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

        2022-12-05 07:52:41張小雨
        佛山陶瓷 2022年10期
        關(guān)鍵詞:公共建筑建筑設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目

        張小雨

        (安徽省醫(yī)藥設(shè)計(jì)院,合肥 230000)

        1 前言

        BIM技術(shù)是一種應(yīng)用于工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)與施工的數(shù)據(jù)化工具,其通過對各種工程項(xiàng)目的各種相關(guān)信息進(jìn)行整合,并在整個(gè)工程項(xiàng)目的規(guī)劃、運(yùn)行、維護(hù)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享與傳遞,使得設(shè)計(jì)與施工人員能夠準(zhǔn)確地了解和處理各類建筑信息,促進(jìn)工程項(xiàng)目各參與方的合作,這樣可以提高施工效率,節(jié)約設(shè)計(jì)費(fèi)用,縮短施工周期。綠色公共建筑設(shè)計(jì)作為一種新型的公共建筑,是近幾年來綠色公共建筑概念的重要體現(xiàn)。綠色公共建筑是指從建筑材料到施工都嚴(yán)格遵守綠色環(huán)保的理念,而公共建筑是城市建設(shè)中不可缺少的一部分,促進(jìn)其綠色發(fā)展有助于增強(qiáng)建筑行業(yè)的時(shí)代競爭性。

        2 BIM技術(shù)概述

        BIM技術(shù)本質(zhì)上是建筑設(shè)計(jì)信息建模技術(shù),其可以通過建筑行業(yè)中的多種數(shù)據(jù)模型,直觀地反映出建筑的真實(shí)面貌。BIM技術(shù)能夠在建筑整體上進(jìn)行某種表達(dá),并能反映出相當(dāng)客觀、精確的特點(diǎn),建筑模型也會因局部的設(shè)計(jì)而發(fā)生相應(yīng)的變化,使建筑的嚴(yán)謹(jǐn)性和合理性得到加強(qiáng)。BIM技術(shù)可以利用專業(yè)的數(shù)字化信息技術(shù),對建筑進(jìn)行精細(xì)地模擬,從而能直觀地反映模擬對象的特征。BIM技術(shù)在工程實(shí)踐中的應(yīng)用,既是對所收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單的整合和管理,也是對數(shù)字信息進(jìn)行科學(xué)的運(yùn)用。BIM技術(shù)在公共建筑的綠色設(shè)計(jì)中的運(yùn)用,可以使工程建設(shè)的整體風(fēng)險(xiǎn)得到充分的減少,使施工單位在施工中的工作效率得到更大的提升,因此BIM技術(shù)在綠色公共建筑的設(shè)計(jì)中得到了廣泛的運(yùn)用[1]。

        3 BIM技術(shù)應(yīng)用于綠色公共建筑設(shè)計(jì)工作的意義

        3.1 具有可視性

        在進(jìn)行BIM技術(shù)的施工環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)時(shí),為了使施工組織更加科學(xué)合理,需要對整個(gè)工程項(xiàng)目進(jìn)行可視化,并按照傳統(tǒng)的施工方案進(jìn)行設(shè)計(jì),從而為施工方案的設(shè)計(jì)打下扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。然而,在工程建設(shè)中,由于技術(shù)水平的提高,施工環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)變得更加復(fù)雜。將BIM技術(shù)運(yùn)用到建筑設(shè)計(jì)中,能夠?qū)G色公共建筑項(xiàng)目進(jìn)行可視化管理,以三維的形式,科學(xué)地展示整個(gè)建筑的整體結(jié)構(gòu),并通過大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行互動和反饋,從而達(dá)到信息可視化的目的。這樣不僅可以幫助設(shè)計(jì)人員全面理解建筑結(jié)構(gòu)的特性,還可以直觀的看到綠化施工的整體效果,從而更好地實(shí)施綠化施工方案。

        3.2 具有結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)性

        在綠色公共建筑工程項(xiàng)目中應(yīng)用BIM技術(shù)的最大優(yōu)勢在于其結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào),從而提高了施工質(zhì)量和總體管理水平。在實(shí)際的設(shè)計(jì)中,可以促進(jìn)業(yè)主與施工單位之間的溝通與合作。與此同時(shí),建設(shè)部與各單位、各部門之間進(jìn)行了有效的信息交流與協(xié)調(diào),使施工過程中出現(xiàn)的問題得到了有效的預(yù)防與解決。利用BIM技術(shù),可以對施工前期各個(gè)專業(yè)的內(nèi)部問題進(jìn)行有效的協(xié)調(diào),從而為工程的整體施工提供最合理的協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)。BIM技術(shù)可以更直觀地反映工程建設(shè)的總體形象,為各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的觀點(diǎn)沖突提供更好的協(xié)調(diào)。同時(shí),BIM技術(shù)也能讓設(shè)計(jì)人員對建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一個(gè)更直觀的認(rèn)識,保證建筑設(shè)計(jì)方案與建筑施工方案之間的聯(lián)系,并最終有效地建立起一個(gè)科學(xué)、合理的協(xié)調(diào)數(shù)據(jù),為設(shè)計(jì)人員選擇最優(yōu)的設(shè)計(jì)路徑,提供工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的技術(shù)支持。

