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        BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

        2017-08-27 10:48:22張尊超
        世界家苑 2017年6期
        關(guān)鍵詞:綠色建筑BIM技術(shù)建筑設(shè)計(jì)

        張尊超

        摘 要:隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法已難以滿足現(xiàn)今綠色建筑的要求。BIM技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,為綠色建筑設(shè)計(jì)提供了更高效更科學(xué)的技術(shù)平臺(tái),通過建筑模型管理綠色建筑的所有信息,讓各個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)人員更好地交流與協(xié)作。探索了把BIM技術(shù)應(yīng)用到綠色建筑設(shè)計(jì)過程中的方法,為優(yōu)化綠色建筑的設(shè)計(jì)提供途徑。

        關(guān)鍵詞:BIM技術(shù);綠色建筑;建筑設(shè)計(jì)

        1、綠色建筑的概念

        大家都知道,現(xiàn)在的地球環(huán)境十分糟糕,能源越來越好,很多資源都已經(jīng)無法滿足人類需求,大大增加了人們生存的壓力。因此,可持續(xù)發(fā)展的道路我們一定要堅(jiān)持下去。在建筑行業(yè),要合理利用、節(jié)約不可再生能源,如:水、電、材料、占地面積等。綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)于綠色建筑的具體解釋,即在建筑周期內(nèi)可以保護(hù)環(huán)境、減少污染、大力度節(jié)約資源,。有效的保證人們身體健康同時(shí)提升使用空間。真正達(dá)到可以與大自然同生存的建筑。所以我們要提高對(duì)綠色建筑可持續(xù)發(fā)展問題的重視性。

        2、BIM技術(shù)在綠色建筑中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

        在綠色設(shè)計(jì)中,BIM技術(shù)能覆蓋建筑產(chǎn)品設(shè)計(jì)的全壽命周期,不只是建筑產(chǎn)品中一個(gè)簡(jiǎn)單生產(chǎn)階段,實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)與綠色建筑上極高的時(shí)間匹配度,這樣一來,BIM技術(shù)在綠色建筑全壽命周期中的應(yīng)用也就有了時(shí)間基礎(chǔ)。在綠色建筑中應(yīng)用BIM技術(shù),建立相關(guān)建筑模型,促使BIM信息平臺(tái)得到有效構(gòu)建,使得各個(gè)參與方都能享受項(xiàng)目資源與信息數(shù)據(jù)的共享,確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,進(jìn)一步拓寬建設(shè)項(xiàng)目的信息化程度,增強(qiáng)BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用效果在BIM技術(shù)的實(shí)際使用中,要站在項(xiàng)目前期規(guī)劃的角度進(jìn)行設(shè)計(jì),直到建筑產(chǎn)品的壽命期結(jié)束,可以將其準(zhǔn)確定位為規(guī)劃、設(shè)計(jì)以及模擬施工,管理人員對(duì)后期建筑物的維護(hù)工作也能更加便利。在綠色建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù),能充分了解建筑的全壽命周期,BIM技術(shù)本身就有著模擬分析性,在建筑產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)與應(yīng)用中,若是不對(duì)綠色建筑進(jìn)行全面模擬分析,只是依靠經(jīng)驗(yàn)會(huì)導(dǎo)致的實(shí)際預(yù)估誤差增大的情況。BIM技術(shù)提供了一個(gè)可視化的效果,應(yīng)用BIM技術(shù)就能對(duì)綠色建筑在不同階段的變化情況進(jìn)行準(zhǔn)確分析,使得BIM技術(shù)能真實(shí)地反映出建筑實(shí)時(shí)效果,并為綠色建筑設(shè)計(jì)提供可靠的數(shù)據(jù)資料。綠色建筑的參與方能借助BIM技術(shù)的分析數(shù)據(jù),進(jìn)行各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)展?fàn)顩r判斷,現(xiàn)場(chǎng)管理人員對(duì)建筑物進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè),一旦建筑有突發(fā)情況出現(xiàn),就能按照反饋信息,及時(shí)、高效地進(jìn)行策略調(diào)整,使得BIM技術(shù)的模擬分析性能為綠色建筑施工提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

