摘要:当前我国绿色建筑设计虽然在较大范围内得到了应用、推广,但是对于成本控制、资源节约与环境保护等方面的控制效果仍不甚理想。BIM技术在绿色建筑设计中的应用则能够通过信息管理与设计、施工、管理等方面的模拟,为绿色建筑设计提供有效的参考与指导。
关键词:绿色建筑;节能设计;BIM技术
引言
通过建设BIM建筑信息模型能够将建筑物中的各类信息有效反映出来,通过全面的信息模型数据系统来明确拓扑连接件的关系,并且能为设计人员提供设备、材料、部件以及空间等数据,为其计算与评价工作的开展提供可靠参考。可见,分析BIM技术在其各个阶段的具体应用评价,对于提高绿色建筑工程建设质量有着极为重要的现实意义。
1基本概念
1.1BIM技术
首先就有着可视化特征,在进行设计过程中,不但能够令过去较为抽象的建筑更加形象化,同时还能够保证合理的体现出不同部件之间所存在的位置关系,这对于不断提高整体的生产效率和降低建设成本都有着良好帮助作用。最后一个方面就是其自身具有一定的互用性特征,在实际应用BIM技术的过程当中,所有的信息都处于一种随时共享状态,保证信息在发送和接收过程当中能够实现高度一致性,保证在整个结构施工生命周期当中,能够实现有效信息共享,这对于降低成本有着良好帮助作用。
1.2绿色建筑
从绿色建筑角度上看,在我国范围内已经得到了广泛的认可,在进行绿色建筑设计过程当中,最为关键的一个目标就是要最大限度上利用目前已有资源,对相关环境进行充分保护,降低整个施工过程当中对环境所可能造成的污染。从绿色建筑设计特征上看,主要可以概括为以下几个方面。首先对于绿色建筑设计而言,更多的还是希望能够采用更为先进的设计技术,在保证节能环保原则得以实现情况下,针对性开展建筑设计,这对于降低建筑能耗有着良好促进作用。其次在进行绿色建筑设计过程当中,并没有明确化规则和模式,因为在实际设计过程当中,更多的还是将关注重心放在周围生态环境方面,希望能够最大限度上能利用好已有自然资源。
2绿色建筑设计需要遵守重要原则
2.1坚持以人为本的设计原则。设计建筑房屋的目的是改造和优化人类的生活空间,因此应在保证不影响居民身体健康的情况下,多使用一些有利于居民身体健康的施工设备和材料。
2.2坚持舒适健康的原则。要科学处理房屋建筑的空间结构,充分利用太阳能或风能等自然资源,提高房屋内的湿度和温度,提高居住者的舒适度。
2.3坚持节约资源和能源的原则。为了避免严重的资源浪费的情况,必须充分利用自然资源。
3在绿色建筑节能设计中BIM技术的应用
3.1BIM技术在设计前期准备的应用
(1)关于能源节约。在对绿色建筑进行评估时,节约利用能源是一个非常重要的标准,也是推进BIM持续发展的重要手段。在开始设计时,可以使用BIM模型来分析室外阳光的整体辐射强度和分布情况,并持续优化整体太阳能设计方案,从而加强对太阳能资源的使用。同时,还可以分析室内的自然采光,并使用自然采光的方式减少人工照明中产生的能源消耗。
(2)关于节能材料的利用。根据当前的社会发展形势,我国公共建筑的功能需求持续上涨,而一些建筑设计明显不合理,会引发机电管网错乱的问题。通过应用BIM技术检测机电管网,能够更有效地解决其中存在的问题。
(3)室内环境和结构热工性能是绿色建筑设计的一部分,需要将外围结构和热功能的参数输入BIM的建筑模型中,然后使用软件计算这些参数,并且结合国家制定的相关标准,保证其与国家制定的标准相符。如果建筑不符合相关标准,则需要进一步判断和重新计算建筑的能耗。
3.2BIM技术在方案设计的应用
