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摘要:现阶段,我国建筑行业发展迅速,绿色建筑是我国建筑形式的主要发展方向,也是建筑行业的一大革新,其特点与优势就在于节能环保与减少污染,需要以更加先进的技术予以支持。本文谨就BIM技术下绿色建筑设计的应用进行分析,首先阐述了BIM技术的优势与特点,继而从建筑与环境之间的关系、建筑与能源之间的关系及建筑材料预加工与预拼装三个层面来说明BIM技术在绿色建筑设计中的应用。
关键词:BIM技术;绿色建筑设计;应用
引言
近几年来,我国建筑行业飞速发展,建筑资源和能源的消耗以及建筑带来的污染已经成为一大问题,所以,走绿色的建筑发展道路是必然的。将BIM技术应用到建筑设计中,可以统计建筑空间的几何信息、功能信息以及建筑材料的相关信息,便于进行统一化的管理。利用BIM技术可以为建筑设计提供科学可靠的数据参考,有利于提高建筑设计的质量。
1.绿色建筑的概念
目前,地球环境正在恶化,人类陷入了能源危机,一些资源已经无法满足人类的需要,导致了人们生存压力越来越大。所以,我们一定要坚持走可持续发展的道路。在建筑行业中,要发展绿色建筑,对于水、电、材料、能源以及占地方面都要进行节约与有效利用。绿色建筑评价标准中有关于绿色建筑的具体解释,即在建筑整个生命周期中,要最大限度地节约资源、能源、材料,进行环保建设,减少污染,为人们打造更加健康、舒适的生活空间,实现人类与自然和谐相处。因此,我们要重视建筑生命周期中绿色建筑目标的可持续发展问题。
2.BIM技术的优势
(1)具有可视性。应用BIM技术不仅可以做出类似于3DStudioVIT以及3DMAX的建筑效果图以及相应的建筑动画,还可以对建筑的结构进行计算,分析绿色建筑的结构,制作相关的施工图纸,并标注构件的参数等。(2)具有模拟性。BIM设计的起始阶段就可以有效地模拟部分的设计参数,并高效地优化相关的方案,比如,BIM技术可以对模拟阳光的照射行为,还可以模拟建筑的通风情况,以及模拟室外的噪声情况,还能够模拟在突发情况下人口的疏散行为,模拟节能环保以及对热能的传导进等。(3)具有协调性。以往的建筑设计工作,是以纸质绘图或CAD绘图的形式,并不能够全面而充分地显示全部建筑参数与信息,无法依据建筑信息来准确判断分析建筑结构上的缺陷,也不能准确判断建筑工程的施工周期与进度,而通过BIM技术的模型构建,就能够更加真实而详尽地展现建筑信息。另外,利用BIM技术的协调性优势,能够在建筑设计阶段,就建筑工程所涉及到的机电安装、管道安装等方面的问题进行充分协调,就安装工程生成协调与优化数据。(4)具有可优化性。应用BIM技术可以合理地对项目方案进行优化,还可以优化特殊的建筑工程,比如屋顶、裙楼、幕墙以及特殊结构的设计等,科学地利用模型的形状、几何、建筑信息以及数据等。但是BIM技术不仅仅是三维的建筑模型,它也可以把施工周期和建设成本结合在一起,进行动态地施工管理,也可以在虚构的建筑模型中制作与工程有关的采购材料计划表、统计表等,以及建设进程的报告书等。应用BIM技术在绿色建筑设计中具有不可替代的优点,详细列出如下:①高效地分析绿色建筑的采光效果;②解读能源的利用率以及环保型材料的使用比例;③模拟建筑的采光条件、通风水平、视觉效果以及噪声情况;④调查居民的内心体验;⑤通过对地形以及周围环境的模拟,努力实现建筑环境与自然环境的协调统一。另外,在绿色建筑设计中采用BIM技术同时还可以兼顾空间、环境以及居住环境的舒适度,较大程度地提高建筑的设计水平,BIM技术也能够整合并模拟、分析庞大的建筑信息和建造数据,因此,BIM技术还可以用来预估并优化设计的效果。
