摘要:隨著工業(yè)的發(fā)展和城市的擴張,在單一追求經濟效益的同時,自然界毫不客氣地予以了懲罰,能源匱乏、環(huán)境污染、生態(tài)破壞等現象不斷增多。節(jié)能減排和修復生態(tài)得到了全世界的支持,新政策層出不窮。建筑業(yè)相比于其他行業(yè),對能源、水及原材料等資源的消耗過大,因此,建筑業(yè)對整個社會的可持續(xù)發(fā)展具有重大影響。綠色建筑就是順應健康低碳生活、節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展、響應政府號召和改善人民生活的變革。
關鍵詞:BIM;綠色建筑設計;建筑行業(yè)
1、應用背景
1.1綠色建筑發(fā)展背景
多年來,我國綠色建筑發(fā)展規(guī)模始終保持大幅增長態(tài)勢,相關政策、法規(guī)和規(guī)范也相繼出臺,截至2015年12月31日,全國共評出3979項綠色建筑評價標識項目,總建筑面積達到4.6億m2。其中,設計標識項目3775項,占總數的94.9%,建筑面積為43283.2萬m2。從數據上看,我國綠色建筑已經取得了階段性的矚目成果,生態(tài)文明建設與綠色可持續(xù)發(fā)展的理念已逐漸深入人心。在2015年10月26日至29日,中國共產黨第十八屆中央委員會第五次會議審議通過了《中共中央關于制定國民經濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃的建議》,重申了“綠色”的重要性,進一步彰顯了我國未來發(fā)展“綠色”的必要性與堅定決心??梢姡凇笆濉币?guī)劃期間,國家也會更加重視和大力發(fā)展綠色建筑。隨著當前綠色建筑的發(fā)展勢頭和各地強制政策的出臺,了解和掌握綠色建筑設計及評價計算的人才稀缺,通過技術軟件的輔助設計在綠色建筑發(fā)展中顯得已經尤為重要。
1.2BIM技術應用背景
建筑信息模型(BuildinglnformationModeling)簡稱BIM,是以建筑工程項目的各項相關信息數據作為模型的基礎,進行建筑模型的建立,通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。BIM具有二維轉三維的可視性、模型信息完備與一致性、模型信息的關聯與協調性、建設項目整體過程的模擬性和優(yōu)化性等諸多優(yōu)點。長遠來看,BIM技術的應用與推廣已成為建筑行業(yè)發(fā)展過程中的必由之路,隨著住建部及地方政府建設部門紛紛發(fā)文明確提出重點推廣BIM技術應用,BIM技術應用在綠色建筑設計中也是大勢所趨。
2、BIM技術在綠色建筑設計中的應用
2.1BIM技術在利用及節(jié)約能源方面的應用策略
在評價綠色公共建筑是否達標的諸多指標中,有一個非常重要的因素,就是對能源的利用與節(jié)約,將借助BIM技術構建出來的可視化的三維建筑模型,應用到能對能耗進行分析的軟件中,或者將其格式進行轉變之后應用到能耗分析的軟件中,以相關規(guī)范與標準為基礎,與建筑所在地的氣候氣象數據有機結合在一起,在模擬計算的基礎上最大限度地合理、科學地調整或優(yōu)化建筑物的維護方案及設計參數,只要能嚴格依照設計好的方案進行施工,就可順利踐行預期節(jié)能目標,另一方面,借助BIM技術可較為便捷地對室外陽光輻射強度及輻射區(qū)域進行合理的分析,從而將其當成優(yōu)化與改善各種太陽能設備優(yōu)化設計的依據,從而盡可能科學地對再生資源進行高效利用,并將建筑物外的植被進行優(yōu)化配置,可更加恰當地將各種種類植物的栽培位置進行確定。并且,借助BIM技術還可對室內采光情況進行科學分析,以更好地應用太陽光,從而顯著減少因過多使用人工照明設備而消耗的能源數量。
2.2BIM技術在利用及節(jié)約水能方面的應用策略
