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        BIM技術(shù)在綠色公共建筑設(shè)計中的應(yīng)用分析

        2020-03-05 17:59:08吉喆徐飛
        工程建設(shè)與設(shè)計 2020年7期
        關(guān)鍵詞:建筑設(shè)計綠色環(huán)境

        吉喆,徐飛

        (同圓設(shè)計集團(tuán)有限公司,濟(jì)南250101)

        1 引言

        自20世紀(jì)60年代綠色生態(tài)建筑理念提出后,公共建筑的節(jié)能減排工作也逐步開始深化,而且綠色建筑理念與我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略能夠有效契合。在綠色公共建筑設(shè)計期間,引進(jìn)多個學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行全程綜合性設(shè)計,達(dá)到節(jié)約資源、回歸自然生活環(huán)境的目標(biāo)。而BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠通過數(shù)字化模型將各種類型的建筑信息呈現(xiàn)出來,確保建筑屬性信息實現(xiàn)可計算、可預(yù)估,并利用這種模型開展綠色公共建筑設(shè)計工作,能夠最大限度滿足公共建筑節(jié)能及環(huán)保要求,促進(jìn)綠色建筑的健康發(fā)展。

        2 綠色建筑概述

        2.1 綠色建筑的基本定義

        隨著我國建筑行業(yè)迅速發(fā)展,市場規(guī)模也不斷擴(kuò)大,但建筑單位面積資源消耗總量較高,給經(jīng)濟(jì)、社會帶來快速發(fā)展的同時也消耗了巨大的資源,產(chǎn)生一定的環(huán)境污染。因此,建筑行業(yè)不斷尋求更為積極的和諧發(fā)展理念,綠色建筑應(yīng)運而生。綠色建筑是在建筑規(guī)劃、選址、設(shè)計、施工、運營、維護(hù)過程中最大限度節(jié)約資源、降低污染、保護(hù)環(huán)境的一種新型方式,同時,為人民群眾提供舒適、綠色、健康的生活空間,實現(xiàn)建筑與環(huán)境的和諧共處,在這個過程中需要建筑行業(yè)內(nèi)部進(jìn)行協(xié)調(diào)、配合,充分改變傳統(tǒng)建筑行業(yè)發(fā)展思路。積極改革、創(chuàng)新工藝技術(shù),在提升建筑實用性、功能性的基礎(chǔ)上,保護(hù)好生態(tài)環(huán)境,為人們提供健康、舒適的生活環(huán)境【1】。

        2.2 綠色公共建筑設(shè)計的主要原則

        綠色公共建筑設(shè)計會涉及建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電等多個專業(yè),必須由相關(guān)人員組成專業(yè)設(shè)計團(tuán)隊。傳統(tǒng)模式下相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)等信息的交流、溝通存在一定難度,且各專業(yè)對交互信息的處理要求各不相同,需要對綠色公共建筑設(shè)計要求進(jìn)行深入、系統(tǒng)的研究,簡單來說,綠色公共建筑設(shè)計的主要原則包括以下幾個方面:

        1)和諧性:公共建筑設(shè)計必須考慮與周邊自然環(huán)境、建筑環(huán)境的和諧共生,建筑的拆除與建設(shè)都不能擾動或消耗周邊環(huán)境,需要采取有效措施將這些影響降至最低,保證促進(jìn)建筑與環(huán)境的和諧發(fā)展。

        2)經(jīng)濟(jì)性:綠色公共建筑建設(shè)、運營、維護(hù)期間的復(fù)雜度較高,在反映社會發(fā)展及科學(xué)技術(shù)水平的同時,要注意選擇適宜、經(jīng)濟(jì)的技術(shù)和材料,保持地域特點的同時發(fā)展綠色建筑。

        3)節(jié)能性:為滿足綠色建筑設(shè)計要求,公共建筑建設(shè)必須與各類資源的節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)相聯(lián)系,通過對其進(jìn)行規(guī)劃,提升資源利用效率,充分利用可再生資源,設(shè)計過程中符合氣候特征及區(qū)域環(huán)境自然規(guī)律,確保建筑保溫、通風(fēng)效果。

        4)舒適性:建筑舒適性的要求一直與資源消耗存在矛盾,特別是在公共建筑建造、使用、維護(hù)過程中,經(jīng)常需要處理舒適性與其他理念的矛盾,建筑要在滿足人們舒適要求的前提下進(jìn)行合理設(shè)計,利用各類材料的蓄熱、隔熱性能,提升建筑保溫、隔熱效果。

        3 BIM技術(shù)應(yīng)用于綠色建筑設(shè)計工作的優(yōu)勢

        3.1 以建筑信息模型為基礎(chǔ)進(jìn)行協(xié)同工作

        BIM技術(shù)的應(yīng)用可以推動多個設(shè)計專業(yè)間的協(xié)同,設(shè)計人員在本地對同一個建筑信息模型進(jìn)行設(shè)計,不同的設(shè)計內(nèi)容可以同步到同一個模型當(dāng)中,不同設(shè)計人員間能夠借助對方設(shè)計元素進(jìn)行交叉設(shè)計,進(jìn)而實現(xiàn)成員間的數(shù)據(jù)、設(shè)計共享,減少后續(xù)設(shè)計調(diào)整問題,提升協(xié)調(diào)工作效益【2】。

