發(fā)布時(shí)間:2022-10-14 15:12:03
序言:寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了1篇的BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請(qǐng)盡情閱讀。
bim技術(shù)是生產(chǎn)輔助工具,在節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)中有著重要價(jià)值。其可加速建筑工程綠色設(shè)計(jì),而合理應(yīng)用BIM技術(shù)能充分管控建筑施工流程和布局,為設(shè)計(jì)綠色建筑提供參照。BIM技術(shù)應(yīng)用在綠色建筑中,可合理把控建筑工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中的風(fēng)速、光照,優(yōu)化綠色設(shè)計(jì)工程質(zhì)量,提高建筑設(shè)計(jì)性能。
1BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的重要性
BIM技術(shù)屬于三維建筑信息模型,能夠合理共享和傳遞建筑信息,設(shè)計(jì)中可使抽象建筑更加形象化,突出部件間的位置關(guān)系,提升生產(chǎn)效率,節(jié)省建設(shè)成本。BIM技術(shù)平臺(tái)包括建筑的全部信息,如建筑結(jié)構(gòu)、建設(shè)類(lèi)型、材料性能等,且信息處于共享狀態(tài),在發(fā)送和接收信息時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)同步性,確保共享有效信息,節(jié)省成本。BIM技術(shù)應(yīng)用于綠色建筑設(shè)計(jì)中,能夠增加綠色建筑的有效性,減少能源消耗,保證有效使用能源,還能減少污染,使人們的生活質(zhì)量得到保證。人們對(duì)綠色建筑的需求不斷提升,將BIM技術(shù)應(yīng)用于綠色建筑設(shè)計(jì)中,能夠減少工作人員的工作量,為其提供數(shù)據(jù)支撐,保證數(shù)據(jù)的合理性和可靠性,為客戶(hù)構(gòu)建理想的建筑模型。其還能夠發(fā)揮出建筑功能,避免浪費(fèi)材料,提升建筑的完整性。
2工程實(shí)例
福建某山莊工程總建筑面積為1.73萬(wàn)平方米,地上建筑面積大約為1.25萬(wàn)平方米,建筑群劃分成三個(gè)功能區(qū)。項(xiàng)目處于丘陵位置,有著高低起伏的特性,是建筑群的適應(yīng)性、外觀和布局均有著較高的標(biāo)準(zhǔn)。此項(xiàng)目使用BIM技術(shù)開(kāi)展設(shè)計(jì),通過(guò)分析能耗選擇合適的設(shè)計(jì)方案,為綠色節(jié)能設(shè)計(jì)提供參考,見(jiàn)圖1。使用CAD3D軟件,分析甲方提供的地形數(shù)據(jù),構(gòu)建模型信息,從而開(kāi)展相關(guān)操作。
3BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)前的應(yīng)用
綠色建筑設(shè)計(jì)師需要綜合分析相關(guān)要素進(jìn)行設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)場(chǎng)地時(shí),要將原地貌的特色和地形自然條件進(jìn)行保留,避免大幅度改造地貌地形。要保護(hù)原場(chǎng)地的生態(tài)環(huán)境,將其與項(xiàng)目融合在一起。分析地形植被,應(yīng)用BIM技術(shù)分析場(chǎng)地環(huán)境,便于設(shè)計(jì)師選擇出最合理的朝向開(kāi)展布置工作。對(duì)于場(chǎng)地的人文要素、生態(tài)環(huán)境要素和自然地理要素,要應(yīng)用BIM技術(shù)開(kāi)展場(chǎng)地設(shè)計(jì)、分析和建模工作。由于傳統(tǒng)地基分析會(huì)存在著一定的問(wèn)題,應(yīng)使用BIM技術(shù)與GIS技術(shù),模擬場(chǎng)地的建筑空間和環(huán)境,快速合理地分析結(jié)果,遵循綠色建筑設(shè)計(jì)原則,節(jié)約土地,保護(hù)環(huán)境,做出合理的場(chǎng)地規(guī)劃。
3.1合理分析場(chǎng)地氣候
