廉锡雷
汶上县顺安建筑安装有限公司 山东省济宁市汶上县 272500
摘要:现如今,我国科学技术水平显著提升。BIM技术作为一种3D信息建模技术,可以为建筑设计者全面模拟出可视化的建筑内外部形状、结构场景,这对于绿色设计理念的融入有重要意义。本文主要论述了BIM技术应用于绿色建筑设计的优势和必要性,并分析了具体的应用场景,旨在为广大的建筑设计者提供绿色建筑设计方面的理论参考。
关键词:BIM;绿色建筑;设计应用
引言
绿色建筑是引领建筑技术发展的重要载体,绿色建筑的发展将改变我国建筑业粗放发展模式。建筑信息建模技术(BIM)作为近年来新兴的设计技术手段,为绿色建筑发展提供了一个广阔平台和有力支撑。本文基于BIM技术的特点与优势,以求从建筑全生命周期内探索节材、节能、节地的绿色建筑设计方法,为未来绿色建筑设计的发展提供新的可能。
1基本概念
1.1BIM技术
BIM是BuildingInformationModeling的缩写,意为建筑信息模型,是在1975年由乔治亚理工大学的ChuckEastman教授创建,以工程项目的相关数据信息作为模型基础,通过采用数据信息仿真模拟建筑物的真实信息,建立建筑模型,以便于实现建筑工程的可视化分析,它具有信息完备性、信息关联性、可视化、协调性、模拟性、信息一致性、优化性和可出图性八大特点。BIM技术出现之前,建筑设计中的信息采集处理主要依靠二维技术,建筑的平面图等都是利用二维技术实现。随着社会发展,建筑设计复杂程度的增加,二维技术的局限性逐渐暴露,在一定程度上会造成表意不明确,施工单位无法理解之类的情况[2]。BIM出现后,通过利用其优势性,可以将图纸由二维平面图变成三维的立体图,很大程度上提高了建筑工程的施工效率与质量。
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绿色建筑设计面对的挑战
2.1缺乏完善的工程建设体制
我国绿色建筑起步的时间相对来说比较迟,同时由于市场经济的影响,缺乏完善的工程建设体制,通常情况下建筑师都缺少话语权,这使得建筑领域的发展受到了很大的制约。虽然现阶段我国已经有一部分的绿色建筑试点,然而这部分的建筑大部分都是为了政绩,其具有的现实意义很难得到真正地表现。
2.2全生命期内绿色建筑信息缺失
现阶段的建筑项目越来越复杂化、多元化,而设计阶段的信息数据往往被忽略,人们更多关注结构、材料和设备的应用上,建筑数据甚至无法保留到施工阶段,使得许多的绿色建筑设计信息得不到实现,少数得以实现的设计数据也因为人员缺乏对资料保管的意识以及项目专业繁多等原因,数据得不到有效保存与交付,导致绿色建筑在全生命期内信息缺失。
3BIM技术在绿色建筑设计中的应用
3.1在绿色建筑设计前期阶段的应用
在进行绿色建筑设计工作之前,通常重点是采用二维设计的措施,这一设计措施涵盖的工作量十分巨大,在采用了BIM技术以后,开展建筑工程初步体量和体型设计的时候,可以在短期内成功完成,可以有效地缩减设计周期。根据各个建筑工程的实践规划状况,并且参考建筑工程所处的场地资料,来利用BIM技术进行日照模拟工作和通风模拟工作,这样可以保证所设计的建筑工程朝向以及间距等更加合理,以此来保证所设计的建筑布局更具备科学性。
3.2建筑体型设计
传统建筑内外部建筑结构都相对简单,时代发展的今天,简单的建筑外形越来越得不到市场和用户的青睐。人们要求现代的建筑必须环保生态型、耐久性、美观性和实用性。外形复杂的建筑设计,比如北京奥利匹克体育馆等建筑,在建设中的难度较大。设计者既要考虑复杂的建筑形状,同时要考虑内部结构设计和节能要求,设计工作量较大,计算过程复杂。这就需要借助BIM技术的可视化设计和性能模拟。可视化设计,确保了建筑内外部设计效果的全方位展示,还可以对建筑局部展开细致观察,直观体现建筑信息模型。
3.3深化设计阶段
在方案深化阶段,相关人员需要依据相关设计规范、政策法规以及结合绿色建筑分析软件等进行方案优化,力求获得最佳的设计方案。在过去的十几年已出现了大量的建筑性能分析软件。其中大部分是以物理学为基础,包含结构静力学、流体力学、热力学以等。而目前分析软件都是以3D模型为基础展开分析,通过定量分析获取模拟数据,从而准确校验方案的合理性。比如Ecotect(生态建筑大师)或Envi-Met设计软件相结合,通过输入三维模型以及参数设定,即可得出较为直观的可视化分析图。目前各类成熟的热工分析、日照分析、声学分析、室内采光等软件通过上述实时的检验反馈,可以指导建筑师从场地布局到细部优化的全过程中达到节能、节材的绿色设计要求。
3.4建筑室内环境
在进行建筑物设计过程中,需要收集相应的建筑数据,设计人员可以根据这些数据来对建筑物内部进行改进,全面提升整体建筑的设计水平。另一方面通过应用BIM技术能够为建筑室内的采光通风等各方面的设计提供一定的便利,可以对室内的采光通风的环境进行模拟分析,还原出室内环境的真实状况。例如设计人员可以通过采用BIM技术来对建筑物室内的风速与风向等数据进行模拟分析,根据相应的模拟数据,设计人员可以合理地设计室内开窗的程度、时间、位置等,进一步优化室内的通风状况,为人们提供更加舒适的居住环境。
3.5在绿色建筑运行和管理中的应用
绿色建筑设计中BIM技术的应用,能够有效地管理绿色建筑。在采用可视化模型后,能够及早、精准的查询设计资料。因为这一工程的绿色施工位置多,构造更加复杂,采用BIM技术后,不仅可以缩减工期,还能够加强绿色工程的稳固性,防止因为构造失稳,而影响了绿色建筑工程的正常开展。在应用BIM技术后,还能够有效加强绿色建筑运作能力,从而让绿色建筑被大众所接受,推动BIM技术更进一步的发展,有利于在更丰富的行业中发挥巨大的优势。
结语
传统绿色建筑设计方法对于相对而言结构比较简单类型而言还是比较适用的,但是如果建筑结构比较复杂,那么所生成出来的绿色建筑信息也会比较复杂,这也导致后期绿色建筑设计面临着比较大的麻烦。如果能够将BIM技术有效应用到其中,那么对于解决此类问题也有着良好帮助作用,能够保证建筑设计顺利实现可视化目的,同时还能够实现对信息的有效共享。如今随着BIM技术的有效应用,最大限度上节约了设计人员进行模型模拟耗费相关时间,可以结合实际情况对不同方案进行综合性对比。
参考文献
[1]高珊珊.建筑设计中的绿色建筑设计理念应用分析[J].建材与装饰,2019(13).
[2]马智亮.我国建筑施工行业BIM技术应用的现状、问题及对策[J].中国勘察设计,2013(11):39-42.
[3]孟祥光.基于BIM技术在绿色建筑设计中的应用[J].中国室内装饰装修天地,2019,000(017):185.