        3.2 可視化及參數(shù)化設(shè)計

        BIM技術(shù)生成的建筑信息模型由軟件根據(jù)綠色公共建筑設(shè)計生成,在設(shè)計全過程中可以形成精準(zhǔn)的立體視圖,相關(guān)設(shè)計人員能夠在設(shè)計期間隨時對模型參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,以便實現(xiàn)對模型結(jié)構(gòu)、參數(shù)的改善。

        3.3 建筑全生命周期提供信息管理服務(wù)

        建筑信息模型當(dāng)中集成了綠色公共建筑不同階段、不同專業(yè)的所有工作信息,通過整合將其融合到同一個信息模型當(dāng)中,各類信息形成關(guān)聯(lián),既能夠避免傳統(tǒng)設(shè)計過程中信息丟失問題,也能夠避免專業(yè)割裂造成的資源浪費,所形成的工作信息可以為建筑全生命周期提供必要的信息管理服務(wù)。

        4 BIM技術(shù)在綠色公共建筑設(shè)計中的具體應(yīng)用

        4.1 節(jié)能體系的設(shè)計

        通過BIM技術(shù)確保綠色公共建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)工作性能,若設(shè)計期間建筑未滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,需要進(jìn)行相應(yīng)的能耗計算,參照綠色公共建筑在一定環(huán)境下的能耗,結(jié)合綠色公共建筑設(shè)計時在同一環(huán)境下能耗進(jìn)行對比,若后者大于前者,則需要針對性地進(jìn)行調(diào)整、計算。建筑方提供總平面圖、圍護(hù)結(jié)構(gòu)做法等圖紙,在BIM系統(tǒng)中輸入相應(yīng)信息,以便獲取圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù),對比國家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),判斷綠色公共建筑熱功性能【3】。

        4.2 建筑室外設(shè)計

        一般公共建筑會使用玻璃幕墻或鏡面裝飾外墻,反射度較高,整體室外若不能合理設(shè)計會影響周邊建筑采光。綠色公共建筑室外設(shè)計利用BIM技術(shù)能夠提升建筑采光率,并減少光污染問題。針對日照時間、模擬計算等,輸入到BIM軟件當(dāng)中可以進(jìn)行采光實驗,形成光照分析報告,根據(jù)報告對模型進(jìn)行調(diào)整,避免出現(xiàn)設(shè)計失誤。對于綠色公共建筑周邊風(fēng)環(huán)境,可以利用BIM軟件中風(fēng)環(huán)境分析軟件獲取風(fēng)環(huán)境模型,并根據(jù)模擬情況調(diào)整建筑設(shè)計。

        4.3 建筑室內(nèi)設(shè)計

        綠色公共建筑室內(nèi)環(huán)境需要考慮照明、顯色、眩光值等內(nèi)容,室內(nèi)照明又包含自然采光、節(jié)能燈具2部分,室內(nèi)設(shè)計人員考慮綠色公共建筑相應(yīng)的色溫標(biāo)準(zhǔn)來選擇燈具類型,然后通過BIM技術(shù)對節(jié)能燈具產(chǎn)品進(jìn)行深入分析,同時,采取風(fēng)環(huán)境和日照試驗來保證節(jié)能燈具選擇成效,提高自然采光效果。對于直射室內(nèi)的陽光,要在保證通風(fēng)、采光的基礎(chǔ)上,采取有效措施進(jìn)行遮陽,通過BIM技術(shù)利用遮陽系統(tǒng)說明和設(shè)計圖紙進(jìn)行遮陽分析,合理選擇遮陽方式,確保與日照、風(fēng)環(huán)境分析保持一致。

        4.4 建筑細(xì)節(jié)相關(guān)設(shè)計

        綠色公共建筑的細(xì)節(jié)設(shè)計可以通過BIM分析軟件進(jìn)行,同時借助其他專業(yè)知識,經(jīng)實踐分析建筑設(shè)計的具體情況。這種方式可以通過軟件將大量實踐問題進(jìn)行篩查,確保后續(xù)建筑施工順利開展。而且通過BIM技術(shù)避免重復(fù)建模,利用不同接口轉(zhuǎn)換出建筑參數(shù),對綠色公共建筑整體進(jìn)行分析,獲取綠色公共建筑屬性的特殊性,滿足建筑屬性專業(yè)度要求,對綠色公共建筑細(xì)節(jié)設(shè)計進(jìn)行合理深化【4】。

        5 結(jié)語

        城市建設(shè)水平的提升,充分改善了人們的生產(chǎn)生活環(huán)境,同時也給環(huán)境造成了極大的負(fù)擔(dān)和破壞,若不加控制會嚴(yán)重影響社會的可持續(xù)發(fā)展。將BIM技術(shù)應(yīng)用到綠色公共建筑設(shè)計工作中,能顛覆傳統(tǒng)建筑設(shè)計的局限性,因此,BIM技術(shù)必將成為公共建筑綠色設(shè)計的新常態(tài),促進(jìn)綠色建筑設(shè)計的快速發(fā)展,實現(xiàn)社會資源的優(yōu)化配置,提升公共建筑的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

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