BIM技术在绿色建筑设计中的应用论文_许哲

BIM技术在绿色建筑设计中的应用论文_许哲

中国中元国际工程有限公司 北京市 100089

摘要:我国经济的飞速发展,建筑行业起着重要的推动作用。尤其是最近几年,建筑工程项目呈现日益递增的趋势,规模也在不断扩大,与此同时,环境污染问题以及能源短缺问题日益凸显出来,因此绿色建筑应运而生,符合现代化社会节能环保的目标。而BIM技术使用到绿色建筑设计过程中,不但节约了施工成本,而且有利于完成信息化、数字化管理模式。基于此,本文首先分析了绿色建筑的概述,接着阐释了绿色建筑中应用BIM技术的重要作用,最后研究了绿色建筑设计中BIM技术的具体应用,以期不断提升绿色建筑设计的效果。

关键词:建筑;BIM技术;设计

引言

随着我国建筑行业的不断发展,人们对城市智能化、绿色化提出越来越高的要求,有效推动了BIM技术的广泛运用。在我国建筑行业中,绿色建筑是未来主要发展方向与现代化建筑的核心构成。在绿色建筑设计中通过运用BIM技术,能够将设计思路中存在的缺陷、问题及时找出来,能够对绿色建筑中包含的资源信息进行有效整合,有助于绿色建筑设计变得更加有效,保证绿色建筑建设的顺利开展。因此,在进行绿色建筑设计过程中,一定要广泛运用BIM技术,这样才能够将绿色建筑的作用、功能充分发挥出来,才能够为人民创造一个安全、舒适的居住环境。

1.BIM技术与绿色建筑设计概述

1.1 BIM技术概念

BIM全称为BuildingInformationModeling,国内通常的翻译是“建筑信息模型”。美国的“国家BIM标准(NBIMS)”对于BIM的主要定义有三个组成部分:(1)BIM属于一种共享知识的资源,是分享有关此设施信息、并将可靠的依据提供给此设施从建设至拆除整个生命周期一切决策的一个过程。(2)BIM属于在工程项目不同的阶段,各个利益的相关方经过在BIM中提取、插入、修改以及更新信息,从而反映和支持他们自身职责的一项协同型作业。(3)BIM属于建设项目设施功能以及物理特性的一种数字表达。

1.2绿色建筑设计

绿色建筑设计目标包括优化建筑整体质量及性能;提高新能源在建筑体系中的利用率;最大显著降低建筑能耗;减轻建筑活动对自然环境带来的负面影响;延长建筑使用寿命。鉴于对绿色建筑产品的诸多要求,其方案设计的限制条件非常复杂,设计过程中需协调各项建筑标准要求,并考虑区域自然环境,以确保绿色建筑设计目标充分达成。BIM技术原理是以建筑数据为基础,搭建三维可视化模型,对建设过程中涉及到的各个环节、流程进行仿真模拟。BIM技术实现了二维设计到三维设计的过渡,实现可视化的设计过程。数据中存储的建筑信息能够被随时更新和完善,始终保持BIM系统与建设需求间的适应性。BIM技术在建筑领域的深化发展成为必然,随着绿色建筑项目体量不断扩张,BIM技术将成为绿色建筑设计中的基础性工具。

2. BIM技术在绿色建筑设计中的具体应用

2.1建筑规划设计

即建筑群的规划,比如规划区土地资源利用,建设面积、建筑面积、植被面积的规划。规划过程中可以输入国内外绿色建筑群规划的相关参数,从而形成具体的土地资源利用规划平面图。另外,可利用该技术来匹配社会公共服务系统,确保建筑群公共服务系统完备,使得建筑群在交通、就医、就学等方面具有强大的优势。具体操作是将附近相关社会机构纳入到规划当中,通过BIM技术映射到具体的平面图里,利用该技术具有的计算和评价功能,对现有的规划予以分析,最终形成最佳的设计布局。

