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BIM技术在绿色建筑设计中的应用
摘要:近年来,我国建筑业发展迅速,各种新工艺、新材料在工程建设中得到广泛应用,大大提高了建筑物的安全性、适用性和耐久性。然而,随之产生的大量建筑垃圾因处理不当,对生态环境造成了极大的破坏,一定程度上影响了人们的生活质量和居住环境。如何实现可持续发展,打造绿色建筑,是目前建筑行业热论的话题。绿色建筑设计过程中,利用BIM技术建立相应的建筑模型,可以更直观地反映设计存在的问题,提高绿色建筑的设计水平和可行性,提高建设工程质量,优化生态环境,实现建筑节能环保。
关键词:BIM技术;绿色建筑;设计
引言
BIM技术设计结果可以用三个维度显示,在现代建筑设计中有很多应用。BIM技术支持绿色建筑技术与建筑设计的融合,帮助设计师捕捉建设工程的每一个细节,从而进一步保证设计方案的合理性和有效性。本文从BIM技术的特点入手,分析探讨了如何更好地将BIM技术应用到生态友好型建筑节能设计中。
一、BIM技术特点
1.1 可视化
可视化是BIM技术的基础。通过使用专用软件将管理计划和管理操作转换为相应的信息模型,让相关人员直观地了解设计方案的准确性和适用性,优化施工方法和进度计划。BIM技术本身具有强大的可视化能力,可以显示建筑物的立体效果并进行渲染。同时,BIM技术还能进行设计和施工期的可视化,优化建筑框架的整体设计,准确显示建筑环境改善特征和组件,提高设计质量。
1.2 调整
一个项目的施工是一个复杂的过程,涉及到很多专业知识,需要管理人员做好施工设计的识别工作,将施工过程中可能出现的风险降到最低。BIM技术的应用可以充分展示管理行为,帮助管理人员更好地分析施工管理行为在施工影响区域的具体应用,发现不足并进行优化,促进建设整体协调性。
1.3 模拟
仿真模拟可以实现对项目施工过程的动态分析,及时发现施工过程中存在的安全问题和隐患,为后续的安全管理操作提供参考。BIM技术的模拟不仅限于建筑设施的三维模拟设计,还可以模拟一些不真实的物体,在BIM技术的支持下,可以实现对建筑设计中各种物体的有效模拟。相应的模拟实验能够准确模拟建筑物的施工过程,在BIM技术的指导下,设计师可以结合具体的施工模型,制定合理的施工方案,实施各项活动。BIM技术的应用还模拟了施工单位的成本信息,让管理人员能够第一时间应对突发事件,制定出更具可行性的设计方案。
二、BIM技术设计在绿色建筑中的优势
因为之前的绿色工程设计会存在很多问题,所以需要结合BIM技术来设计绿色建筑,能够很好的诠释设计师的绿色设计理念。
(1)协作。绿色建筑是一个综合性的设计,包含了许多项目。绿色建筑的建设不是一个人设计的,需要结合许多人的优势,包括结构、暖通空调、给排水、室内和景观设计师等进行全面的设计。建筑物任何部分的设计人都必须基于绿色主题进行设计。比如门窗的通风和照明设计在冬天会产生暖和的效果,而在夏天会产生冷却的效果。如何最大限度的减少使用空调和暖气,利用风能降低能耗,节约能源等。
(2)绩效计划的比较。过去,专家在对联网家庭进行绿色分析时,必须使用分析软件输入数据进行分析,使用其他软件重新输入数据。因此,绿色建筑的概念停留在绘图阶段,并没有体现在具体的施工中。BIM技术可以解决这些问题,由于BIM模型存储了大量的信息,只要进入智能分析模式,无需人工输入数据,就可以完成绿色智能建模和设计工作。在对场地及其环境进行分析后,设计师可以通过场地的科学设计,设计出与周围环境相融合的绿色风格设计,通过BIM模拟技术为绿色环保建筑选择设计方案。
