BIM技术在绿色建筑节能设计中的应用倪浩轩

BIM技术在绿色建筑节能设计中的应用倪浩轩

天津港保税区中天建设咨询管理有限公司天津市300000

摘要:随着我国建筑业的发展,建筑传统设计方式无法满足绿色建筑的现实需求,BIM技术也由此出现,支撑着绿色建筑设计工作的顺利开展。在绿色建筑设计中应用BIM技术,进行绿色建筑信息的整合,使得设计人员能进行更好地交流与协作。

关键词:BIM技术;绿色建筑;设计研究

1国内节能设计现状与BIM技术特点

1.1国内节能设计现状

与国外节能设计发展较快的国家相比,国内建筑节能设计的起步较晚,推广速度慢,发展效果一般。主要原因如下:①社会更加关注节能科技的发展,过于重视技术成果的节能能力,对设计方案自身节能效果偏差过大认识不足;②建设团队对节能设计概念的理解不足,仅针对技术、设备表面工作进行节能处理,对相关细节之间的联系及其对最终设计结果的影响理解明显不足;③设计技术方法无法实现节能设计目标的要求。目前,建筑设计在节能方面已经取得一定成果,但仍存在问题,建筑设计在设计理念、技术水平方面仍有较大的发展空间。为了进一步提升建筑节能设计发展水平,应加强工程现场的全面考察,应用新的设计技术和设计理念,把创新性设计工作落实。

1.2BIM技术特点

作为建筑信息管理的模型,BIM技术包含大量信息,可借助数字信息实现仿真模拟工作,包括建筑体三维模型的建立,继而实现工程项目的材料、力学和结构的综合设计工作[5]。(1)可视化设计。BIM技术可以实现三维模型的构建,借助可视化效果图进行后续分析。通过有限数据实现报表的生成作业,进而提高对相关设计工作,施工中各个专业的人员调动,节点决策和后期维护等过程的有效管理,满足高效率的施工要求。(2)面向对象的参数化设计。BIM技术可有效对设计对象进行参数化处理,可根据相关规则进行约束化设计,并对设计结果进行模拟,分析能耗,实现建筑节能设计的目标。提高设计的协调合理性和针对性,是BIM技术应用的重要价值。(3)多元化信息输出。BIM软件是建立在BIM核心之上的模拟软件,具有建模、分析多层功能要求。前者是建筑信息模型的基础,分为四类,即:欧特克公司的Revit建筑、结构和机电系列,Bentley建筑、结构和设备系列、Graphisoft公司的ArchiCAD以及达索公司的CATIA;后者则可利用BIM建筑模型信息,进行日照、热工、建筑环境等方面的分析模拟。BIM数据库可导出对应多种信息形式,协助相关专业进行数据变更,及时进行模型优化、升级操作,提高设计工作的作业效率。

2BIM技术在绿色建筑中的应用优势

在绿色设计中,BIM技术能覆盖建筑产品设计的全寿命周期,不只是建筑产品中一个简单生产阶段,实现BIM技术与绿色建筑上极高的时间匹配度,这样一来,BIM技术在绿色建筑全寿命周期中的应用也就有了时间基础。在绿色建筑中应用BIM技术,建立相关建筑模型,促使BIM信息平台得到有效构建,使得各个参与方都能享受项目资源与信息数据的共享,确保数据的准确性,进一步拓宽建设项目的信息化程度,增强BIM技术在绿色建筑设计中的应用效果在BIM技术的实际使用中,要站在项目前期规划的角度进行设计,直到建筑产品的寿命期结束,可以将其准确定位为规划、设计以及模拟施工,管理人员对后期建筑物的维护工作也能更加便利。在绿色建筑设计中应用BIM技术,能充分了解建筑的全寿命周期,BIM技术本身就有着模拟分析性,在建筑产品的实际生产与应用中,若是不对绿色建筑进行全面模拟分析,只是依靠经验会导致的实际预估误差增大的情况。BIM技术提供了一个可视化的效果,应用BIM技术就能对绿色建筑在不同阶段的变化情况进行准确分析,使得BIM技术能真实地反映出建筑实时效果,并为绿色建筑设计提供可靠的数据资料。绿色建筑的参与方能借助BIM技术的分析数据,进行各个环节进展状况判断,现场管理人员对建筑物进行实时观测,一旦建筑有突发情况出现,就能按照反馈信息,及时、高效地进行策略调整,使得BIM技术的模拟分析性能为绿色建筑施工提供强有力的技术支撑。

