淄博市建筑设计研究院山东省淄博市255000
摘要:BIM技术在建筑设计中的应用,为绿色建筑的发展提供了充分的分析工具,它为绿色建筑在材料、能耗、环境等方面提供了详细的信息。随着建筑信息化程度的提高与发展,通过对建筑生态环境指标的分析与评估,将会提出一套完整的降低能耗和有效利用自然能源的绿色建筑发展方案。本文将对绿色建筑节能设计中BIM技术的应用进行探讨。
关键词:绿色建筑;节能设计;BIM技术;应用
BIM技术和绿色建筑遵循的都是建筑工程全寿命周期管理理念,将二者结合应用能够获得出乎意料的效果,建筑的设计、施工、运营管理都更加标准、规范,建筑的功能也得到了充分的展现,为人们的生活提供了优质、便利的服务,显著提高了人们的生活水平,推进了建筑行业的可持续发展。
1绿色建筑的概念
随着环境污染、生态破坏、能源危机等问题的不断产生,提出了绿色建筑的概念,这种绿色概念的提出,主要目的是为了环境保护以及保证基本的节能减排。在建筑行业的不断发展中,需要注意的是资源的合理利用,经济效益与环境保护能够相互协调发展,在建筑的使用中,绿色建筑的设计理念也能保证人们的健康,并且提供舒适的生活空间。但是我们所说的绿色建筑,不是指单纯地对建筑进行立体绿化,这种“绿色”指建筑对环境无害对人体无害,并且能够真正做到不破坏自然环境,不破坏生态平衡,还能做好建筑的基本工作,并且能够充分利用自然资源,做到最大程度上减少使用合成材料,充分利用自然条件,最终做到节能减排并且保护环境。二十世纪六十年代,绿色建筑概念首次提出,在1969年美国的伊安・麦克哈格针对绿色建筑进行了系统的研究,出版并发行了《设计结合自然》。1990年,世界第一个绿色建筑标准在英国颁布。1992年,联合国也开始全面推广绿色建筑思想,因此,在广泛的关注之下,绿色建筑得到了推广。后来随着绿色建筑的不断发展,世界各国都开始建立自己的绿色建筑标准。所以为了我国的环境保护,我国也在绿色建筑方面进行不断的研究和应用。
2BIM的概念
通俗来讲,BIM就是建筑信息模型,建筑信息模型就是一个完整的数据库,就是描述整个建筑的所有信息。我们常规看到的信息只是几何信息,再此基础上增加材料,我们有的墙是用混凝土的,有的柱子是用钢材的;再增加,这个建筑里面还有电梯,还有信息化设计。这个信息不断地在扩展,直到完全描述一个建筑的所有信息,包括材料的,包括设备的,包括几何空间的,包括使用功能的,这样一个完整的信息组成一个数据库,这个数据库就构成了BIM,建筑信息模型。通过BIM这种技术能够充分体现整个建筑是一个工业化产品,它的部品、部件、材料等等。通过这样一种技术能够体现他们相互之间的关系,这种关系能够影响到建筑的时间、周期、成本,甚至能够影响到它将来是不是耗能,是不是节能。通过这种技术,能够把他们之间的关系体现出来。
3建筑节能设计现状
当前节能建筑设计技术发展还满足不了建筑设计需求,推广的设计理念达不到发展需求,这一现状在我国建筑行业非常普遍。很多的设计师在进行设计时,没有太多主观性创意设计,他们只是参考其他的建筑方案,或者是套用现有的技术进行设计,设计出的建筑缺乏灵性。还有的设计师对设计方案和实际工程没有进行详细的计算分析,没有进行检验工作,不考虑设计是否达到“绿色”“经济”“环保”要求、使得设计出的方案不符合施工需求,很多设计如出一辙。而且,大多数的设计师,他们设计的重心是建筑物的外形以及功能,忽视的能效设计的重要性。在AutoCAD软件占领市场的当前,很多的设计师只能进行手工输入数据,将这些数据存入专业软件内,才可以进行能效分析。熟练的操作这些软件,需要设计师具备丰富的专业知识,具有一定的分析基础。然而,在实际工作中,大量的设计师不具备该技能,使得分析工作难以开展。
4BIM在建筑绿色节能设计中的应用
BIM的建模方法以及信息概念能够保证信息的完整性以及准确度,若能够和建筑绿色节能设计结合起来,不仅能全面展现出建筑的能耗效果,也能够节约相关的资金、材料、能源和土地等。绿色建筑的发展不仅要在建筑物建造的过程中以及后期使用中注重绿色环保,更重要的是要在建筑的设计阶段就要进行绿色节能工作。因此,可以通过BIM技术在建筑绿色节能设计阶段的应用,为建筑物增加更大的效能。比如根据绿色建筑评价指标体系,对建筑项目的景观可视度、采光、声环境等进行有效分析。
4.1室外风环境的模拟
利用AutodeskSimulationCFD软件进行流体力学电脑模拟分析,从而计算出各种方案的立面风压差,然后就能够有效地评估出各种方案自然通风的利用效果,从而选择出最优方案。结合BIM软件对建筑物进行室外风环境的模拟,可以在设计阶段对建筑物进行优化,从而达到节能设计的要求。这样,通过调整建筑规划方案的布局,景观绿化的布置情况,以及改善居住区风的流场分布状况,就能够有效提高人们的居住质量,避免不必要的安全事故发生。
4.2室内自然通风的模拟
分析相关的设计方案,通过调整各个通风口的位置、大小以及建筑布局等,达到改善室内气流的分布情况,并引导室内气流组织有效的进行通风换气,改善室内舒适情况。通过这样的设计,能够直观的看出通风的效果,如果在室内装修完成后,再来进行测试,那么造成的影响会比较大,而且这个模拟更具有科学性和时效性。
4.3室内采光模拟
基于BIM的数据信息,在周边环境影响下进行的建筑室内采光计算分析;根据分析得出的结果对建筑物在周边环境影响下的室内采光设计进行优化;根据不同照明设备的参数信息,可以对建筑进行任意形状的房间三维照度计算和仿真模拟,并依据不同建筑类型照明部分相关规范以及不同照明方案的能耗计算结果进行设计方案的优化。并且通过分析设计方案的室内自然采光效果,来进行调整建筑布局、饰面材料、围护结构的可见光透射比等,改善室内自然采光效果,并根据采光效果调整室内布局布置等。
4.4热环境模拟
对热岛效应进行模拟分析,采用最合理的建筑单体设计、整体布局和改善周边绿化环境等方式消弱热岛效应。
4.5噪声环境模拟
用噪声模拟软件构建建筑物的数据模型,通过对建筑物周边的声环境进行模拟分析,通过对建筑物的用材、建筑内部的布局变化的手段来预测和评价建筑声学质量,提出合理的建筑声学优化方案。
结束语:
能源紧缺问题目前已上升为全球性问题,不仅我国能源短缺问题严重,世界上一些发达国家同样面临着能源短缺的问题,但发达国家利用现代科技有效地弥补了能源短缺所带来影响社会经济可持续发展的负面因素。尤其是在建筑节能设计方面融入了现代建筑设计可持续发展的理念,运用现代科技积极地探索有关建筑设计节能环保,降低建筑能耗的新途径和新方案,目前已取得显著效果。BIM技术在绿色建筑中的应用,同样为我国建筑行业节能减排、可持续发展提供了新的技术手段。
参考文献:
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