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摘要:随着人们生活水平的提高,对环境工程的要求也越来越高。建筑节能设计时,需要综合考虑建筑的地形、气候、温湿度等环境影响因素,也需要考虑建筑结构、材料参数对建筑能耗的影响。BIM技术整合了建筑节能设计所需的大量建筑信息,辅助建筑设计人员更便捷、更高效的完成技能设计。以某工程为例,分析了建筑节能设计中BIM技术的具体应用策略,为相关工作者提供参考。
关键词:建筑节能设计;BIM技术;应用策略中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:(2020)-08-270
引言
新时期环境下,我国建筑行业的发展十分迅速,越来越多的现代化工程得到了建设,而在建筑工程建设中,需要消耗大量的资源和能源,对周围环境还会产生一定的影响。面对这种情况,绿色建筑逐渐受到了国民的广泛关注,为了更好促进绿色建筑的发展,促进绿色建筑设计水平提升,BIM技术得到了行业广泛运用。
1BIM技术应用概述
BIM技术实现了对建筑工程的全流程信息化、模型化管理。将复杂的物理信息和建筑功能以真实、精准的数字信息仿真模拟来表达,为建筑的设计与施工提供了完整且具有逻辑性的信息支持。在建筑节能设计阶段,传统的建筑技能设计受限于缺少专业的建筑能耗模拟软件,无法合理的对建筑结构进行优化,影响了建筑节能设计的科学性。利用BIM技术,建筑设计工作者可以在建筑设计阶段对整个建筑的全生命周期的能耗情况进行模拟分析,从而采取针对性的调整优化方案,来实现节能减排,实现建筑节能设计的自动化、数字化、信息化发展。建筑工程在节能设计之前,应科学评价建筑的能耗现状,包括结构、材料以及单元过程等信息内容。传统的CAD图纸、文本计算方式耗时、费力,且极易产生误差。BIM技术能够为建筑节能设计提供有力的数据信息支持,且软件兼容性较高,能够高效、快捷的对建筑能耗进行全面的分析。
2基于BIM技术的绿色建筑设计应用
2.1室外环境的分析和设计
在对室外环境的分析中,主要涉及室外的风环境、建筑的表面风压等内容。在室外的风环境方面,可以借助软件进行建筑形体和周边场地的模型初步建立,后把此类模型在相应软件中导入,实现对室外的风环境仿真模拟化分析,对建筑形体的结构实施优化。如在某建筑设计中,所规划建筑长约是250m,在初步的模拟计算后,发现条形建筑易造成建筑周边的风速发生突变或者存在局部的死区,对室外的风环境产生影响,进而和建筑周围地形结合,对其形体实施优化,改成曲面的形式,从而对室外的行人区域空气流场实现改善,对人员室外的活动舒适性提高。在建筑的表面风压方面,因为不同地区具有不同的天气特点,若建筑设计的不合理就会导致其表面存在过大的风压,长期以来,势必对建筑结构性能造成影响。而借助BIM技术就能够根据当地实际情况对其建筑的表面风压实施分析,进而针对性采取改进设计方案。如在某建筑设计中,其面朝湖泊且南侧没有高大的建筑。在夏季时,其地区常是东南风。通过对其设计实施模拟,发现在此风场下其建筑的迎风面风压超过2.2Pa,此建筑风压的最低值在建筑的顶部位置,因此,在建筑的顶部位置可以进行天窗设计,实现风压的减弱。
2.2室内环境的分析和设计
使用BIM技术对建筑实施仿真,能够对室内环境进行分析,进而对建筑的采光以及通风实现优化设计。在采光优化设计中,对BIM建筑结构的模型通过相关软件对其室内的环境进行分析,可以直观呈现其室内采光环境的情况,进而针对性采取优化,如在主楼、配楼的楼顶位置可以进行采光天窗的设置,对有没有天窗和不同天窗的形状位置所呈现的情况实施对比,进而确定与建筑结构相协调的采光方案。在通风优化设计中,对BIM建筑结构的模型通过相关软件对其室内的通风环境进行分析,进而采取合理的通风设计方案。如,某建筑设计中,对其室内环境进行分析,发现在过渡的季节室内的温度比室外的温度高。通过热压力的驱动,则室内的气流向室外流动,若进行天窗的设计,则能够促进室内的自然通风,改善室内空气的品质。
2.3节能分析和设计