        3.3 實(shí)現(xiàn)信息的統(tǒng)一管理

        BIM技術(shù)可以將工程建設(shè)過程中的各種工作信息、不同專業(yè)的工作信息整合為獨(dú)立的工作信息模塊,將工程的初始平面圖轉(zhuǎn)化為三維模型,在BIM系統(tǒng)中展示工程的最終效果,同時(shí)也為工程項(xiàng)目的最后市場調(diào)研和方案設(shè)計(jì)提供了支撐。不同的信息系統(tǒng)的完全儲存和相互連接,可以很大程度上減少跨時(shí)間等信息系統(tǒng)的丟失,減少由于產(chǎn)業(yè)中數(shù)據(jù)分散導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失,同時(shí)也減少不同專業(yè)之間的沖突和差錯(cuò),使信息系統(tǒng)得到了數(shù)字化,方便設(shè)計(jì)人員對信息的查詢和歸類,同時(shí)還可以建立起合理的建筑設(shè)計(jì)模式,使其具有參數(shù)化、信息化、高效的特點(diǎn)。

        3.4 覆蓋綠色公共建筑全生命周期

        傳統(tǒng)的綠色公共建筑往往基于現(xiàn)實(shí)環(huán)境,在排水、構(gòu)造、電氣等方面存在著信息不對稱的問題。應(yīng)用BIM技術(shù),將不同階段、不同學(xué)科領(lǐng)域的各類綠色公共建筑的工作信息集成起來。通過集成后,將其集成到同一工作信息模型中,各信息之間可以相互關(guān)聯(lián),從而解決了設(shè)計(jì)軟件存在的性能差異,避免了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的信息丟失、專業(yè)劃分帶來的資源浪費(fèi),以及對設(shè)計(jì)信息的統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理[2]。

        4 BIM技術(shù)在綠色公共建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用價(jià)值

        近年來,BIM技術(shù)在綠色公共建筑中的應(yīng)用越來越受到關(guān)注,運(yùn)用BIM技術(shù),既可以提高建筑設(shè)計(jì)的科學(xué)性,又可以促進(jìn)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)。

        4.1 能夠協(xié)調(diào)建筑設(shè)計(jì)工作與環(huán)境的關(guān)系

        在BIM技術(shù)的應(yīng)用中,可以將建筑與環(huán)境的關(guān)系進(jìn)行模型化,同時(shí),運(yùn)用自然調(diào)控技術(shù)來檢測建筑的功能,為以后的設(shè)計(jì)工作提供理論基礎(chǔ)。在BIM技術(shù)中,可以通過三維模型來分析和優(yōu)化墻體的導(dǎo)熱參數(shù)、室內(nèi)采光參數(shù)、光線折射參數(shù)。

        同時(shí),通過BIM技術(shù),將地質(zhì)、氣候、光照等信息錄入到該模型中,并對其進(jìn)行優(yōu)化。同時(shí),利用BIM技術(shù),可以將施工場地的地質(zhì)、氣候、光照等信息輸入到模型中,對工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行檢驗(yàn),并對其進(jìn)行相應(yīng)的修正,這樣既能使工程項(xiàng)目與環(huán)境的關(guān)系得到協(xié)調(diào),又能避免出現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)有關(guān)的問題。

        4.2 能夠提升材料與資源的利用率

        目前,我國對綠色公共建筑的環(huán)保設(shè)計(jì)已有一定的規(guī)范,但若按常規(guī)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行材料和資源的使用,會浪費(fèi)材料,浪費(fèi)資源。BIM技術(shù)可以通過建立相應(yīng)的模型,對材料、資源的利用進(jìn)行精確的計(jì)算,并能準(zhǔn)確地估算出工程材料的用量和消耗。若發(fā)現(xiàn)有節(jié)能環(huán)保等方面的問題,應(yīng)及時(shí)提出相應(yīng)的意見,以保證材料和資源的利用。