(1)外墙保温设计。在外墙保温设计中使用BIM技术,可以对挤塑板和保温砖这两种设计模式及时进行数据测量和计算,这样不仅能够提高材料的使用率,还能够保证建筑物的保温数据更加精准。特别是在计算墙体荷载时,突破以前传统外墙保温设计中平面设计模式的界限,BIM技术通过对基层数据的信息分析和外墙保温相关数据的统计,不仅可以计算出保温层的信息数据,还可以计算出外层数据信息,有助于科学规划外墙保温的负载分布。在此基础上,再对热桥进行精准的计算,使外墙保温设计更加接近绿色建筑节能设计标准。尤其是将外墙自然温度引入并汇集也起到了保温额效果,这不仅减少了外墙保温设计的成本,还能够实现对自然温度的高效利用。
(2)电能利用设计。BIM技术在电能方面的使用设计,主要体现在CAD设计软件上。在基础设计中,能够综合管线布局与电能利用、设计效果等因素,积极进行电力能耗计算,尤其是有害气体含量的计算。对绿色建筑群进行量化模拟处理,可以超越绿色建筑中电力使用设计的界限,进行环境污染分析,全面分析绿色建筑周圍的环境,计算载荷力,然后有针对性地调整设计一套电能使用方案,使电能节能效果更加理想化。在布线设计中,要演示建筑中电气设备的布线情况,保证所有布线设计的科学性和电气设备布局的合理性,并改进绿色建筑中的电能利用设计水平。
(3)节能与能源利用。通过将建筑性能分析专业软件引入BIM模型,可以分析建筑的能耗和热性能,然后根据分析结果调整整个建筑的设计参数,从而有效实现绿色建筑的节能目标。此外,BIM模型可用于改善设计建筑的距离、方位、造型和墙窗比例,以降低能源消耗并提高自然能源利用率。
(4)节材与材料资源利用。第一,可以将材料信息输入BIM模型,这样就可以动态跟踪材料的交付、生产和使用的各个方面,不仅能够追踪材料的下落,还能够避免材料浪费。第二,BIM技术有很强的数据统计和分析的能力,因此可以用其来预估材料的使用量,对分配材料进行优化。第三,还可以根据BIM模型的分析和控制材料的性能,使绿色建筑节能的设计既节省成本又可以实现绿色建设的目标。第四,利用BIM模型进行碰撞和冲突的检测,能够减少遇到冲突而返工所导致的浪费材料的问题。
(5)室内环境质量。在BIM模型中,可以透过变更门和窗的大小、位置和方向来识别房间空气流动,并查看其是否会影响空气品质。通过光噪声分析,可以判断室内照明和隔音效果是否符合要求,同时通过调整建筑的间距或者方向来增强室内的视觉效果。
4应用模式分析
关于BIM技术的应用,它可以改进对建筑模型的使用,从而帮助建筑师优化建筑设计。采用BIM模型,可以将设计方案转换为三维模型,便于观察分析,提高专业人员的总体通信效率,显著减少规划中可能出现的错误和遗漏,从而有效控制项目的施工成本。例如管道碰撞、建筑物和结构之间的问题、结构和管道、机电设备等。BIM技术则有助于更有效地解决管线问题,实现精准定位的布线路径,以及解决建筑之间、建筑与结构、结构与管线、机电设备之间的问题,在整个设计过程中,也可以随时预览设计,及时更正设计,保证设计的最佳化。
5结束语
综上所述,当下我国经济发展政策在逐渐地改变,要大量应用绿色建筑节能设计手段,不断提升建筑节能应用水平,保证建筑能够朝着节能、环保的方向发展,从而有效节约各种资源,减少不必要的能源成本。
参考文献
[1]李波.建筑节能设计中BIM技术的应用策略[J].山西建筑,2021,47(02):151-153.
[2]邓慧霞.绿色建筑节能设计中BIM技术应用探讨[J].四川水泥,2020(12):83-84.
作者简介:
林永福(1979.06---)男,汉族,广西马山人,工程师,工学学士,广西华利达建筑有限公司 , 研究方向:绿色建筑节能、深基坑支护施工技术