在绿色建筑的设计中,节能设计是重点部分。借助BIM来对绿色建筑实现可视化的三维模型构建,后导入到相应能耗分析的软件中,就能够对当前设计的方案中建筑具体能源消耗的情况实现计算分析,进而和绿色建筑的能耗标准对比,就能够达到节能控制的效果。如,基于节能要求,可以对建筑围护的热工性能实现提升、对空调系统的输出端位置能耗降低,对室内照明的设备选用节能型、对室内环境植物栽植的方案合理设计;还可以对建筑周围自然光源进行分析,来设计出利用太阳能的取暖、热水加热等方案,通过对清洁能源的使用,实现对电能等能源的节约。
2.4节材分析和设计
在建筑工程的建设中,往往涉及到大量建筑材料的使用,它们也是建筑建设的基础部分。绿色建筑注重对建筑的节材,因此,在绿色建筑的设计中,就需要做好节材分析和设计。在绿色建设的设计标准中,对建筑的用材和用量有着明确的規定,如,建筑的结构内要求超过400MPa级别的钢筋用量,要超过85%占比的总量,且纵向承重的构件混凝土的材料内要求混凝土强度大于C50的用量占比要高于50%;在对此用量计算中,对设计人员造成了很大的压力,而使用BIM技术对材料用量的占比能够实现迅速、准确地测算,从而降低设计人员的工作难度。同时,在BIM的系统中,要求数据库具有强大的功能,借助数据库来对设计方案各类材料预计消耗的情况进行统计和分析,并和历史数据以及节材标准对比,就能够看其是否满足绿色建筑的设计要求,若不满足,可以便于节材措施的调整与改进,实现对材料的节约。
结语
现代科技推动了建筑行业的信息化发展,尤其在建筑节能领域,BIM技术等信息化技术的应用,有效提高了建筑节能设计的效率,以科学的指导对建筑结构进行了优化,实现了节能减排,推动了我国建筑行业的智能化、现代化发展,显著提高了建筑企业的市场竞争力。
参考文献
[1]王建忠,李金水,林璟.基于BIM技术建筑节能综合分析及应用研究[J].广东土木与建筑,2018,25(6):55-58.
[2]高琳洁.基于BIM技术的多层办公室建筑节能设计与应用研究[J].建材与装饰,2018,519(10):149.
[3]王爱菊.基于BIM技术的建筑节能分析与设计[J].建筑节能,2019,47(6):117-121.
[4]郭玲玲,吕娟.基于BIM技术的建筑节能设计[J].科学技术创新,2019(33):35-37.
[5]邱光瑜.基于BIM技术在建筑节能设计中的应用[J].科技创新导报,2019,16(36):144,146.
(1.身份证号:372524197911130013 山东聊城 2520002.身份证号:372523198308110016 山东聊城 252000)
关键词:建筑节能设计;BIM技术;应用策略中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:(2020)-08-270
引言
新时期环境下,我国建筑行业的发展十分迅速,越来越多的现代化工程得到了建设,而在建筑工程建设中,需要消耗大量的资源和能源,对周围环境还会产生一定的影响。面对这种情况,绿色建筑逐渐受到了国民的广泛关注,为了更好促进绿色建筑的发展,促进绿色建筑设计水平提升,BIM技术得到了行业广泛运用。
1BIM技术应用概述
BIM技术实现了对建筑工程的全流程信息化、模型化管理。将复杂的物理信息和建筑功能以真实、精准的数字信息仿真模拟来表达,为建筑的设计与施工提供了完整且具有逻辑性的信息支持。在建筑节能设计阶段,传统的建筑技能设计受限于缺少专业的建筑能耗模拟软件,无法合理的对建筑结构进行优化,影响了建筑节能设计的科学性。利用BIM技术,建筑设计工作者可以在建筑设计阶段对整个建筑的全生命周期的能耗情况进行模拟分析,从而采取针对性的调整优化方案,来实现节能减排,实现建筑节能设计的自动化、数字化、信息化发展。建筑工程在节能设计之前,应科学评价建筑的能耗现状,包括结构、材料以及单元过程等信息内容。传统的CAD图纸、文本计算方式耗时、费力,且极易产生误差。BIM技术能够为建筑节能设计提供有力的数据信息支持,且软件兼容性较高,能够高效、快捷的对建筑能耗进行全面的分析。
2基于BIM技术的绿色建筑设计应用
2.1室外环境的分析和设计
