王岳鋒
摘要:隨著現(xiàn)代社會和經(jīng)濟的飛速發(fā)展,國內(nèi)建筑行業(yè)的進步也非常巨大,建筑行業(yè)在獲得巨大市場空間的同時,也面臨著資源消耗巨大,建筑垃圾過多,環(huán)境污染加劇的問題。而綠色建筑物設(shè)計的理念可以使建筑物在設(shè)計、施工和使用的全生命周期中減少資源的消耗,也減少建筑垃圾的產(chǎn)生,同時也能減少環(huán)境的污染。尤其是BIM技術(shù)的合理應(yīng)用,將會使綠色建筑的設(shè)計效果和應(yīng)用能力大大提升,也能更好地發(fā)揮生保護生態(tài)環(huán)境的作用。因此,文章重點對綠色建筑的設(shè)計過程中BIM技術(shù)的價值和應(yīng)用特征進行分析,為綠色建筑物的創(chuàng)新工作提供參考,提升BIM技術(shù)的應(yīng)用價值。
關(guān)鍵詞:綠色建筑;建筑設(shè)計;BIM技術(shù)
1 BIM技術(shù)的特點
BIM建筑信息模型技術(shù),是一種應(yīng)用于工程設(shè)計、建造、管理的數(shù)據(jù)化工具,它具有以下幾個特點:
1.1完備性
BIM技術(shù)的應(yīng)用過程中,需要對施工項目所具有的三維特性和詳細的施工數(shù)據(jù)等信息進行分析和處理工作,使得物體的結(jié)構(gòu)、材料、特性等方面都能在數(shù)據(jù)的指導(dǎo)之下進行分析和應(yīng)用,從而在施工中對于施工的工序、過程、水平、材料質(zhì)量等以及后續(xù)的邏輯關(guān)系進行分析與控制。
1.2相關(guān)性
BIM系統(tǒng)的應(yīng)用中,對于所有的研究和應(yīng)用的對象都能夠被識別出來,在各個對象之間的聯(lián)系上也進行了密切的分析。通過BIM系統(tǒng)將模型內(nèi)部的數(shù)據(jù)信息等進行歸納和研究分析,并將研究結(jié)果以圖形或文檔的形式輸出。在BIM系統(tǒng)中,某一對象發(fā)生了相應(yīng)的改變,則與該對象相關(guān)的所有對象也會隨之改變,以保證BIM系統(tǒng)的完整性和全面性。
1.3一致性
施工項目的不同階段,系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息都具有連續(xù)性的特點,只要在初始工程時進行了數(shù)據(jù)的輸入,就可以在后續(xù)實現(xiàn)自動的轉(zhuǎn)換和分析工作,對象可在各個階段進行簡單的調(diào)整或擴展,無需重復(fù)構(gòu)造對象,避免了數(shù)據(jù)信息不對等的問題。
2 BIM在綠色建筑設(shè)計中的應(yīng)用價值
“綠色建筑”是指在建筑物的生命周期中,不僅能節(jié)約能源,而且能達到保護生態(tài)環(huán)境的目的。實例表明,在綠色建筑設(shè)計中的應(yīng)用BIM技術(shù)能有效地避免建筑污染,為人們創(chuàng)造舒適的居住環(huán)境,促進人與自然的和諧穩(wěn)定發(fā)展。將BIM技術(shù)應(yīng)用于綠色建筑設(shè)計中,可大大提高利用自然的效率,使人們對建筑構(gòu)造有一個大概的了解,為以后的施工奠定基礎(chǔ)。由于我國綠色建筑的規(guī)模越來越大,綠色建筑的設(shè)計水平難以提高。為了能順利開展這項工作,要求有關(guān)人員提前進行調(diào)查研究,完善和歸納前期的設(shè)計方案,在綠色建筑設(shè)計質(zhì)量不斷提高的情況下,防止出現(xiàn)生態(tài)環(huán)境污染問題,確保綠色建筑設(shè)計中能有效運用BIM技術(shù)。
3.BIM在綠色建筑設(shè)計中的應(yīng)用
3.1在綠色建筑設(shè)計前期階段BIM技術(shù)的應(yīng)用
