BIM技术在绿色建筑节能设计中的应用论文_龙嘉祺

BIM技术在绿色建筑节能设计中的应用论文_龙嘉祺

中建新疆建工(集团)第四建筑分公司 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830000

摘要:随着我国社会经济的发展,我国越来越重视建筑工程中节能技术的应用。据统计,在社会总能耗中,建筑能耗所占的比例越来越高。作为全球最大的发展中国家,必须要协调好建筑能源利用与可持续发展的关系,要在建筑工程中实施和推进绿色节能设计、绿色环保的生产模式,实现十九大报告中提出的现代化建设目标。传统的建筑节能设计方法和软件具有一定的局限性,BIM技术的出现对于建筑节能设计是一个重大的突破。BIM技术整合了大量建筑信息,对建筑物能耗性能进行分析,弥补了传统软件的不足。文章对BIM技术在建筑节能设计中的应用进行分析和探讨。

关键词:BIM技术;节能设计;应用

引言

随着科技的进步与社会的发展,地球环境的破坏程度日益加深。可持续理念逐步被人们重视起来,绿色建筑的设计也越来越受到重视。虽然我国在建筑节能技术上已经取得了一定的成果,但是在建筑设计过程中的节能应用却往往被忽视。绿色建筑的设计还未实现多层次的合作关系,建筑的全过程始终未贯彻到底。因此,在传统建筑节能技术无法满足可持续发展的情况下,刘北生从我国建筑节能的设计与其分析软件的现状引出了BIM(BuildingInformationModeling)技术,并说明BIM技术在我国具有很大的发展空间和巨大的应用价值。而BIM技术必然会成为建筑设计新的使用方向,利用BIM在建筑节能设计方面的优势,避免了许多在建设过程中出现的问题,这对今后建筑节能设计提供了极大的保障。我国根据自身国情,提出绿色建筑的定义:在建筑的全生命周期内最大范围地节约资源、保护环境和减少污染,为人们提供一个健康、舒适和高效的生存空间,与自然和谐相处的建筑。谢福泉等人介绍了美国、英国等国家营造绿色建筑时的方法,提出了推广绿色建筑和强化工程建设等几点建议。2010年,深圳新落成的万科中心获得了LEED铂金级的认证,该建筑充分利用了BIM技术,成为了极少数获得此级别的建筑物之一。在进行绿色建筑设计和评价过程中,传统的设计方法及绿色评价计算工作量大,计算繁琐,过程复杂,误差较大,很难适应和满足绿色建筑的大规模发展及建设单位对设计周期要求越来越短的市场现实需求,而BIM技术的应用正好解决了绿色建筑设计和评价计算中出现的问题,为推广绿色建筑提供了相应的技术保障。

1绿色建筑设计现状

目前,我国绿色建筑设计一般遵循如下设计策略:①环境综合调研分析。即要遵循绿色建筑设计原则中的自然性及地域性原则,进行调研分析,把与周围环境相融合的设计理念充分落到实处,为设计师采用被动适宜的绿色建筑技术打下好的基础;②节能与能源利用。主要包括进行建筑能耗模拟分析优化建筑设计、太阳能利用、风能的利用、控制建筑体形系数以及建筑围护结构节能等,其中,太阳能利用和风能的利用更注重采用被动式太阳能与风能;适当合理地增加建筑层数可以减小建筑体型系数,增加筑越节能;采用节能墙体、高效节能窗等有助于建筑围护结构节能;③节水与水资源利用。安装建筑节水器具,采用节水型供水系统,建筑循环水系统,雨水回收利用系统等,来节约水资源;④节材与材料利用。采用节能环保型材料、可循环再利用材料等;⑤节地与室内、室外环境。一方面,充分与场地地形相结合,随坡就势,充分利用地下空间,节约土地;另一方面,进行建筑的室内自然通风、采光等模拟,并根据结果进行建筑设计的优化与完善。

