基于BIM技术的绿色建筑设计应用研究刘瑜

基于BIM技术的绿色建筑设计应用研究刘瑜

1舟山市规划建筑设计研究院浙江舟山316000

2舟山祥生置业有限公司浙江舟山316000

摘要:随着全球环境问题日益突出,人们对于环境问题的关心日益加剧,我国经济的快速发展促进了建筑行业高速发展,建筑污染与建筑能耗问题不断呈现在人们面前。新旧建筑的更迭产生大量建筑垃圾,环境污染问题严重,绿色建筑成为现代建筑行业的发展主流,有利于全球环境的可持续发展。BIM技术在绿色建筑设计中的应用,促进建筑设计生态节能化,便于设计方案环境化评估。本文通过研究BIM技术以及绿色建筑的含义,分析了BIM技术的优点,并就BIM技术的绿色建筑设计应用做出研究。

关键词:BIM技术;绿色建筑设计;应用

随着科学技术快速发展,地球可利用资源越来越少,环境问题日趋严重,生存压力越来越大,人们开始重视环境和能源的可持续发展。绿色建筑强调保护环境并减少污染,与自然和谐共生,为实现环境和能源的可持续发展提出可能。绿色建筑设计过程中所需处理信息量较大,传统的设计模式不能满足其需求,而BIM技术是基于现代高科技信息手段而产生的一种技术理念,可以为绿色建筑的实现提供强大的技术支持。

一、BIM技术与绿色建筑的含义

(一)BIM技术的含义

BIM是buildinginformationmodeling的简称,即建筑信息模型。这项技术是通过分析和描述设计、施工、造价、监理、管理、运行、维护等与建筑工程全过程相关的各种数据信息以及与设计相关的设计数据建立三维模型。BIM技术凭借各种数字技术,以建立的数字信息模型为工程建设基础,并将建筑信息储存在BIM中。BIM技术建立的模型可以重复、便捷地使用,并且信息质量较高,具有完整性、可靠性。BIM技术使用不但节约时间、减少错误、降低成本,而且可以提高生产和工作效率,并能给建筑商增加收益和商业机会、减少沟通时间。

(二)绿色建筑含义

绿色建筑是由于近年环境污染、生态破坏、能源危机等问题严重而提出的新概念建筑。绿色建筑是指对环境没有伤害,不破坏生态平衡,充分利用自然资源,并且实现节能环保的建筑。绿色建筑的整个生命周期内,最大限度地减少污染、保护环境、节约资源,尽可能地为人们提供健康、舒适生活空间,实现人与自然、人与人、人与建筑、建筑与自然的和谐共存。绿色建筑概念的提出体现了人类希望与自然和平共处的愿望,并为实现与自然和平共处提出可能。

二、BIM技术的优点

(一)可视化

使用BIM模型可以类似建筑动画般直观地展示设计者的设计成果,还具有结构计算、绿色建筑分析、构件参数注释以及建筑施工图纸生成等功能,对于设计师的设计思维的拓展与创新极为有利。设计师需要改动设计时,BIM模型可以自动变更与其相关的整体中的部分,有利于设计师的工作效率的提高。例如,改动一扇窗的位置,BIM技术可以直接利用信息共享平台就能完成所有相关信息的改动,而传统的设计方法则不但要改动平面设计图,还需改动窗的立面图、剖面体等相关设计图。

(二)模拟化

建筑的设计阶段,BIM技术可以直接对一些参数进行模拟,有利于推动设计方案的优化。如:模拟阳光照射、通风、室外噪音、人员紧急疏散等情况。

(三)协调化

传统绘图技术不能将所有建筑信息汇总,并精确地分析和判断建筑的整体和进度。而BIM技术可以将建筑、结构和机电等多专业协同到同一个协同合作模型中,不仅避免了专业沟通障碍造成设计与施工出现相冲,还可以在很大程度上优化提高整体设计决策的效率与质量。

(四)实时化

设计阶段的任何时刻,BIM技术都可以与绿色节能等相关问题充分结合进行分析,及时分析和反馈相关设计及模拟评估结果。传统的分析人员必须具有极强专业知识和专业素质水平才可以对建筑物理、数据分析等方面进行分析,而BIM技术由于操作简单、易于掌握、可持续分析等特点,只需要分析人员有精炼准确的数据分析就可以快速评选出不同设计方案,可以有效地提高设计师的工作效率。

