构建相应模型,并进行模拟,为后续环节提供准确的数据支撑。在这种设计模式下,关键点在于建筑模型,各个专业需要有效协调和沟通。此外,BIM模型能够动态模拟建筑工程的施工过程,让施工环节存在的不足得到及时解决,让设计环节和施工环节有效连接起来,让建筑设计时间得以大幅度降低,对绿色建筑行业未来发展具有积极作用。结语绿色建筑不仅要贯彻“绿色”理念,还应该在整个设计、建造、运维阶段全面采用能帮助实现“绿色”标准的新技术。BIM与绿色建筑的高效整合则为绿色建筑提供了重要的技术平台与实现手段,帮助解决城镇绿色建筑发展遇到的难题。

参考文献

[1]杨传光.基于BIM技术的绿色建筑设计施工一体化应用[J].自动化与仪器仪表,2018(12):226-228.

[2]刘宏立.分析绿色建筑技术在建筑设计中的优化与结合[J].居业,2018(10):59,62.

[3]钟晓迪,李文博.BIM技术在绿色建筑设计中的应用研究[J].中国房地产业,2017(25).

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