3BIM技术在对绿色建筑进行设计时的具体应用

3.1对室外环境进行优化

BIM技术应用在建筑设计,可以有效地改善其采光效果,防止光污染等现象。现阶段,很多建筑利用玻璃幕墙等反射较强的建材对外墙进行装饰,该材料会对周围建筑采光产生较大影响,形成反射光进而导致光污染等问题。而利用BIM,能够以设计报告以及设计、效果等方面图纸为基础来开展采光试验,利用实验对设计空间及其附近建筑相邻关系、光污染等问题进行分析。在BIM中输入试验信息,便可以构建出日照模型,可以有效降低设计误差,对室外环境进行合理优化。例如对某建筑的窗照进行分析,而后得出如下详细的报表。此外,该技术还能够使通风效果得到提升,提高室内、外舒适度。

3.2节材并对绿色材料加以有效应用

3.2.1对管线进行综合

现阶段,人们对于建筑功能的相应需求不断增多,因此设计方案会存在较多不合理之处,从而导致机电管网等变得十分复杂。而利用BIM能够对管网设计进行检测,该系统可以对“碰撞”部位自动地进行检测同时完成相应标注。此外该检测功能能够构建出三维形式的模型,进而防止错漏和碰缺等问题产生。

3.2.2对于复杂工程可以进行预加工、拼装

BIM很擅长整理、分析工程中较为繁杂部分,主要是对建筑形体进行复杂化设计。该技术能够对构思等进行大胆表达,可以使设计理念得到直观展示。设计者可以利用三维等形式的模型来分析与计算建筑形体,并通过计算机来预加工与拼装。此外该模型能够提供诸如面积、经济形体和成本等多类型的建筑信息。

3.2.3其他应用

设计单位在进行建材选取时,侧重对可循环建材进行应用,从而提升其绿色性能。而该类建材与普通建材相比重量要超出15%左右,设计单位应以BIM模型为参考,分析建材使用比例等问题,从而对其利用率进行计算,而后利用明细表来计算各类建材重量,从而判断该材料是否与节能要求相符合。

3.3节能的同时提升资源的利用效率

3.3.1对方案进行恰当论证

对方案进行论证时,投资方应利用BIM对现有方案及其布局状况进行综合评估,该技术包括建筑形体等多项信息,同时包含多种论证、对生态设计进行分析方面的信息。

3.3.2有效地对建筑系统进行分析

对建筑系统进行分析主要以相应需求和设计规定等对建筑性能进行合理衡量。BIM能够与相关分析软件进行结合,避免建筑模型或是系统参数的重复构建或采集。此外,BIM可以对建筑设计是否以确定理念或绿色标准为基础来判断,并分析、模拟上述数据,从而对系统参数或者是计划等进行改进与完善。

3.3.3确保围护结构热能满足相应标准

BIM可以保证围护结构热能满足各项标准,其热能可以作为建筑是否节能的关键标准。如果建筑未达该标准,设计单位应权衡判断并对能耗进行计算。权衡判断的方式主要指以相应计算标准为基础,在同一空气条件中评估其能耗状况,BIM通常以该方式进行能耗计算。此外通过将信息输送至BIM模型,可以根据热工性能的相关数据进行明细表的制定,并合理地模拟结构参数,从而将其与相关标准做对比,明确设计具体科学程度。BIM可以将所需建筑信息讯速地输出,其呈现效率及可信度等极高。此外绿色建筑在通风、采暖等方面要求较高,因此必须对朝向等进行调整来使其保温、通风等性能得到改善,这便需要BIM来解决,可以对其采光、通风等进行试验,可以对室外环境相应格式进行转换,从而对其效果进行直观观察,便于调整设计。

3.4改善室内环境

房屋设计作为建筑设计的关键环节,需要综合对朝向和通风等多方面考虑。此外还需要对建筑地域及周围气候等进行调查,从而不断完善设计主体。此外直射光会使室温较高,所以必须在确保采光、通风良好下,进行适当遮阳。

结束语

BIM技术在绿色建筑的设计应用中,需要把握我国绿色建筑建设现状,掌握BIM技术优势,在绿色建筑实际建设中确保BIM技术得到有效推广,并发挥出BIM技术的实际应用优势,确保BIM技术在绿色建筑设计工作的有序开展,进一步推动BIM技术的发展与应用。

参考文献

[1]李海铭.BIM技术体系标准在绿色公共建筑设计中的应用[J].中国标准化,2016(11):142-143.

[2]齐宝库,靳林超.BIM技术在绿色建筑全寿命周期的应用研究[J].沈阳建筑大学学报(社会科学版),2016(05)

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