(3)全寿命周期建模。绿色建筑的建设必须贯穿其整个生命周期。BIM模型包含了整个生命周期的内容,是完整的生命周期设计软件,使BIM技术能够更好地应用于绿色工程设计工作。
三、基于BIM技术的绿色建筑设计措施
3.1 绿色建筑项目初期应用
设计师可以利用BIM技术创建三维模型,模拟自然环境和气候条件等因素,如阳光或通风等,科学地确定房屋的设计。照明和通风有助于节约资源,在一定程度上降低能耗,BIM技术能够实现因地制宜的设计理念。设计师还可以利用BIM技术对项目方案进行评估,了解房屋或建筑物的采光效果,快速有效地发现问题,并及时解决问题,实现绿色节能。
3.2 BIM技术在绿色建筑规划设计阶段的应用
目前,建设工程的结构越来越复杂,在进行建筑设计时,不仅要综合考虑建设工程形式的科学性和适用性,还要检查其内容和形式,保证建设项目更具科学性,实用性和使用性。保证建筑物更好的节能效果,需要使用BIM技术的参数化和模块化设计工作来执行建模任务。参数化设计功能模块包含在BIM软件中,可以通过应用相关参数来准确描述建筑项目的形状,同时快速完成建模。随着相关参数的修改和完善,在进行参数优化的同时,BIM技术会自动将一些不变的参数保留在原来的状态,让集成系统更好的进行调整。因此,使用BIM技术可以有效提高综合设计的整体性。BIM系统还包括视觉功能模块,可视化设计度量可用于从差异化角度分析设计。可以通过透视观察,也可以从鸟瞰角度观察,帮助施工人员更好地建立整个建筑物的模型。
3.3 提高能源效率
绿色建筑的定位和布局非常重要。如果定向和布局科学合理,基本可以保证绿色建筑围护结构冬暖夏凉的热工性能,可以满足适用性的要求。在使用BIM技术的同时,需要收集数据参考值来计算绿色建筑等能耗。设计者通常找一栋结构或形状与项目相似的建筑物作为参考,比较计算值与参考值。如果绿色建筑设计模拟的能耗大于参考建筑的能耗,则应科学合理地调整绿色建筑的设计参数,直至绿色建筑设计模拟的能耗较低。在此期间,BIM 技术可以让您进行快速计算,同时确保计算值的准确性。此外,通过使用BIM技术设置雨水收集系统等,可以尽可能降低绿色建筑的能耗。
3.4 加强楼宇运营管理
在建筑设计的早期阶段,BIM技术被应用于综合收集和整合建筑相关信息,直到整个建筑施工完成,使用BIM 技术来全面计算和存储与建筑物相关的所有信息和数据。建筑物正式投入使用后,这些数据可以为维护作业提供强有力的数据支持。例如,如果建筑物的空调系统出现故障,则可以使用BIM技术对问题进行整体分析,显示所有可能的问题,从而大大提高维护人员调查的效率并加快维修速度,有助于提高建筑物的性能。
3.5 应用室外环境模拟创建步骤
在建筑施工过程中,要根据周围环境等因素确定建筑的朝向,同时进行景观规划和开发,全面了解环境需要的风向分布和具体风向评估。在外部环境模拟工程阶段,可以利用计算机模拟分析技术了解建设工程周围的压差值,分析自然通风条件的基本信息。通过使用BIM技术对外部环境进行操纵和模拟,可以在整个项目中整合一组数据和信息材料来应用和配置建筑物的布局元素,以创建真正的绿色建筑。
结束语
绿色建筑设计是一种跨学科的包容性设计,BIM模型可以满足这些需求。BIM的实施可以推进设计后期对建筑物各种物理信息的分析,并可以帮助建筑师在规划和概念设计阶段做出与绿色建筑相关的决策。BIM技术可以优化建筑物的初步设计和建筑物的外部施工管理,降低能源和材料消耗,最终实现绿色建筑的目标。
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