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摘要:通過bim技術的應用,可以在提升建筑設計效果的同時,促進綠色建筑功能的發揮。文章分析了綠色建筑設計中的BIM技術設計思路。
關鍵詞:綠色建筑;BIM技術;設計思路;分析
隨著建筑事業的不斷發展,BIM技術也得到廣泛的應用。作為現代建筑的核心組成,綠色建筑已經成為我國建筑事業的發展趨勢,而將BIM技術應用在綠色建筑設計中,可以發現設計思路中存在問題與缺陷,進一步整合綠色建筑所涉及到的資源信息,進而提升綠色建筑設計的有效性,為綠色建筑建設提供保障。所以,需要不斷強化BIM技術在綠色建筑設計中的應用,充分發揮出綠色建筑的功能與作用,并為民眾營造舒適、安全的居住空間。
1案例分析
某博物館項目工程(如圖1所示)的總建筑面積為14.5萬m2;地下2層,地上3層(局部5層),建筑總高68m。博物館1層由3層通高的中央大廳、臨時展廳、學術報告廳、非遺展示區、公共服務空間、觀眾服務用房等組成;2層由基本陳列展廳、專題展廳、未成年活動中心、4D影院、觀眾互動體驗空間及公共服務空間等組成;3層主要由專題展廳、未成年人活動室、觀眾休息廳、互動體驗室等用房組成;局部4層主要由專題展廳、多功能廳、科技保護中心用房及文物庫房組成;局部5層主要由科技保護用房、綜合業務辦公用房、信息資料中心用房等組成。該項目建設過程中運用BIM技術,起到了提升工程設計效果、提高工程建設質量的作用。
2BIM技術概述
所謂BIM技術(如圖2所示),是指綠色建筑施工過程中,通過對相關資料信息進行整合,構建出綠色建筑內的仿真化模型,并且模型中可以體現出項目工程的所有信息資源,為綠色建筑設計提供重要數據支撐。與此同時,BIM技術的應用還可以對建筑工程所具備的特征進行有效體現,以便于設計人員結合實際情況,通過對相關數據的調整和優化,實現對設計方案的有效優化[1]。BIM技術應用具備仿真性、協調性及可視化的特點,而在綠色建筑設計過程中,BIM技術應用具體體現在:1)在實際設計過程中應用BIM技術,可基于其三維可視化特點實現對傳統二維設計方式的轉變,促使建筑結構變得形象化和立體化,便于設計人員對設計方案中存在的問題進行細致地發掘,以此提升綠色建筑設計效果,避免建設中出現返工、偏差等現象。2)BIM技術可實現分布式模型的構建,可以讓綠色建筑工程中不同類型的模型交由專業的設計單位或者是施工單位進行設計,再利用BIM技術將模型整合在一起,以此有效降低設計人員的工作量,提升綠色建筑設計效率[2]。
3BIM技術在綠色建筑設計中的應用
3.1增強建筑與周圍環境的適應性
在綠色建筑設計過程中應用BIM技術,可以幫助設計人員選擇鏡面式建筑幕墻或者玻璃式幕墻,幫助設計人員明確綠色建筑建設對周圍建筑采光的影響,明確室外燈光照射能否照射到天空中。當然,針對上述情況的確定,在使用BIM技術時需要有大量的數據信息作為支撐。所以要在設計工作開展之前全面收集關于項目工程的設計說明、設計平面圖、建筑效果圖等資料,并要求第三方單位高質量開展光污染情況檢測及采光試驗工作,最后將所有信息匯總,并輸入到相關的BIM軟件中,然后設計人員可以運用BIM技術進行相關問題的分析[3]。另外,設計人員可以通過應用BIM技術對綠色建筑室內外的通風環境進行高效的分析和模擬,以此確保綠色建筑室內外的風速、空氣流通情況符合實際設計需求。而針對通風環境的分析和模擬,需要建設單位提供相應的建設平面圖、常年風速情況及風向環境試驗報告等數據,然后輸入到BIM軟件中,實現對室內外通風環境的模擬,明確綠色建筑的實際通風效果,確保綠色建筑的通風效果符合建設需求[4]。
3.2提高能源利用率