開(kāi)展綠色建筑設(shè)計(jì)的前提是分析場(chǎng)地氣候。使用BIM軟件將氣象數(shù)據(jù)的二維數(shù)字信息變成圖像,確保建筑師能夠掌握?qǐng)龅氐臍庀笮畔?,了解舒適性區(qū)域。使用軟件模擬場(chǎng)地區(qū)域太陽(yáng)輻射的朝向,按照全年過(guò)熱期、過(guò)冷期太陽(yáng)輻射計(jì)量確定建筑的朝向。
3.2設(shè)計(jì)場(chǎng)地
設(shè)計(jì)場(chǎng)地能夠令場(chǎng)地建筑物和周?chē)h(huán)境要素形成整體,確保合理使用場(chǎng)地,達(dá)到最佳效果,獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益,從而實(shí)現(xiàn)綠色建筑的目標(biāo)。傳統(tǒng)建筑場(chǎng)地設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)師結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn),但設(shè)計(jì)要素較多,人工分析容易出現(xiàn)問(wèn)題,而B(niǎo)IM技術(shù)能夠解決這些設(shè)計(jì)問(wèn)題。應(yīng)用BIM技術(shù)模擬場(chǎng)地,同時(shí)在場(chǎng)地模型開(kāi)展分析,能夠理性設(shè)計(jì)場(chǎng)地。場(chǎng)地模型要應(yīng)用數(shù)字地形模型來(lái)表達(dá),在開(kāi)展場(chǎng)地模型設(shè)計(jì)時(shí),數(shù)字地形高程有著重要的作用,因此需要構(gòu)建場(chǎng)地的數(shù)字高程模型。構(gòu)建場(chǎng)地模型的數(shù)據(jù)來(lái)源包括采集圖矢量化、航空航天、影像測(cè)量及人工測(cè)繪等,其中地理信息資源較為普及,能夠獲取免費(fèi)的地形數(shù)據(jù),即使無(wú)法獲取DEM模型,也可提供地形數(shù)據(jù)三維資料,通過(guò)相關(guān)軟件構(gòu)建場(chǎng)地模型,如先設(shè)置標(biāo)高,使用導(dǎo)入的格式描繪高建數(shù)據(jù),若是無(wú)法獲取DEM數(shù)據(jù),則要通過(guò)周?chē)F(xiàn)有的植物、建筑和樹(shù)形等獲取地形數(shù)據(jù),使用無(wú)人機(jī)影像測(cè)量和掃描方式,通過(guò)攝影掃描結(jié)合測(cè)量型GPS給出控制點(diǎn),將此導(dǎo)入軟件,對(duì)四周建筑應(yīng)用地面激光掃描建模,利用無(wú)人機(jī)測(cè)繪建模,從多角度圍繞定點(diǎn)拍攝合成建筑外形。
3.3布設(shè)道路
建筑內(nèi)部的道路是重要的紐帶,在設(shè)計(jì)道路和復(fù)雜地形時(shí),要符合配置橫斷面的標(biāo)準(zhǔn)和消防要求,使用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)標(biāo)高,形成縱斷面和平面等,保持動(dòng)態(tài)性,便于設(shè)計(jì)師選擇最佳計(jì)劃方案。
4BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
4.1建筑體型設(shè)計(jì)
人們要求建筑外形具有美觀性和實(shí)用性,通過(guò)建筑體型設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo),應(yīng)用BIM技術(shù),可優(yōu)化建筑模型的可視性特征和參數(shù)型特征??梢暬O(shè)計(jì)能夠靈活轉(zhuǎn)換角度,可視點(diǎn)可以是室外或室內(nèi),具有透視性,也可以觀看全局建筑模型,開(kāi)展局部觀察,從而調(diào)整方案細(xì)節(jié)。在設(shè)計(jì)前期,要調(diào)研場(chǎng)地情況,根據(jù)建筑總平面布局及BIM技術(shù)場(chǎng)地分析數(shù)據(jù),掌握通風(fēng)模擬情況,合理設(shè)計(jì)建筑間距和朝向,確保建筑總體布局符合要求。圖2所示為場(chǎng)地總平面布局相關(guān)影響因素。
4.2建筑排水和采光設(shè)計(jì)
