论BIM技术在绿色住宅建筑设计中的应用

时间:2022-05-28 19:12:01 来源:网友投稿

计划的合理安排,确保施工质量不会受到任何对于影响,同时降低安全质量风险,管理人员在完成项目之后就可以有效开展信息化管理,加强绿色建筑后续的运营与维护处理[2]。

(2)进行模拟分析。在BIM模型之中的信息交过,可以满足与互联网之间的相互结合要求,并且利用对应的模拟、分析、调整等,打造令业主满意的绿色建筑产品。另外,在绿色建筑全生命周期之中运用BIM,可以在不同阶段为解决不同问题奠定基础条件。这就要求在对应的解决寻找到解决问题的点,再配合上模拟和分析BIM技术,按照分析结果提出对应的反馈意见。在对建筑结构进行受力分析时,不仅需要考虑建筑整体的安全性,同时也需要模拟局部不稳定的结构,提升其安全性。对于绿色建筑设计,除开合理把控设计结构之外,还需要模拟分析室内外的噪声环境、通风情况等,对结果进行定量与定性的分析,研究可再生能源的利用,节约成本。

(3)BIM信息的协同性。在互联网的快速发展中,云技术能够将BIM技术和各种类型的项目信息实现相互的结合,并且利用平台来传递准确的、全面的信息,方便方案的抉择。目前,利用互联网平台就可以衔接其信息管理系统,实现相关人员协同工作效率以及参建单位的协同工作效率的全面提升。同时,BIM技术的使用,也满足了三维模型的建立健全。

(4)BIM 的相关应用。第一,设计阶段。首先,可视化设计,基于三维可视化技术的有效使用,就可以直观的进行显示,这样不仅可以满足视觉上的表达,同时也能够基于三维的角度来实现设计方案的创作与推销,最终获取最佳的设计成果。其次,协同设计,考虑到CAD平台下的文件属于图片信息,还无法表达其余相应的信息。所以,对于不同专业的人员而言可能会带来技术方面的隔阂。但是BIM技术则可以满足不同专业不同领域的同一平台处理,所以,这样就可以让不同专业的人员之间能够更加高效、便捷的交流。

第二,施工阶段。首先,进行项目施工过程的有效模拟。BIM技术的4D模型可以满足时间信息与空间信息的相互结合,并且同施工进度相互连接,这样就可以对整个项目过程进行直观准确的模拟。因为BIM服务于全生命周期,在施工之前,就需要将其模拟的进程交付给甲方,并且其模拟的要求也需要传递到BIM数据之中,通过BIM智能分析与处理,就可以直接转换成为施工模拟进程,从而获取可视化的展示,最终提升其高效性。其次,评估施工单位的综合实力。基于其可视化和模拟性,施工单位就可以让施工全过程场景明确。作为对应的评审,还可以呈现出其方案本身的可实施性,并且让方案的优劣也可以得以体现,以此来表达施工单位本身的实力,利用呈现出来的可视化模拟,提升其实际的中标率。最后,施工组织模拟。针对施工重难点做好可建兴模拟。BIM通过施工组织的模拟分析,就可以实现其精细化处理,每一个细节都需要通过小时来加以模拟,并且通过可视化三维分析来呈现其细节,这样就可以减少不必要错误的出现,并且通过BIM技术的有效使用,也可以检验建筑构件本身的可造型,如对于无法实现的构建,则需要直接在模拟的环节就将其剔除,这样不急你可以避免时间上的浪费,同时也可以减少资源上的浪费,最终推动工作的有序开展。

2 基于BIM的绿色住宅设计实践

2.1 基本分析

在开发的初期阶段,应用BIM技术引导对绿色建筑住宅设计的规划。因为是初次尝试,所以需要重点关注。首先确定团队,其次明确BIM平台的选择。在解决关键问题之后,针对方案进行调研,然后将调研数据直接输入BIM数据库之中,通过分析做好概念方案设计[3]。

2.2 地域气候特征分析

(1)突出设计要点。在方案设计之前,首先需要系统的进行基地分析,并且通过Ecotect来对气候特征进行分析,并且按照对应的特征提出相应的节能措施,如夏季需要通风、冬季需要采暖。这些数据就可以提供理论方面的依据。因此,冬季的采暖问题就成为关键。通过组合的分析,在设计中需要兼顾夏季与冬季两个季节,让建筑的外形能够尽可能兼顾夏季与冬季,并且选择最佳的建筑外形以及对应的保温策略,这样才能够确保冬季室内的保温效果。

(2)选用适宜技术。经过综合性的分析,就需要针对问题,利用适宜的技术进行建筑方案的设计。在节能之中主要是针对主动与被动两个方面,考虑到被动技术会将能源问题减少,所以,就需要对被动问题进行考虑,如自然通风、太阳能加热、自然采光等。如果被动问题无法解决实际问题,则需要考虑到主動节能的问题。