3.绿色建筑设计中BIM技术的应用
3.1增强建筑与环境的适应性
在进行建筑幕墙的选择时,是使用镜面式的还是玻璃式,或者要分析建筑的采光情况等问题,都可以利用BIM技术进行相应的模拟并做出分析。首先,建筑的设计平面图、说明书和建筑成型后的效果图等由建筑方提供出来,接着,第三方根据这些图纸设计进行相应的采光试验分析和光污染程度分析,最后把这些的得到的信息和数据输入到BIM的应用软件中,便会生成采光的影响报告。然后设计者可以根据报告对设计内容进行改进和优化,提高建筑与环境的适应度。另外,室内外的通风情况也可以利用BIM技术进行有效地模拟和分析,以此来帮助控制好室内的通气情况或者进行对人行区的风速控制,为人们创造更高的舒适度。
3.2能源的优化配置
BIM技术具有参数化特征,能够确保绿色建筑设计之中及设计之后,能够在技术分析之后及时有效地进行信息反馈,实时反映建筑质量、建筑效果、施工进度、建筑成本投入等信息,并以其数据的真实性与有效性为科学、合理、节能、环保的绿色建筑设计提供数据支撑。在绿色建筑设计中,运用BIM技术可以分析建筑围护结构的热工性能,对围护结构设计加以优化,以确保其能够达到设计规范与标准的要求,而对于建筑物能源消耗情况,还需要以BIM技术在充分考量同类建筑的能耗与周边环境的基础上加以计算,如果经过计算之后,确定设计建筑的模拟能耗高于同类建筑的能耗,则应当对建筑设计中的围护结构加以优化,以确保其热工性能参数能够达到绿色建筑节约能源的需要。通过BIM软件来计算建筑设计的参数可以减少设计人员的劳动时间,并确保数据的真实精确。BIM技术在绿色建筑设计中还能够对建筑的布局与朝向加以调整,充分计算日照时间、日照系数、空气流速等,确定合理的建筑朝向,以确保夏季自然通风、冬季自然取暖,这样就能够保证绿色建筑最大限度地利用自然资源满足人体的舒适性要求,减少不必要的热能转换,减少常规能源的消耗。另外,建筑规划过程中,要全面考量建筑物的区位因素、交通因素、采光与朝向、建筑形态、楼间距、冬季主导风向、日照系数等因素,运用BIM技术的绿色建筑设计,能够有效改善建筑物所在区域的区位环境,对于改善城市环境也有所贡献。
4.BIM技术在绿色建筑设计中的应用策略
基于BIM的绿色建筑设计方法,可以参照传统的设计流程,并使绿色建筑设计理念加入每个设计环节。具体的,可以通过如下方法进行;①建立绿色建筑设计团队。即在传统的建筑设计专业团队的基础上,增设景观、环境绿建咨询等专业人员,同时,指定专门的人为BIM经理,带领BIM建模、分析咨询等人员进行绿建项目整体工作内容的编制;②制定BIM技术在绿色建筑设计中的应用工作流程。第一步为场地设计,即概念设计阶段,主要进行场地气候条件分析、场地环境分析、场地分析等;第二步为方案的对比,即方案设计阶段,主要工作为体量、形体的形成,物理环境体量下分析,以及建筑体量的能耗分析等;第三步为建筑细化优化,即初步设计阶段,主要进行性能模拟优化设计,多专业协同优化设计等;第四步为设计形成,即施工图设计阶段,主要工作为管线综合碰撞检查,综合能耗模拟等。
结语
综上所述,集建筑模型和数字化信息为一体的高科技技术的关键就是BIM技术,它能够对绿色建筑的设计、建造、使用和管理做出科学的技术支持和后续保障,应用BIM技术于卢瑟建筑的建造设计中,可以促进绿色公共建筑的建造采用更环保、更高效的技术,最大程度地减少能源的消耗,为实现绿色建筑的可持续发展道路而提供关键的技术支持和基础。
参考文献
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