        3、BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用模擬

        3.1增強(qiáng)建筑與環(huán)境的適應(yīng)性

        我們可以在進(jìn)行幕墻建筑選擇時(shí)利用BIM技術(shù)做出相應(yīng)的模擬并做出分析。首先我們需要由建筑方提供此建筑的設(shè)計(jì)圖說明書和成型效果圖;然后通過建筑方提供的材料第三方進(jìn)行相應(yīng)的分析;最后把上一步分析得到的相關(guān)數(shù)據(jù)信息輸入到BIM軟件中生成報(bào)告,再根據(jù)這些報(bào)告對(duì)不足的地方進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化,這樣不僅節(jié)約了資源還可以通過優(yōu)化提高該建筑與環(huán)境的融洽度。BIM技術(shù)還可以模擬分析室內(nèi)外的通風(fēng)情況,從而有效的幫助控制室內(nèi)通風(fēng)情況限制人行區(qū)的風(fēng)速,更好更有效的提高人們居住環(huán)境的舒適度。

        3.2室內(nèi)光環(huán)境和熱濕環(huán)境的控制

        我國(guó)領(lǐng)土遼闊廣大,南北跨越緯度近50°,東西跨越經(jīng)度60多度,因此由于地理位置的不同,氣候的差異,產(chǎn)生了幾種比較突出的氣候分區(qū),而這些氣候分區(qū)又分為很多級(jí)別,所以根據(jù)級(jí)別的不同對(duì)建筑外窗采光和遮陽(yáng)度的需求也有很大差異。例如:偏南部的地區(qū)對(duì)室內(nèi)熱濕環(huán)境控制尤其是對(duì)遮陽(yáng)調(diào)節(jié)措施會(huì)更重視,而對(duì)外窗直接采光要求相對(duì)偏弱些。而在北部地區(qū),特別是東北地區(qū),建筑外窗更多的獲得太陽(yáng)光的直接照射,有利于提高室內(nèi)天然采光效果和熱環(huán)境,而對(duì)外窗遮陽(yáng)要求標(biāo)準(zhǔn)卻較低。那么如何能夠有效的提高室內(nèi)外采光系數(shù)、保溫性能、遮陽(yáng)效果之間的平衡成為建筑中多年研究的難題,也是綠色建筑設(shè)計(jì)尤為重要的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。而BIM技術(shù)可以進(jìn)行合理的分析調(diào)節(jié),建筑師通過這些數(shù)據(jù)進(jìn)行窗戶尺寸的調(diào)節(jié)預(yù)算,從而來滿足《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的要求。通過對(duì)外窗材料性能、分隔方式或可控的遮陽(yáng)調(diào)節(jié)措施的調(diào)節(jié),達(dá)到對(duì)室內(nèi)熱濕環(huán)境質(zhì)量的提升,從而達(dá)到《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中室內(nèi)光環(huán)境和熱濕環(huán)境的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

        3.3對(duì)綠色建筑進(jìn)行全生命周期的管理

        建筑的全生命周期指的是從建筑的材料與構(gòu)建的生產(chǎn)、建筑的規(guī)劃和設(shè)計(jì),建筑的建造、直到建筑建成后的運(yùn)行維護(hù)、最后到建筑的拆除和處理、可循壞的材料的再利用的完整過程。其主要可分為規(guī)劃階段、設(shè)計(jì)階段、施工階段和運(yùn)營(yíng)階段四個(gè)階段。建筑的全生命周期管理涉及的職能領(lǐng)域很多,分別有進(jìn)度、成本、質(zhì)量、采購(gòu)等,就是參與管理了建筑工程項(xiàng)目的各個(gè)階段。