本次的建筑可以考虑南北通透式,确保夏季存在过堂风,让通风的效果能够达到最佳的状态,并且也可以将热空气直接的排除,让其能够处于一个相对良好的空间环境之下。在冬季采暖方面,则可以考虑到太阳能,通过相对较大的阳光房,从而达到理想的问题要求,并且通过保温材料的有效使用,满足冬季保温的作用。通过节能的组合型措施,这样就可以满足绿色建筑的节能标准要求。

2.3 依据场地模拟的规划布局优化

(1)初定建筑布局

图1 最佳朝向与最差朝向对比分析

在实施建筑布局设计之前,首先需要按照Ecotect分析其最佳的朝向,通过太阳热辐射分析以及WerTool工具分析,最终确定南偏东7.6°为最佳朝向。通过图1,基于建筑的场地和各种因素进行综合评定,其最终选择南偏东8.6°,因为会涉及建筑的整体采光,所以选定朝向是非常重要的因素。并且经过分析可以确定建筑的间距,满足日照采光标准,同时也表明BIM被动节能策略是完全可以实施的。

(2)优化建筑布局

图2 三维遮挡分析图

基于BIM数据库场地的数据,可以建立模型,并按照BIM软件对周边建筑场地遮挡情况进行分析,通过上图2可以清楚了解场地区域是否被其余建筑物遮挡。之后,基于国家的标准,对于日照合理的区域加以评定。并且这样的模式也可以将红线、规划布局、基地位置的对应关系逐一明确[4]。

2.4 确保性能优化的建筑设计策略实施

(1)拟定建筑造型。通过使用Ecotect软件,可以对场地和气候进行分析,明确建筑造型;利用Revit绘制建筑模型,并基于Revit建立中心數据库;在BIM平台的协同下确保信息的流畅性。

在建筑造型方面,需要对节能环保理念有充分的考虑。该项目建筑的南面选择设定阳光房,主卧部分超前突出,在冬季就可以满足保暖和阳光的采集,在夏季也可以实现对太阳热辐射的控制;在建筑物的西侧,应该尽可能少开窗户,避免西晒的污染;南侧属于大窗户,有利于保暖采光处理。这样的设计,就可以真正的满足冬季与夏季的双重要求。在选择窗户方面也应该考虑有效使用节能环保材料,并且节能环保材料具有良好的保温隔热效果。窗墙比应适中,不仅需要分析采光,也需要考虑冬季保温,营造理想的人居环境。

(2)优选建筑材料。由于Revit信息量较大,通过编辑可以明确各个材料与属性,以此表达建筑材料设计。针对本项目设计方案,主要是绿色、环保、高性能的生态材料,并且材料的选择也需要首先考虑到当地材料,减少运输材料的费用支出,推动当地经济发展。还要考虑生态材料的寿命问题,也就是说建筑年限为70年,其建筑材料也需要满足70年的使用寿命要求。

(3)优化热工环境。选择外围护结构会直接影响到室内的人居环境,尤其是在存在明显季节性气候特征的区域。通过综合分析,本项目最终选择两个方案,之后选择节能性能良好的绿色环保维护结构作为其外墙结构[5]。

前途-构造为10mm水泥砂浆+110mm砌块+10mm水泥抹面,其U形值为2.62.墙体面的结构件主要是利用75mm绝缘保温材料+25mm松木颗粒+10mm水泥砂浆,其U形值为0.40。

经过分析,比热容偏大的外围护结构,其本身更加的节能,在冬季,也能够起到良好的保温作用,在夏季也可以发挥隔热的效果,让室内更加舒适,营造优良室内人居环境,这也体现了BIM技术的优越性。所以本次方案合理解决了传统绿色住宅建筑设计的弊端,使得整个工程建设更加高效。

3 结束语

总而言之,合理有效的使用BIM技术不仅减少建筑工程建设引发的环境问题,也减轻了住宅建筑的设计规划难度,体现建筑设计的可持续发展。同时,基于BIM技术能实现技术的创新,基于多元化功能需求做好全方位的技术拓展,让技术更加完善,最终在优化建筑绿色节能设计的前提下控制成本,提升房屋经济效益。

参考文献

[1] 马辉.试论BIM技术在装配式住宅设计中的应用[J].住宅产业,2018,(11):55-57.

[2] 吴国松.基于BIM技术的住宅建筑室内交互式设计系统构建[J].智能城市,2018,(20):42-43.

[3] 左刚.基于BIM技术在住宅建筑设计中的应用研究[J].中国住宅设施,2018,(09):62-63.

[4] 岗晓阳.BIM技术在住宅建筑设计阶段的应用价值分析[J].江西建材,2018,(10):26-27.

[5] 熊珂.BIM技术在住宅建筑设计中的应用分析[J].住宅与房地产,2018,(19):125.

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