基于BIM技術(shù)的綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用探討

江鵬

摘要：將BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可借助可視化數(shù)字模型，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行共享，模擬分析建筑結(jié)構(gòu)，達(dá)到良好的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果，使之更加科學(xué)、實(shí)用。文章簡(jiǎn)要概述綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)及功能，深入探討其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用。

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

一、BIM技術(shù)介紹

BIM技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在建筑工程領(lǐng)域應(yīng)用普遍，使各部門之間數(shù)據(jù)共享更加方便，以可視化結(jié)構(gòu)模型，使各部門在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的漏洞，加以修改。依托數(shù)字形式，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行模擬，預(yù)先評(píng)估安全漏洞及隱患，有效減少了管線及結(jié)構(gòu)構(gòu)件重合問(wèn)題的發(fā)生。該技術(shù)專業(yè)性強(qiáng)，借助數(shù)據(jù)提煉，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型加以構(gòu)建，具備可視化特征。其通過(guò)實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)，使工程建造、運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程等更加方便。得益于可視化特性，這一技術(shù)使建筑企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益不斷提升。故而，發(fā)揮BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)，不僅能夠提高建筑企業(yè)設(shè)計(jì)水平，還能夠?qū)κ┕こ杀具M(jìn)行有效控制，最大程度實(shí)現(xiàn)工程效益，使之安全性和經(jīng)濟(jì)性兼具。

二、綠色建筑概述

綠色節(jié)能建筑工程是一個(gè)在現(xiàn)代建筑節(jié)能工程發(fā)展理念的基礎(chǔ)上加以科學(xué)研究，并開發(fā)設(shè)計(jì)建造的環(huán)保、節(jié)能和能源降耗質(zhì)量綜合控制的綠色建筑工程。具體含義是泛指在整個(gè)綠色建筑工程的全周期內(nèi)，要對(duì)與我國(guó)建筑工程綠色建設(shè)密切相關(guān)的建筑土地和水資源、建筑材料、能源等資源，通過(guò)實(shí)行長(zhǎng)期科學(xué)合理的開發(fā)利用，以及科學(xué)的方法來(lái)進(jìn)行環(huán)境資源合理節(jié)約利用，大力地開發(fā)利用可再生資源、無(wú)化學(xué)污染的綠色天然資源，促使建筑工程建設(shè)時(shí)自然環(huán)境資源得到有效保護(hù)。環(huán)境受到自然污染的問(wèn)題有所改善的話，后期需要發(fā)生的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)也可大大降低，綠色建筑又被人們稱之為綠色節(jié)能建筑，具有了建筑節(jié)能、環(huán)保、生態(tài)化、可持續(xù)發(fā)展等特點(diǎn)。

以往我們?cè)趪?guó)內(nèi)進(jìn)行建筑綠色環(huán)保建筑工程開發(fā)項(xiàng)目，由于開發(fā)商在建設(shè)期間產(chǎn)生的建筑垃圾多，且各種環(huán)境資源的消耗比較嚴(yán)重，這些綠色建筑在后來(lái)的實(shí)際應(yīng)用中，往往都會(huì)繼續(xù)增加建筑耗能、以及環(huán)境污染，所以我們的綠色建筑工程開發(fā)項(xiàng)目意義重大，可不斷促使綠色建筑工程能源合理利用。

三、綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中有效應(yīng)用BIM技術(shù)

3.1 模擬研究日照狀況

在綠色建筑中除了有明確的設(shè)計(jì)階段外，還需要充分了解一些建筑物所需要承受太陽(yáng)線照射的情況和建筑物內(nèi)部太陽(yáng)線的輻射等問(wèn)題，達(dá)到我們所預(yù)期的操作目標(biāo)。在我們進(jìn)行建筑模擬與分析的過(guò)程中，應(yīng)該充分地結(jié)合自己所處建筑的實(shí)際情況來(lái)構(gòu)建三維的數(shù)字模型。

3.2 模擬創(chuàng)建室外環(huán)境

在我們進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)及其他建筑施工中，還應(yīng)該做到充分考慮建筑周邊環(huán)境條件，從而更加明確建筑的具體方位，合理地布置建筑景觀和綠化，進(jìn)行整個(gè)建筑的規(guī)劃，在充分地掌握建筑附近的相關(guān)環(huán)境資料和信息基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地分析出建筑物的情況和其他建筑物的風(fēng)向變動(dòng)分布情況，提升城市居民的整體生活水平。對(duì)于建筑外部環(huán)境在進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)時(shí)，可以利用聯(lián)系與流體動(dòng)力學(xué)有關(guān)的知識(shí)和原理，通過(guò)計(jì)算機(jī)的模擬分析來(lái)對(duì)其進(jìn)行運(yùn)算和處理，充分地掌握建筑附近的風(fēng)壓差，了解附近地區(qū)自然通風(fēng)情況的重要性等基礎(chǔ)資料。引用BIM技術(shù)對(duì)室外環(huán)境進(jìn)行了具體的操作，模擬室外環(huán)境，在需要進(jìn)行的設(shè)計(jì)和數(shù)字化處理中，還應(yīng)該充分收集和整合有關(guān)的數(shù)據(jù)資料和信息，全面優(yōu)化和調(diào)整設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)其所謂的“綠色建筑”。BIM技術(shù)擁有與建筑物相關(guān)的可視化功能，可以從不同的角度切換出來(lái)觀察各種建筑物環(huán)境，包括鳥瞰式觀察、透視化觀測(cè)等，系統(tǒng)地掌握了設(shè)計(jì)的效果。