2.2在节材中的应用

绿色建筑设计标准对建筑用材及用量做出明确固定。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如,整个建筑结构中,400MPa以上级别钢筋用量占比应超过85%,纵向承重构件采用的混凝土材料中,强度超过C50的混凝土用量占比应超过50%。以上要求需设计人员通过大量计算才能实现,得出结果的精确性很难被保证,但借助BIM技术,材料用量占比的测算就可在短时间内完成。BIM系统配备功能强大的数据库,以三维建模统计设计方案中各类材料的使用情况,并对比历史数据分析其占比是否达到绿色建筑设计指标要求,在充分达标的基础上,进行材料节约。此外,BIM技术还可对现有建筑结构进行碰撞检查,提前发现结构中的碰撞点进行调整,避免在施工过程中出现问题,导致材料浪费及返工问题,图1为碰撞检查示意。BIM技术节约了大量材料占比的计算时间,绿色建筑设计效率显著提升。

2.3绿色建筑施工时期BIM技术的应用

绿色建筑施工时期中,BIM技术的作用不容忽视,BIM技术起着重要的作用,它能够对建筑模型开着实时的查看和检查工作,充分掌握整个建筑工程的施工开展状况,并且能够分析潜在的一些问题。整个建筑物模型一些特性利用BIM技术能够进行系统、全面的检验工作,包括建筑物能耗状况、空间重叠状况等,并且以更加直观、清晰的三维效果体现出来。绿色建筑是由多个部分组合而成的,而机电管线是其中一个比较关键的部分。随着机电设备的类型以及数量的增加,因而给机电管线施工带来了更大的难度。因此想要保障整个机电管理施工的效率,设计工作人员要充分借助BIM模型,对整个建筑的机电管线进行充分的分析和了解,设计出比较科学、合理的机电管线施工方案。此外,建筑工程设计工作人员也可以构建直接、可观的4D模型,将建筑时间以及空间模拟在一起,对整个施工开展模拟化管理工作,从而有效的把控施工进展情况,确保高质量、高效率的完成绿色建筑工程。

2.4节能和能源的利用

节能和能源的利用,是当前我国绿建评价系统中的一项主要的内容。相关人员把BIM技术构建的“建筑三维”可视化的模型转换成与之对应的格式再导入到能耗分析的软件,或者直接导入到能耗分析的软件。随后有关人员应当按照相关的标准规范,将其与当地气象的数据进行有效结合,进而完善相关建筑能耗分析模型,对生成的数据进行分析,对建筑能耗的结果数据进行分析以及处理,并进行直观的“可视化模拟”,按照模拟计算的结果设置相关的参数以及对围护结构的方案进行优化或者调整,最终对设计整体过程中的节能标准进行预期的控制。另外,有关人员也可以运用BIM技术的相关模型对室外的太阳辐射的分布及其强度进行分析,从而实现对太阳能相关设备的优化以及方案设计,使得再生能源合理利用的最大化,同时对室外植被配置进行优化。也可以分析室内的自然采光,实现自然采光的充分使用,从而降低了人工照明的能耗。

2.5室内环境的质量

1)自然通风环境。通过利用BIM技术,有效模拟建筑室内的通风环境,然后根据工程的实际建设需求,对建筑室内布局、位置、通风孔尺寸大小等进行有效调整,以改善室内通风环境,促使建筑室内环境变得更加舒适。2)自然采光。通过利用BIM技术,科学模拟与分析对建筑室内的采光情况,然后以我国绿色建筑设计标准为主要依据,合理调整建筑室内的采光程度。另外,在调整建筑室内采光程度过程中,为有效提高自然光采集效果,可以合理调整建筑布局,有效改变建筑的围护结构。

结语

利用BIM技术改善绿色建筑的整体质量,并且BIM技术可以对建筑材料的质量和施工人员的施工技术进行整体的分析和管理,建立一个严格的施工标准,提高施工人员的规范性,从而通过BIM技术可以知道施工单位快速的找到符合住宅建设项目标准的材料,还能及时对建筑工地上的各种建筑物料与设计过程中规定的物料做出比较,确保建筑材料的质量,提高材料的利用率。绿色建筑设计也将是未来的发展趋势,BIM技术在我国起步较晚,在使用方面经验有且欠缺,还需要不断学习,企业应该鼓励工作人员培训学习BIM技术,让工作人员充分了解BIM技术,在工作中能够从容面对困难,及时找到解决办法。

参考文献

[1]王知亮.基于BIM的绿色建筑设计应用研究[J].现代物业(中旬刊),2019(1).

[2]吕佰昌.BIM+VR技术在绿色建筑设计中的应用研究[D].张家口:河北建筑工程学院,2019.

论文作者:许哲

论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期

论文发表时间:2020/4/29

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