水資源是人們及所有生物生存過程中必須的重要資源,并且在評價綠色公共建筑等級時,也需要將水利用及節(jié)約情況考慮在內,但是傳統(tǒng)的建筑設計過程中對這一因素的分析過少,再加上以往的計算方法過于落后,難以獲得全面而精準的與水資源利用及節(jié)約有關的數據。如果綠色公共建筑設計人員能與時俱進地將BIM技術滲透到設計過程中的話,就可借助建筑信息模式依照建筑物所在地的具體氣候降水信息及暴雨相關系數,還可獲得一個計算公式對應的數據庫。具體來講,數據庫中的各種數據都是模擬采集雨水試驗中可靠的技術平整,接著可根據收集到的雨水數據信息,結合各種特點的地貌特點,借助對徑流的影響情況,極易建筑、道路及綠地信息的確定,以顯著提高集雨量的精準度,最終為優(yōu)化與調整綠色公共建筑設計方面提供更為全面與精準的依據。只有這樣,才能使得竣工后投入使用的綠色公共建筑在充分利用及節(jié)約天然水資源方面,發(fā)揮更大積極作用。
2.3BIM技術在利用及節(jié)約材料方面的應用策略
在評價綠色公共建筑的標準中,涵蓋有建筑材料使用比例的具體標準,計入施工環(huán)境是安全的,且不降低施工質量的情況下,就可保證建筑總體重量超過10%是可持續(xù)利用的標準。假如使用以往的手段與技術,是難以實現計算精度的顯著提高,從而無法滿足新時期綠色公共建筑的設計需求。假如能將BIM技術應用到綠色公共建筑設計過程中,就可使得上述問題迎刃而解。究其原因,是因為BIM技術具有十分強大的統(tǒng)計資料及信息數據的功能,在有限的時間內就可將建筑施工中需要的各種建材的數量精準計算出來,從而給工程建材配置提供了科學的指導,以促使公共建筑順利通過綠色建筑評價工作。另一方面,BIM技術可井公共建筑的暖通、電氣、給排水、結構等有機融合在一起,其具有解決設計中各種專業(yè)設計方案存在矛盾及檢查管線敷設情況等的作用,所以可在有效避免施工過程中因各種沖突導致的返工及材料浪費等情況的發(fā)生,最終顯著節(jié)約綠色公共建筑在各種建筑材料的用量。
2.4BIM技術在室外環(huán)境及節(jié)地方面的應用策略
在設計綠色公共建筑的過程中,是選擇鏡面高反射度的裝飾外墻還是玻璃幕墻,失望照明設備是否有部分光線射入天空,是否對周圍各種建筑的日照及采光等產生影響,這些復雜的問題用傳統(tǒng)的計算方法很難獲得科學的計算結果,而運用BIM技術就可快捷地獲得理想的、符合標準的協調結果。這就需要建設單位為設計人員提供公共建筑的立面設計圖、建筑效果圖、建筑設計要求、建筑總平面圖等專項資料,第三方應提前做好采光試驗,并撰寫分析報告。主要提出的是,總平面圖應詳細標出周圍建筑與設計空間之間的相鄰關系;幕墻文件應哈該有說明光污染的細致分析;采光分析文件中應哈該有模擬計算的日照時間等。講上述信息全部輸入到BIM模型中之后,將其轉變成日照分析程序支持的格式,在模型對其進行簡單調整之后,就能模擬日照,將獲得的模擬式護具制撰寫成分析報告,從而可較好地預防因人為因素導致綠色公共建筑設計中出現各種失誤情況的出現。另一方面,國家相關條文規(guī)定公共建筑四周的行人區(qū)的風速應不低于5m/s。這就需要建筑單位主動為設計人員提供公共建筑的總平面圖,然后第三檔對建筑周圍的風環(huán)境進行模擬試驗,試驗內容應涵蓋有建筑周圍人行區(qū)外圍1.5m內的一般風速,如果試驗結果不達標的話,應告知設計人員。在實際操作中,設計人員應將風速測試的各種數據輸入到BIM技術軟件中,在模型調整之后,進行模擬試驗,從而得出風速數值,如果不達標,還應再次調整后進行試驗。
3、結束語
總之,在綠色公共建筑設計過程中引入BIM技術,可使得建筑更好地符合使用周期中對各項環(huán)保性能的標準,充分彰顯了可持續(xù)發(fā)展的思想,是我國建筑未來發(fā)展的主要趨勢。因此,設計人員應將綠色建筑與BIM技術巧妙地結合在一起,以促進其共同發(fā)展,從而扎實踐行國家倡導的“綠色、環(huán)保、節(jié)能”發(fā)展戰(zhàn)略目標。