在对室外环境的分析中,主要涉及室外的风环境、建筑的表面风压等内容。在室外的风环境方面,可以借助软件进行建筑形体和周边场地的模型初步建立,后把此类模型在相应软件中导入,实现对室外的风环境仿真模拟化分析,对建筑形体的结构实施优化。如在某建筑设计中,所规划建筑长约是250m,在初步的模拟计算后,发现条形建筑易造成建筑周边的风速发生突变或者存在局部的死区,对室外的风环境产生影响,进而和建筑周围地形结合,对其形体实施优化,改成曲面的形式,从而对室外的行人区域空气流场实现改善,对人员室外的活动舒适性提高。在建筑的表面风压方面,因为不同地区具有不同的天气特点,若建筑设计的不合理就会导致其表面存在过大的风压,长期以来,势必对建筑结构性能造成影响。而借助BIM技术就能够根据当地实际情况对其建筑的表面风压实施分析,进而针对性采取改进设计方案。如在某建筑设计中,其面朝湖泊且南侧没有高大的建筑。在夏季时,其地区常是东南风。通过对其设计实施模拟,发现在此风场下其建筑的迎风面风压超过2.2Pa,此建筑风压的最低值在建筑的顶部位置,因此,在建筑的顶部位置可以进行天窗设计,实现风压的减弱。
2.2室内环境的分析和设计
使用BIM技术对建筑实施仿真,能够对室内环境进行分析,进而对建筑的采光以及通风实现优化设计。在采光优化设计中,对BIM建筑结构的模型通过相关软件对其室内的环境进行分析,可以直观呈现其室内采光环境的情况,进而针对性采取优化,如在主楼、配楼的楼顶位置可以进行采光天窗的设置,对有没有天窗和不同天窗的形状位置所呈现的情况实施对比,进而确定与建筑结构相协调的采光方案。在通风优化设计中,对BIM建筑结构的模型通过相关软件对其室内的通风环境进行分析,进而采取合理的通风设计方案。如,某建筑设计中,对其室内环境进行分析,发现在过渡的季节室内的温度比室外的温度高。通过热压力的驱动,则室内的气流向室外流动,若进行天窗的设计,则能够促进室内的自然通风,改善室内空气的品质。
2.3节能分析和设计
在绿色建筑的设计中,节能设计是重点部分。借助BIM来对绿色建筑实现可视化的三维模型构建,后导入到相应能耗分析的软件中,就能够对当前设计的方案中建筑具体能源消耗的情况实现计算分析,进而和绿色建筑的能耗标准对比,就能够达到节能控制的效果。如,基于节能要求,可以对建筑围护的热工性能实现提升、对空调系统的输出端位置能耗降低,对室内照明的设备选用节能型、对室内环境植物栽植的方案合理设计;还可以对建筑周围自然光源进行分析,来设计出利用太阳能的取暖、热水加热等方案,通过对清洁能源的使用,实现对电能等能源的节约。
2.4节材分析和设计
在建筑工程的建设中,往往涉及到大量建筑材料的使用,它们也是建筑建设的基础部分。绿色建筑注重对建筑的节材,因此,在绿色建筑的设计中,就需要做好节材分析和设计。在绿色建设的设计标准中,对建筑的用材和用量有着明确的規定,如,建筑的结构内要求超过400MPa级别的钢筋用量,要超过85%占比的总量,且纵向承重的构件混凝土的材料内要求混凝土强度大于C50的用量占比要高于50%;在对此用量计算中,对设计人员造成了很大的压力,而使用BIM技术对材料用量的占比能够实现迅速、准确地测算,从而降低设计人员的工作难度。同时,在BIM的系统中,要求数据库具有强大的功能,借助数据库来对设计方案各类材料预计消耗的情况进行统计和分析,并和历史数据以及节材标准对比,就能够看其是否满足绿色建筑的设计要求,若不满足,可以便于节材措施的调整与改进,实现对材料的节约。
结语
现代科技推动了建筑行业的信息化发展,尤其在建筑节能领域,BIM技术等信息化技术的应用,有效提高了建筑节能设计的效率,以科学的指导对建筑结构进行了优化,实现了节能减排,推动了我国建筑行业的智能化、现代化发展,显著提高了建筑企业的市场竞争力。
参考文献
[1]王建忠,李金水,林璟.基于BIM技术建筑节能综合分析及应用研究[J].广东土木与建筑,2018,25(6):55-58.
[2]高琳洁.基于BIM技术的多层办公室建筑节能设计与应用研究[J].建材与装饰,2018,519(10):149.
[3]王爱菊.基于BIM技术的建筑节能分析与设计[J].建筑节能,2019,47(6):117-121.
[4]郭玲玲,吕娟.基于BIM技术的建筑节能设计[J].科学技术创新,2019(33):35-37.
[5]邱光瑜.基于BIM技术在建筑节能设计中的应用[J].科技创新导报,2019,16(36):144,146.
(1.身份证号:372524197911130013 山东聊城 2520002.身份证号:372523198308110016 山东聊城 252000)