        在規(guī)劃階段,BIM技術(shù)主要應(yīng)用于建模、預(yù)算、場(chǎng)地分析和空間規(guī)劃等;在設(shè)計(jì)階段,BIM技術(shù)主要應(yīng)用于方案設(shè)計(jì)、可持續(xù)評(píng)估、工程分析等;BIM技術(shù)在施工階段主要應(yīng)用于材料和場(chǎng)地跟蹤、場(chǎng)地使用規(guī)劃、數(shù)字化加工等;在運(yùn)營(yíng)階段,BIM技術(shù)主要應(yīng)用于資產(chǎn)管理、空間管理、建筑系統(tǒng)分析和場(chǎng)地使用規(guī)劃等。對(duì)于綠色建筑的形成與發(fā)展,BIM技術(shù)都能從各個(gè)階段對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)幫助。因此,綠色建筑和BIM技術(shù)相結(jié)合能夠讓綠色建筑的全生命周期得到更好更全面高效的管理。

        3.4 BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用策略

        基于BIM的綠色建筑設(shè)計(jì)方法,可以參照傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程,并使綠色建筑設(shè)計(jì)理念加入每個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。具體的,可以通過如下方法進(jìn)行;(1)建立綠色建筑設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)。即在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)專業(yè)團(tuán)隊(duì)的基礎(chǔ)上,增設(shè)景觀、環(huán)境綠建咨詢等專業(yè)人員,同時(shí),指定專門的人為BIM經(jīng)理,帶領(lǐng)BIM建模、分析咨詢等人員進(jìn)行綠建項(xiàng)目整體工作內(nèi)容的編制;(2)制定BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用工作流程。第一步為場(chǎng)地設(shè)計(jì),即概念設(shè)計(jì)階段,主要進(jìn)行場(chǎng)地氣候條件分析、場(chǎng)地環(huán)境分析、場(chǎng)地分析等;第二步為方案的對(duì)比,即方案設(shè)計(jì)階段,主要工作為體量、形體的形成,物理環(huán)境體量下分析,以及建筑體量的能耗分析等;第三步為建筑細(xì)化優(yōu)化,即初步設(shè)計(jì)階段,主要進(jìn)行性能模擬優(yōu)化設(shè)計(jì),多專業(yè)協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)等;第四步為設(shè)計(jì)形成,即施工圖設(shè)計(jì)階段,主要工作為管線綜合碰撞檢查,綜合能耗模擬等。

        4、結(jié)束語

        建造綠色建筑是時(shí)代賦予建筑行業(yè)的責(zé)任,也是每一個(gè)建筑人的使命,怎樣建造綠色建筑和如何評(píng)判一棟建筑是否為綠色建筑,在當(dāng)前主要依據(jù)國(guó)家相關(guān)的綠色建筑評(píng)價(jià)體系來判定。其中,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中的評(píng)價(jià)條文更加具體和量化,通過獲得評(píng)價(jià)總分值將綠色建筑確定為一星級(jí)、二星級(jí)或三星級(jí)??傊?,綠色設(shè)計(jì)在評(píng)價(jià)體系中是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),將BIM技術(shù)應(yīng)用在綠色建筑設(shè)計(jì)各個(gè)階段,利用BIM技術(shù)的諸多優(yōu)勢(shì),通過模擬建筑的風(fēng)、光、熱、聲四大建筑環(huán)境,有效控制建筑的布局和物理環(huán)境情況,不僅有利于建筑師全面、準(zhǔn)確、有效的設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的綠色建筑,也為國(guó)家推動(dòng)綠色建筑健康快速的發(fā)展提供了有力的技術(shù)支持和保障。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 紀(jì)凡榮,徐友全,曾大林,等.BIM技術(shù)在某項(xiàng)目綜合管線中的應(yīng)用[J].施工技術(shù),2013:2-10.

        [2] 王建廷,劉志龍.基于BIM的綠色建筑協(xié)同設(shè)計(jì)流程研究[J].城市2015:5-25.

        [3] 魏煒.BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中實(shí)踐應(yīng)用[J].低碳世界,2016:2-5.

        (作者單位:廣東粵建設(shè)計(jì)研究院有限公司淮安分公司)

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