采光設(shè)計(jì)是綠色建筑設(shè)計(jì)的重要組成部分??茖W(xué)合理的采光能夠節(jié)省電力、能源,建筑工程材質(zhì)、面積均和采光效果有著直接聯(lián)系。傳統(tǒng)工程設(shè)計(jì)主要應(yīng)用渲染方式,但采光效果和預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)存在較大差異,光線(xiàn)效果不理想,采光設(shè)計(jì)無(wú)法突出綠色節(jié)能理念。在收集建筑空間布局?jǐn)?shù)據(jù)、窗戶(hù)采光面積及玻璃材質(zhì)信息時(shí),要使用智能化繪圖工具來(lái)處理虛擬部分,全方位觀察建筑空間中的采光度。合理使用BIM技術(shù),對(duì)室內(nèi)采光燈具實(shí)施一體化設(shè)計(jì)。使用BIM技術(shù)能夠模擬出室內(nèi)臥室、廚房和餐廳的光線(xiàn),利用3D功能為業(yè)主提供虛擬設(shè)計(jì)效果。根據(jù)協(xié)同設(shè)計(jì)理念,結(jié)合立體設(shè)計(jì)和平面設(shè)計(jì),應(yīng)用BIM技術(shù)模擬輸水流量、排水布局,根據(jù)高層水壓設(shè)計(jì)節(jié)能排水系統(tǒng),確保用戶(hù)充足的供水,防止浪費(fèi)水源。設(shè)計(jì)排水時(shí),要全面整合數(shù)據(jù)材料,選擇綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)材料,合理制定管道布局計(jì)劃。應(yīng)用BIM技術(shù)查看是否有沖突部分,及時(shí)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,確保排水管道無(wú)交叉、無(wú)重復(fù)等情況。建筑排水附屬設(shè)施要合理應(yīng)用BIM技術(shù),避免反復(fù)安裝。
4.3外墻保溫和電能設(shè)計(jì)
在綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中,外墻保溫設(shè)計(jì)十分重要。在外墻保溫設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù),能夠打破平面設(shè)計(jì)的約束,合理使用保溫模式計(jì)量荷載,如外墻基層數(shù)據(jù)、外墻受力分布及保溫層設(shè)計(jì)參數(shù)等數(shù)據(jù)信息,通過(guò)明確荷載分布情況,實(shí)現(xiàn)科學(xué)配置元素,使墻面支撐結(jié)構(gòu)能夠均勻受力。設(shè)計(jì)人員要合理使用BIM技術(shù)開(kāi)展冷橋位置預(yù)測(cè),圍繞建筑物開(kāi)展綠色節(jié)能設(shè)計(jì),充分發(fā)揮節(jié)能效果。電能設(shè)計(jì)中,CAD軟件能夠合理分析管線(xiàn)布局,按照分析結(jié)果設(shè)計(jì)使用電能的方案,但無(wú)法在設(shè)計(jì)中探究生態(tài)污染情況與工程間的關(guān)系,不符合綠色節(jié)能設(shè)計(jì)要求。因此要應(yīng)用BIM技術(shù),通過(guò)全方位能耗來(lái)計(jì)量工程生態(tài)環(huán)境中有害氣體的含量,要按照建筑生態(tài)環(huán)境負(fù)載力開(kāi)展設(shè)計(jì),提升綠色節(jié)能水平。安裝電器設(shè)備時(shí),要應(yīng)用BIM技術(shù)演示功能設(shè)計(jì)細(xì)節(jié),確保線(xiàn)路布局符合要求。
4.4光線(xiàn)設(shè)計(jì),加強(qiáng)能源管控
我國(guó)各區(qū)域氣候差異較大,因此建筑采光和遮陽(yáng)設(shè)計(jì)有著不同的標(biāo)準(zhǔn)。南方地區(qū)更加重視調(diào)節(jié)和控制濕度,對(duì)于室外采光有著不同的要求,大多使用遮陽(yáng)方式,減少室內(nèi)外光照差異。北方地區(qū)緯度高,對(duì)于室內(nèi)采光有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),要通過(guò)增加采光的方式,提高室內(nèi)溫度。設(shè)計(jì)人員要綜合分析地區(qū)差異,合理應(yīng)用BIM建模,掌握室內(nèi)光線(xiàn),把控濕度和溫度,通過(guò)合理的設(shè)置室內(nèi)采光和遮陽(yáng)參數(shù),更好地利用建筑熱能和光能資源,優(yōu)化室內(nèi)環(huán)境,提高綠色設(shè)計(jì)建筑的經(jīng)濟(jì)效益。