在綠色建筑方案設(shè)計過程中,需要設(shè)計人員對建筑所在區(qū)域的地形、地貌特征進行綜合評價,對日照、通風(fēng)等進行綜合研究,使得節(jié)能方案的設(shè)計更加符合實際的建筑物需求,綠色建筑物的施工設(shè)計工作都集中在平面設(shè)計方面。由于設(shè)計措施涉及的工作量很大,BIM技術(shù)的應(yīng)用可以從多角度的建模進行分析,提升設(shè)計工作的準確性和有效性,從而有效縮短設(shè)計周期。
3.2綠色建筑方案設(shè)計階段的BIM技術(shù)應(yīng)用
當(dāng)前,建筑工程的類型日趨復(fù)雜化,所以在對建筑物進行設(shè)計的過程中,需要進行全方位的思考和分析,保證建筑物形式、功能與環(huán)境的適應(yīng)性。而BIM的參數(shù)化和模塊化技術(shù),能在設(shè)計過程中更好的幫助建筑師完成優(yōu)美的建筑形體以及科學(xué)的建筑構(gòu)造的設(shè)計任務(wù)。
BIM技術(shù)的參數(shù)化軟件設(shè)計功能,能將參數(shù)化的應(yīng)用效果和精準程度大大提升,準確地描述建筑工程形態(tài),并可快速地完成建模,還可對已建模型中的相關(guān)參數(shù)進行修改和完善。同時,BIM系統(tǒng)在進行參數(shù)優(yōu)化時,還可自動將一些未改變的參數(shù)保持在原有狀態(tài),從而保證綜合系統(tǒng)具有更好的協(xié)調(diào)性。因此,BIM技術(shù)能夠有效地增強綜合設(shè)計的效果。此外,BIM系統(tǒng)中還包含了可視功能模塊,利用可視化設(shè)計手段,可以從差異化的角度來分析設(shè)計方案,對于各個部件的觀察和分析可以更加立體和直觀,使得相關(guān)工作的進展和設(shè)計工作更加便利。設(shè)計中可以從第三方的角度對建筑物進行整體性的觀察和分析,提升了建筑整體的設(shè)計效果和有效性。
3.3 BIM技術(shù)應(yīng)用于綠色建筑環(huán)境分析
BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計過程中的應(yīng)用需要特別注意以下兩個方面:第一,有效研究建筑物內(nèi)的自然光線,根據(jù)綠色建筑的自然采光要求,采用BIM技術(shù)時,要有針對性地改進相應(yīng)的設(shè)計方案;第二,運用BIM技術(shù)時,要根據(jù)綠色建筑模型的運行情況,有針對性地對建筑內(nèi)部風(fēng)口大小和所在區(qū)域進行調(diào)整,以保證建筑內(nèi)空氣的暢通和流通。同時,在建筑內(nèi)進行模型建設(shè)時,設(shè)計者要采用BIM技術(shù),選擇合理的設(shè)計參數(shù),全面完善綠色建筑的布局。
3.4建筑朝向
世界上的不同地區(qū)的環(huán)境是不相同的,應(yīng)該在外部對建筑物的地理、人文等環(huán)境進行分析,在保證建筑物功能的同時,使得建筑的使用效果和舒適度有所提升。
合理、科學(xué)地確定建筑朝向,可以優(yōu)化室內(nèi)光源分布,使室內(nèi)環(huán)境更適宜居住。通過科學(xué)的設(shè)計,使建筑室內(nèi)在夏季高溫時,能有效地減少太陽直射時間;在冬季低溫時,又讓光源能夠提高室內(nèi)溫度。這就需要在設(shè)計的過程中,利用BIM技術(shù)對于建筑本身的溫度、通風(fēng)等方面進行優(yōu)化設(shè)計工作,降低在溫度方面的設(shè)計和投資,從而在總能耗的角度進行節(jié)能控制。這也是節(jié)約和控制資源的一種重要的方法和手段。
3.5建筑熱工