(五)可优化

对于项目方案及特殊设计项目方面,BIM技术可以直接利用模型中的几何、参数、规则和建筑信息进行优化设计。BIM技术不仅是一个3D建筑模型,还可以结合时间与成本对建筑进行动态的5D施工管理,可以在虚拟施工模型中生成工程量统计表、施工进度报告书、材料采购计划表等。

三、BIM技术在绿色建筑设计中的应用

(一)建筑与环境的适应性

建筑与环境的关系密不可分,二者相互影响,相互映衬。环境对建筑地点、建筑形式、建筑特点等都有较大的影响,建筑主要目的在于人类的使用,建筑所处环境对人类的使用也影响颇深。BIM技术可以根据建筑方提供的建筑的建设总平面图、效果图、设计说明及立面图等专项报告结合第三方做出的环境方面的试验数据进行模拟、分析、协调,并且可编辑分析报告。在BIM软件中输入专项信息和环境试验数据,然后则可生成相应的环境分析报告,设计人员可以根据分析报告优化设计内容,实现建设绿色建筑的目的。

(二)能源节约与利用

能源的节约和利用是绿色建筑实施的重要内容。应用BIM技术建立可视的三维模型,将分析能量消耗软件引入模型中,以相关规范和标准为基础,结合当地实际气候气象数据,根据模拟结果科学合理地优化调整建筑维护结构和设置相应的参数。应用BIM技术可以对太阳辐射强度和太阳辐射的分布区进行分析,有利于太阳能设备设计的优化和完善,可以最大程度上科学合理地利用可再生资源。对于水这种非可再生资源,BIM模型可根据当地实际降雨量与气候降水资料经公式计算提供一个数据库,完整的数据信息给雨水采集提供了可靠的计算依据,再以不同地貌为基础,通过确定径流系数影响、绿地、道路和建筑信息,精准雨水采集量,使设计方案可以得到及时的调整和优化。

(三)材料节约与利用

建筑工业对不可再生资源的依存度非常高,建筑材料的原料大部分来自于不可再生的天然矿物原料,少部分来自工业固体废弃物,能源消耗量大,污染严重。因此,绿色建筑的施工材料应尽最大可能选取可再生、可循环再利用的材料,确保选用可再生、可循环利用材料占总材料使用量的百分之十以上。建设单位应对选择的可循环施工材料列出功能明细表,说明循环施工材料的可利用率。利用BIM技术模型及功能明细表,精准地计算可循环施工材料种类和重量,分析裁定明细表中的可循环材料是否符合节能环保要求,保证绿色建筑设计中使用的施工材料节能、环保。

(四)室内环境优化

室内环境质量高低直接影响人们的生活质量,影响室内环境质量的主要因素有室内温湿度、有害气体的产生与排出、入室新风量、室内气流与室外风速、室内物品对空气的释放型污染等。另外,空调利用率高,开窗通风少等同样会造成室内有害物质超标。利用BIM技术通过全面分析风环境、照明、日照等因素,有效提高室内环境质量。绿色建筑设计注重自然通风,缩短空调的使用时间,降低能耗。因此,要详细了解绿色建筑所在地及其风向条件,通过BIM技术的可视化模拟当地风向风速,合理设计通风口大小、位置和尺度,对建筑通风系统进行科学、合理的设计。

结束语:

在全球倡导可持续发展的今天,绿色建筑已经成为了建筑行业发展的必然选择,BIM技术的应用可以为绿色建筑的建造提供更高效便捷的手段,减少能源的消耗和环境的污染,为建筑行业的可持续发展提供强大的技术支持。

参考文献:

[1]贾爽,沈小威,张保刚.基于BIM技术的绿色建筑设计应用分析[J].山西建筑,2016,42(10):209-210.

[2]董梁,陈红宇.基于BIM技术的绿色建筑设计研究[J].建筑设计管理,2015(9):85-87.

[3]潘海清.对基于BIM技术的绿色建筑设计应用的几点探讨[J].江西建材,2017(2):54-54.

[4]夏静.基于BIM技术的绿色建筑设计分析[J].建材与装饰,2016(35).

[5]刘阳,梁雪.基于BIM技术的绿色建筑设计应用研究[J].建筑与预算,2016(5):55-57.

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