2绿色建筑设计现状

目前,我国绿色建筑设计一般遵循如下设计策略:①环境综合调研分析。即要遵循绿色建筑设计原则中的自然性及地域性原则,进行调研分析,把与周围环境相融合的设计理念充分落到实处,为设计师采用被动适宜的绿色建筑技术打下好的基础;②节能与能源利用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆主要包括进行建筑能耗模拟分析优化建筑设计、太阳能利用、风能的利用、控制建筑体形系数以及建筑围护结构节能等,其中,太阳能利用和风能的利用更注重采用被动式太阳能与风能;适当合理地增加建筑层数可以减小建筑体型系数,增加筑越节能;采用节能墙体、高效节能窗等有助于建筑围护结构节能;③节水与水资源利用。安装建筑节水器具,采用节水型供水系统,建筑循环水系统,雨水回收利用系统等,来节约水资源;④节材与材料利用。采用节能环保型材料、可循环再利用材料等;⑤节地与室内、室外环境。一方面,充分与场地地形相结合,随坡就势,充分利用地下空间,节约土地;另一方面,进行建筑的室内自然通风、采光等模拟,并根据结果进行建筑设计的优化与完善。

3BIM技术在绿色建筑设计中的应用

3.1协同设计

将BIM技术应用到建筑节能设计中,可以建立起一系列的建筑信息模型,将建筑施工中所需要的全部信息在其信息模型中进行集中的汇总,改变传统项目设计中信息获取和传递的途径。例如,当需要读取水泵的用电量、水泵的尺寸等信息时,可以跨专业直接取读。在采用BIM技术进行设计时,由于其设计工作是在其模型范围内进行的,因此,一旦参加设计的任意一方对其设计内容进行了修改,其他各方的设计人员都可以及时地看到,然后再一起进行讨论,提高其协同设计的办事效率。在利用BIM技术所建立的模型中,所有的专业事项都必须在模型中进行检查操作,对其水泵进行电量修改时,可以同步更新其负荷计算,通过BIM模型不仅可以提高建筑节能设计方案工作的联动性,而且还可以对其工作流程进行简化。

3.2室内光环境和热湿环境的控制

我国领土辽阔广大,南北跨越纬度近50°,东西跨越经度60多度,因此由于地理位置的不同,气候的差异,产生了几种比较突出的气候分区,而这些气候分区又分为很多级别,所以根据级别的不同对建筑外窗采光和遮阳度的需求也有很大差异。例如:偏南部的地区对室内热湿环境控制尤其是对遮阳调节措施会更重视,而对外窗直接采光要求相对偏弱些。而在北部地区,特别是东北地区,建筑外窗更多的获得太阳光的直接照射,有利于提高室内天然采光效果和热环境,而对外窗遮阳要求标准却较低。那么如何能够有效的提高室内外采光系数、保温性能、遮阳效果之间的平衡成为建筑中多年研究的难题,也是绿色建筑设计尤为重要的评价标准。而BIM技术可以进行合理的分析调节,建筑师通过这些数据进行窗户尺寸的调节预算,从而来满足《建筑采光设计标准》的要求。通过对外窗材料性能、分隔方式或可控的遮阳调节措施的调节,达到对室内热湿环境质量的提升,从而达到《绿色建筑评价标准》中室内光环境和热湿环境的评价标准。

3.3通过场地内物理环境模拟获得绿色建筑评分值

建筑师可以通过BIM技术对建筑群、单体建筑和周边建筑群环境噪声、风环境和场地热到强度模拟生成的图像和参数与《绿色建筑评价标准》进行对比老判断该建筑是否可以获得绿色设计评价分值。如,场地内风环境在《绿色建筑评价标准》中规定:在冬季典型风速和风向条件下,建筑物周围人行区风速小于5m/s,且室外风速放大系数小于2,即得2分绿色评价分值,此规定中的风速的大小和风速放大系数便需要BIM软件来计算。

结语

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]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).

[2]刘宇,祝捷,张大听,等.基于BIM的绿色建筑设计方法研究[J].绿色建筑,2016(06):9-20.

论文作者:龙嘉祺

论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期

论文发表时间:2018/10/1

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