3.3 模擬室內(nèi)采光條件

利用BIM數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)建筑室內(nèi)的各種采光環(huán)境條件進(jìn)行了科學(xué)地分析，同時(shí)又結(jié)合最終數(shù)據(jù)分析研究結(jié)果對(duì)其進(jìn)行有效地補(bǔ)充和改良，結(jié)合各種建筑物不同形狀和特點(diǎn)，進(jìn)行具有針對(duì)性的數(shù)據(jù)計(jì)算和模型操作及仿真等綜合運(yùn)算操作，此方式推動(dòng)了采光效能的整體全面改良，調(diào)整了總體的布局。此外，還需要我們可以充分運(yùn)用BIM技術(shù)及其相關(guān)的模擬技術(shù)，能夠精確地模擬出戶外通風(fēng)情況，隨后協(xié)助相關(guān)的設(shè)計(jì)師，嚴(yán)格遵循BIM技術(shù)的綠色建筑技術(shù)基礎(chǔ)規(guī)范要求進(jìn)行建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

隨著信息化時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)于建筑物的舒適性、健康感以及建筑物的環(huán)保性等都提出了新的技術(shù)要求，為此我們?cè)趯?shí)際的設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，應(yīng)當(dāng)合理地運(yùn)用BIM技術(shù)。在今后所進(jìn)行的社區(qū)整體建設(shè)中，對(duì)每個(gè)社區(qū)的室內(nèi)通風(fēng)情況和日照情況等都進(jìn)行合理的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，從而推動(dòng)美好生活和品質(zhì)家庭住房的普及。

3.4 綜合管線系統(tǒng)應(yīng)用

實(shí)施大型管線碰撞檢測(cè)，在此基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步滿足管線檢修整個(gè)工程難度，保留充裕的管線檢修工程時(shí)間，應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合管線BIM檢測(cè)技術(shù)，針對(duì)整個(gè)管線的整體分布及其位置、吊架的施工安裝及其管線制作工藝情況進(jìn)行更加精細(xì)化的設(shè)計(jì)模擬，從而充分明確每個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻應(yīng)該采取的管線制作技術(shù)要求，避免在管線施工的過(guò)程中可能造成施工失誤或者無(wú)法返工的復(fù)雜問(wèn)題，提高效率，方便施工。

工程師們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)管線施工的設(shè)計(jì)過(guò)程中，還可以同時(shí)通過(guò)選擇結(jié)合三維管線碰撞條件優(yōu)化設(shè)計(jì)得出的三維管線整體施工技術(shù)設(shè)計(jì)方案，并與施工方其進(jìn)行更明確的技術(shù)交底，進(jìn)一步有效提升其管線施工設(shè)計(jì)質(zhì)量。除此之外，我們還需要同時(shí)關(guān)注下水管線在施工結(jié)束后，是否還能達(dá)到我們所預(yù)期的效果，滿足其具體設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及對(duì)于管線空間使用尺寸的具體要求。在三維時(shí)空管線系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期設(shè)計(jì)研究獲得出的BIM模型，可以進(jìn)一步地幫助每個(gè)業(yè)主合理地設(shè)計(jì)解決各類物業(yè)管理問(wèn)題，除了有效地對(duì)三維管線的實(shí)際布置情況做好一個(gè)形象化的布線管理，BIM虛擬模型就是對(duì)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)中真實(shí)管理系統(tǒng)的一種高度虛擬化的反映，其中包含了各種部件、設(shè)備、管路等完整的系統(tǒng)信息，為后期的物業(yè)管理帶來(lái)更多的便捷。

四、結(jié)語(yǔ)：

在綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的不斷發(fā)展之中，設(shè)計(jì)單位要結(jié)合建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，對(duì)BIM技術(shù)具備清晰的認(rèn)識(shí)和了解，明確其功能及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。要注意對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)的不斷創(chuàng)新才能夠使綠色建筑有不斷地發(fā)展，并且要注意節(jié)能與綠色建筑的同步迭代，使他們?cè)诎l(fā)展之中能夠相互融合，只有這樣才能夠促進(jìn)綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的發(fā)展，保證環(huán)境和人類的友好型的發(fā)展，同時(shí)也能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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中電光谷建筑設(shè)計(jì)院 湖北省武漢市 430000