建筑物圍護結(jié)構(gòu)的類型決定建筑物的節(jié)能效果。利用BIM結(jié)Ecotect分析工具,從建筑圍護結(jié)構(gòu)的角度進行深入分析,從而將建筑物的能效進行定量控制。根據(jù)分析結(jié)果,輸入信息建立建筑的虛擬模型。當(dāng)外圍護結(jié)構(gòu)采用高性能的保溫材料時,通過對建筑的虛擬模型進行熱工模擬,發(fā)現(xiàn)11:00以前由于光源的直接照射,室內(nèi)溫度明顯偏高。在11:00之后的室外溫度正在逐步上升,而室內(nèi)的溫度呈現(xiàn)了相對平穩(wěn)的變化趨勢,隔熱的效果十分突出。室內(nèi)外的溫差在一天的高溫期內(nèi)差別不大,這也充分體現(xiàn)了保溫的作用與效果。
在全年的溫度變化過程中,需要在溫度變化和季節(jié)變化中做好規(guī)律的分析,從而進行更符合功能需求的外墻保溫設(shè)計,做好材料的選擇等。對于室內(nèi)的溫度進行設(shè)計,還需要考慮到房間所在的環(huán)境溫度條件和房間內(nèi)部的冷熱承載能力,這都與綠色建筑設(shè)計密切相關(guān)。在具體工程設(shè)計的時候,應(yīng)該利用BIM技術(shù),對建筑物所在的地理位置、外部的環(huán)境因素、人為因素等進行綜合性的判斷工作,模擬建筑的熱工性能,指導(dǎo)綠色建筑設(shè)計。
3.6建筑照明
在綠色建筑設(shè)計中,照明設(shè)計也是十分關(guān)鍵的一項。照明在人們的生活中發(fā)揮了不可替代的作用,適中的光源可以為人們在夜晚提供照明服務(wù)。一些光源還可以起到減輕人們壓力、調(diào)節(jié)生活、保護眼睛的作用。生活照明的主要方式分為自然照明和人工照明。設(shè)計中最關(guān)鍵的是需要通過設(shè)計建筑的位置、朝向、窗戶等方面的設(shè)計改善自然照明不足的情況,合理將自然光源引入室內(nèi),改善照明的問題,盡可能減少人為照明的使用,節(jié)約資源。建筑物的設(shè)計初期,應(yīng)該收集建筑物周邊的基礎(chǔ)資料,通過BIM結(jié)合Ecotect等軟件,對建筑物的采光進行模擬分析,當(dāng)建筑物室內(nèi)的自然光線照明不足的情況,就需要通過調(diào)整建筑物的朝向、優(yōu)化建筑物的窗戶設(shè)計,從而引入光線的直射,增強房間的照明。同時也需要根據(jù)模擬結(jié)果,對一些強光導(dǎo)致的不適現(xiàn)象,從設(shè)計角度進行避免,增加建筑使用的舒適性。
4結(jié)論
綜上所述,綠色建筑的設(shè)計過程中可以充分發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢。借助BIM技術(shù)建立建筑的全過程模型信息,進行節(jié)能分析,設(shè)計人員可以從建筑的朝向、熱工性能、照明等方面進行合理地設(shè)計優(yōu)化,從而提高建筑的綠色節(jié)能能效。目前,綠色建筑已經(jīng)成為建筑行業(yè)的重要發(fā)展趨勢,需要在設(shè)計過程中進行關(guān)于綠色技術(shù)和綠色方案的專項部署,將BIM技術(shù)充分應(yīng)用到其中,保證各個階段的工作目標得以實現(xiàn),促進建筑行業(yè)的發(fā)展。
參考文獻:
[1]陳耿.BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計中的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn),2019(3 6):151.
[2]詹冬.BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢[J].工程技術(shù)研究,2018,3(11):158-159.
[3]陳賢勇.BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用分析[J].工程技術(shù)研究,2018,3(15):165-166.
城市建設(shè)技術(shù)集團(浙江)有限公司?310000