綠色建筑的建設布局和朝向有著重要的作用,如若其朝向與布局合理,可以在一定程度上保證夏季的通風及冬季的保暖,并且使綠色建筑圍護結構所具備的熱工性能達到設計標準要求。而在BIM技術使用過程中,要想實現對綠色建筑能源消耗的計算,必須先進行數據參照值的搜集,設計人員可以尋找與工程項目結構類似、大小尺寸類似、形態類似、朝向和布局類似的建筑作為參照物,然后確保參照值與計算值處于相同的環境,以此為基礎進行建筑能源的合理計算。如若綠色建筑設計模擬所得出的能耗量大于參照建筑的能耗量,那么就需要對綠色建筑設計參數進行調整,直到綠色建筑設計模擬的消耗量低于參照建筑的消耗量。而在此過程中,BIM技術的應用可以起到快速計算的作用,并確保其數值的精準性。此外,還可以利用BIM技術進行雨水收集系統的設置;需要設計人員在實際設計過程中采集工程項目的地形地貌、道路信息、綠化信息及排水系統信息等,然后實現對雨水收集系統的合理設計,進一步降低綠色建筑的能源消耗[5]。
3.3提升材料利用率
針對綠色建筑的設計,需要明確環保材料的重要性,在實際設計中盡可能選用環保型建筑材料,或者是可再生材料。并且設計人員需明確,在確保綠色建筑質量與環保性的基礎上,需要將環保材料的使用率提高至總材料的10%以上,才能實現對材料利用率的提升。再則,對材料的損耗進行管控,設計人員可以在BIM模型中提前將材料尺寸及樣式設計建模,讓專業的材料廠家技術人員提前介入,需要修改或校正的地方讓廠家進行節點大樣等標準化設計,完成后把產品的三維模型模擬匯總在BIM的整體模型中,進行綜合測試,尺寸無誤差、安裝無碰撞,再將這部分材料單獨提取發往專業廠家定制完成,然后進行裝配式安裝;整個過程可控制材料零損耗,工期延誤、交叉作業、重復拆除、現場制作的粉塵污染等現場施工問題得到有效解決,這也是BIM技術對綠色施工的貢獻。基于此,設計人員需要收集材料利用比例計算表格、材料匯總表等,然后將其輸入到BIM軟件中,對綠色建筑是否達到節能需求進行科學判斷和評估[6]。
3.4室內環境質量
通過BIM技術的應用,可以實現對以下室內環境的有效模擬,進而幫助設計人員調整參數,實現對設計方案的優化。
3.4.1自然通風環境的模擬利用BIM技術進行建筑室通風環境的模擬,然后結合實際建設需求,通過調整通風孔尺寸、位置及布局的方式,實現對室內通風環境的改善,提升建筑室內舒適度。
3.4.2自然采光模擬通過BIM技術的應用,對建筑室內采光進行科學分析和模擬,然后依據我國綠色建筑設計標準進行室內采光程度的合理調整。與此同時,針對室內采光程度的調整,可以結合對建筑圍護結構的改變、建筑布局的合理調整實現自然光采集效果的提升。
3.4.3熱環境模擬結合相關項目工程數據的輸入,對建筑工程中道路建筑、草地建筑、水系建筑等內容進行有效模擬,然后結合當地實際天氣情況條件數據,設置相應的參數,實現對綠色建筑熱島強度的分析。如若發現熱島強度過大,可以結合實際情況采用加強綠化、建筑單體設計等方式降低熱島效應。
4結語
綜上所述,BIM技術在綠色建筑設計中的應用所取得的效果與成就是顯而易見的,所以需要不斷強化BIM技術的應用,進而降低建筑工程能源消耗,促進我國建筑行業的綠色、可持續發展。
參考文獻:
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[4]勞建臻,程功,楊濤.基于BIM技術的綠色建筑設計研究[J].建材與裝飾,2018,No.544(35):103.
[5]李延釗,林超楠.基于BIM技術的綠色建筑設計方法——以南寧市城市規劃展示館為例[J].暖通空調,2012,42(10).
[6]劉陽,梁雪.基于BIM技術的綠色建筑設計應用研究[J].建筑與預算,2016(5):55-57.
作者:陳清陽 單位:上海現代建筑設計集團工程建設咨詢有限公司