        4.3 能夠提升室內(nèi)外設(shè)計(jì)的科學(xué)性

        由于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式,導(dǎo)致室內(nèi)、室外建筑的節(jié)能效果不佳,不利于節(jié)能和環(huán)境保護(hù),影響了各方面設(shè)計(jì)工作的有效實(shí)施。利用BIM技術(shù),通過對室內(nèi)、室外環(huán)境的模擬,可以為室內(nèi)、室外的設(shè)計(jì)提供科學(xué)的參考,同時(shí)對建筑的節(jié)能環(huán)保進(jìn)行合理的處理,使設(shè)計(jì)工作達(dá)到節(jié)能環(huán)保的基本要求,提高設(shè)計(jì)工作的整體效率。

        4.4 避免錯(cuò)漏碰缺

        “錯(cuò)漏碰缺”、“設(shè)計(jì)變更”是建筑設(shè)計(jì)施工中常見的問題。建筑設(shè)計(jì)的反復(fù)修改是業(yè)內(nèi)普遍存在的問題,目前的設(shè)計(jì)方案都是以傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖紙為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)師們會進(jìn)行專業(yè)的綜合設(shè)計(jì),雖然花費(fèi)了大量的時(shí)間,但并沒有達(dá)到預(yù)期的效果。這是因?yàn)閱栴}并不是來自一個(gè)專業(yè),最常見的問題就是設(shè)備的管道組合和結(jié)構(gòu)碰撞。在綠色公共建筑的設(shè)計(jì)中,應(yīng)用BIM軟件進(jìn)行3D漫游,能及時(shí)發(fā)現(xiàn)“錯(cuò)漏碰缺”現(xiàn)象,有效地防止了造價(jià)昂貴的返工和資源的浪費(fèi)。

        5 BIM技術(shù)在綠色公共建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用原則

        5.1 經(jīng)濟(jì)性原則

        在公共建筑的設(shè)計(jì)中,綠色公共建筑的維護(hù)工作是非常繁瑣的,若在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)不合理的問題,將會造成工程造價(jià)過高,從而影響到工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此,運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行公共建筑的設(shè)計(jì),需要遵循經(jīng)濟(jì)性的原則,才能更好地提高綠色公共建筑的經(jīng)濟(jì)效益。

        5.2 節(jié)能性原則

        在公共建筑的設(shè)計(jì)中,應(yīng)堅(jiān)持節(jié)能型的原則,以達(dá)到更好的資源利用效率。在公共建筑的設(shè)計(jì)中,應(yīng)堅(jiān)持因地制宜的原則,并結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂颉h(huán)境特征,合理地進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì),以達(dá)到綠色公共建筑的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

        5.3 舒適性原則

        BIM技術(shù)在公共建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用,能有效地改善建筑的舒適性。比如夏天的時(shí)候,要開著空調(diào)來降溫,這樣就會消耗大量的電能,這是不符合環(huán)保要求的。利用BIM技術(shù),可以模擬公共建筑的空間,不僅提高建筑的整體節(jié)能效果,還提高建筑的舒適度,從而推動了建筑行業(yè)的發(fā)展。

        6 BIM技術(shù)在綠色公共建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

        6.1 BIM技術(shù)在綠色公共建筑方案設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

        在建筑設(shè)計(jì)過程中,要從強(qiáng)化BIM技術(shù)的角度出發(fā),將BIM技術(shù)引入綠色公共建筑的方案設(shè)計(jì)中,以達(dá)到更好的環(huán)保、節(jié)能的目的。在綠色公共建筑的方案設(shè)計(jì)中,采用BIM技術(shù),可以進(jìn)行模塊化的建筑設(shè)計(jì),利用軟件所提供的功能模塊,對工程項(xiàng)目的外形進(jìn)行分析。BIM系統(tǒng)可以通過調(diào)整參數(shù)來促進(jìn)工程項(xiàng)目一致化。此外,BIM技術(shù)應(yīng)用于綠色公共建筑設(shè)計(jì)的過程中,可以利用BIM技術(shù)進(jìn)行多層次的分析,從而達(dá)到最佳的設(shè)計(jì)效果。

        6.2 BIM技術(shù)在綠色公共建筑施工階段的應(yīng)用

        BIM技術(shù)在綠色公共建筑建設(shè)中的應(yīng)用,可以對施工成果進(jìn)行及時(shí)的分析與對比。對整個(gè)工程項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)時(shí)的分析和動態(tài)評價(jià),并給出相應(yīng)的防范和對策。同時(shí),BIM技術(shù)在工程建設(shè)中的應(yīng)用,能夠較好地反映出建筑的各種特性,比如建筑的能量消耗狀況以及空間的交迭狀況,從而使其更為直觀。比如,在機(jī)電管線建設(shè)方面,利用BIM技術(shù)對建筑物的機(jī)電管線進(jìn)行分析,根據(jù)實(shí)際情況制訂管線施工方案,并對施工全過程進(jìn)行全面的監(jiān)控,從而達(dá)到更高的施工質(zhì)量和效益。