建筑材料會(huì)影響建筑工程節(jié)能效果,為保證綠色建筑設(shè)計(jì)符合要求,設(shè)計(jì)人員需應(yīng)用BIM技術(shù)提升建筑工程的建設(shè)質(zhì)量和生產(chǎn)效益,要掌握建筑碳排放量超標(biāo)情況,采用針對(duì)性的方式進(jìn)行改進(jìn),分析建筑綠化及市政工程,加強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)節(jié)能效果。使用BIM技術(shù)數(shù)字化建模來(lái)分析工程進(jìn)度,節(jié)省工程成本,綜合應(yīng)用BIM技術(shù),調(diào)節(jié)工程生產(chǎn)資資源調(diào)度和進(jìn)度,保證綠色工程建設(shè)具有重要意義。設(shè)計(jì)建筑工程需要設(shè)計(jì)人員在BIM軟件中合理融入水文信息資料和氣候參數(shù),根據(jù)數(shù)據(jù)模型來(lái)探究環(huán)境參數(shù)是否會(huì)影響建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目,保證其排水功能和吸水性。室內(nèi)設(shè)計(jì)要應(yīng)用BIM技術(shù)來(lái)優(yōu)化配置,通過(guò)建模分析來(lái)探究水、環(huán)境、采光等,提升水資源使用率。開(kāi)展環(huán)境分析管理,保證綠色建筑設(shè)計(jì)符合目標(biāo),設(shè)計(jì)人員要根據(jù)風(fēng)系統(tǒng)需求,應(yīng)用光導(dǎo)管、毛細(xì)管技術(shù),保證建筑物室內(nèi)采光效果的提升,降低電力成本。BIM技術(shù)具有數(shù)字化和信息化特征,能夠更好地分析綠色建筑設(shè)計(jì)結(jié)果。BIM技術(shù)可提供信息參考,提升綠色建筑設(shè)計(jì)的合理性。綠色建筑設(shè)計(jì)中,要準(zhǔn)確劃分建筑熱功能,加強(qiáng)計(jì)算參數(shù)的合理性和便捷性。利用BIM技術(shù)可幫助工作人員完成任務(wù),提升數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度,節(jié)省時(shí)間。綠建筑設(shè)計(jì)中,BIM技術(shù)能最大化使用能源,使建筑項(xiàng)目達(dá)到綠色標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)師要合理應(yīng)用BIM技術(shù),科學(xué)計(jì)量房間采光指數(shù),合理把控窗戶(hù)外部材料,調(diào)整建筑外環(huán)境。
4.5模擬場(chǎng)地噪聲和能耗
在建筑物理環(huán)境中,聲環(huán)境是重要的組成部分,場(chǎng)地聲環(huán)境設(shè)計(jì)主要是為了改進(jìn)建筑工地環(huán)境噪聲。居住區(qū)域噪聲危害巨大,聲環(huán)境預(yù)測(cè)模擬分析技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)場(chǎng)地噪音。能耗是判斷建筑性能的宏觀指標(biāo),能耗模擬是以傳熱理論為基礎(chǔ)開(kāi)展的仿真模擬預(yù)測(cè),可幫助開(kāi)展針對(duì)性的設(shè)計(jì)。節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中的平衡設(shè)計(jì)即為能耗模擬,模擬能耗包括封閉空間,同時(shí)要輸入模擬軟件開(kāi)展分析。
5結(jié)語(yǔ)
傳統(tǒng)的綠色建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,若是建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜,則綠色建筑信息也較多,會(huì)增加綠色建筑設(shè)計(jì)的工作量。在綠色建筑設(shè)計(jì)中使用BIM技術(shù),能夠保證設(shè)計(jì)的順利開(kāi)展,節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間,提升綠色建筑設(shè)計(jì)的合理性,促進(jìn)綠色建筑的發(fā)展。
作者:黃坤 單位:吉林建筑科技學(xué)院