        6.3 BIM技術(shù)在綠色公共建筑運(yùn)營維護(hù)階段的應(yīng)用

        在綠色公共建筑設(shè)計(jì)中,推動公共建筑在運(yùn)行過程中的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略是其設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分。在進(jìn)行綠色公共建筑評估時(shí),應(yīng)以綠色公共建筑的設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),進(jìn)而關(guān)注建設(shè)成本與物業(yè)管理工作的內(nèi)容。BIM技術(shù)可以對綠色公共建筑的維護(hù)進(jìn)行預(yù)測,并能有效地降低綠色公共建筑的運(yùn)營損耗,從而達(dá)到節(jié)約管理費(fèi)用的目的。

        6.4 統(tǒng)籌環(huán)境

        在綠色公共建筑設(shè)計(jì)中,利用BIM技術(shù),可以根據(jù)墻體的熱傳導(dǎo)特性和室內(nèi)光線的數(shù)據(jù),對部分細(xì)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化。此外,在綠色公共建筑的設(shè)計(jì)中,對建筑的空間狀況進(jìn)行分析,可以更好地利用各種數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,從而提高綠色公共建筑的設(shè)計(jì)效果。在進(jìn)行綠色公共建筑的設(shè)計(jì)時(shí),可以通過BIM技術(shù)的共享平臺,來解決設(shè)計(jì)中的某些問題,從而提高設(shè)計(jì)的效率,滿足城市的發(fā)展需求,推動社會的發(fā)展。

        6.5 結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用

        在綠色公共建筑設(shè)計(jì)中,運(yùn)用BIM技術(shù),使其從模型建立的初期就能進(jìn)行計(jì)算,從而為以后的綠色公共建筑的設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。運(yùn)用BIM技術(shù),可以使某些具體問題能夠更好的溝通,使綠色公共建筑的設(shè)計(jì)更加科學(xué)。此外,利用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對工程項(xiàng)目的遠(yuǎn)程監(jiān)控,使其能夠有效地實(shí)施綠色公共建筑的施工。

        6.6 日照分析的應(yīng)用

        建筑物中的玻璃幕墻具有顯著的效果,尤其是能夠?qū)ㄖ谋匦Чa(chǎn)生一定的影響。因此,在設(shè)計(jì)的時(shí)候,一定要對日照進(jìn)行細(xì)致的分析,然后才能做出最優(yōu)的選擇,從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。利用BIM技術(shù),可以分析日照的變化,利用軟件對建筑的輻射情況進(jìn)行分析,根據(jù)分析的結(jié)果,設(shè)計(jì)出適合活動范圍和材料,同時(shí),根據(jù)植物的特性來選擇合適的位置,通過BIM技術(shù)對植物的影響進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)。在進(jìn)行采光分析的時(shí)候,要盡可能地模擬整個(gè)采光過程,然后根據(jù)采光的比例來確定最佳的窗口尺寸和位置,同時(shí)還要考慮到窗外的風(fēng)景??梢岳媚M技術(shù)對噪聲進(jìn)行模擬,并設(shè)計(jì)出適當(dāng)?shù)慕翟敕桨?,并利用模擬技術(shù)對室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行模擬,將室內(nèi)的噪聲進(jìn)行模擬,從而使室內(nèi)的各項(xiàng)功能得到有效的改善,比如要求安靜的會議室可以設(shè)置在噪聲比較低的地方,而娛樂場所可以設(shè)置在噪聲比較大的地方。

        7 結(jié)論

        總之,隨著綠色公共建設(shè)工程的不斷增加,對這類工程的建設(shè)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。BIM技術(shù)在我國的綠色公共建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的運(yùn)用,既能彌補(bǔ)我國傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)觀念上的不足,又能豐富我國現(xiàn)有的建筑設(shè)計(jì)環(huán)境管理系統(tǒng),并能為今后的城市建設(shè)活動提供全面的管理思路和綠色施工經(jīng)驗(yàn)。BIM技術(shù)在確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的同時(shí),也能有效地提高施工效率。隨著時(shí)間的推移,BIM技術(shù)將會更加廣泛地應(yīng)用于公共建筑的綠色設(shè)計(jì)。隨著BIM技術(shù)的不斷發(fā)展,對綠色公共建筑的開發(fā)也會有很大的促進(jìn)作用。

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