绿色BIM理念下多层建筑节能设计探析

绿色BIM理念下多层建筑节能设计探析

【摘要】绿色BIM理念在建筑领域至关重要,尤其是对多层建筑工程而言,能够决定整个建筑的节能水平和效果,因此,现代建筑业在开展多层建筑设计工作时,应以绿色BIM理念为节能基础,从根本增强多层建筑的节能效果。基于此,本文直接阐明绿色BIM理念在多层建筑节能设计中的意义,继而以某工程为例指明设计详情,并提出绿色BIM理念节能设计要点。

【关键词】绿色BIM理念;多层建筑;节能设计

0引言

近年来,BIM在建设项目工程设计、施工和建筑运维中,将绿色BIM建造技术与建筑绿色环保建筑进行有机融合后,自然产生建筑绿色化的BIM建筑理念,在建筑设计阶段内的任意一段时间内,都可以实时调整建筑设计方案内容,准确获得大量、直观的绿色建筑资源能量、环境性能变化、反馈数据信息。目前,我国对于此项创新技术的整体认识和推广运用还不成熟,需要深入研究其应用。

1基于绿色BIM理念的多层建筑节能设计意义

在当今社会的持续发展下,数字化逐渐成为当今社会的发展主流,既可以提高管理效率,还能节约企业成本,特别是对于建筑行业来说,BIM技术可以帮助建筑行业早日实现绿色节能管理的数字化。此外,BIM技术可以有效结合设计、施工和其他施工项目,发挥绿色节能管理的理念和作用。而BIM软件在设计方案时,还能体现建筑信息的准确性,使设计师能够通过反馈的数据对方案进行调整,进一步实现BIM技术绿色节能管理的目标。因此,BIM在设计、施工、数据准确性、工作效率等方面都比传统的建筑软件有明显的优势,也可以早日为建筑绿色节能管理的数字化做出贡献。

2基于绿色BIM理念的多层建筑节能设计实例

2.1建筑工程概况

工程所在地为我国中部,整体结构属于多层住宅建筑,该地区属于温带大陆性季风气候,四季平均气温12℃以上,本文以一套三居室的小公寓为例进行分析。根据需要选择小家庭的基本建筑设计参数,运用RevitArchitecture等软件设计建立BIM模型进行建筑的设计。建模的具体操作流程主要包括:在使用RevitArchitecture设计软件平台进行建模之前,首先手工处理一个简化的RCADE设计平台图纸,然后通过文件格式的转换导入人工进行建模设计平台。室内围护结构的排水性能、自然通风与风量、窗墙建筑面积承重比等可能是影响室内围护结构能耗的重要因素。

2.2挑选建模软件

随着现代BIM软件技术快速应用发展,其为企业建筑节能工程设计人员提供全新的设计思路。以BIM技术为基础构建应用模型,即在建筑节能设计的基础上,创建一个基于模拟节能分析的设计平台,根据相关模拟软件分析后的结果提出建筑节能模拟设计方案。常用的建筑模拟数据分析模型软件主要包括Ecotect、EnergyPlus等,Ecotect软件界面友好、操作简单、分析快捷,能够直观反映不同参数建筑设计模型优化的正确发展趋势,因此本文通过选择不同BIM设计模型软件中的各种模拟软件与其他Ecotect模拟软件结合,利用BIM设计模型软件中的模拟软件在建筑方案设计各个阶段自动创建整体建筑设计模型,通过利用IFC的数据分析格式和其与Eco-tect之间数据进行模拟数据交换,在方案设计的任意一个阶段对设计方案模型进行数据分析和设计模拟并选择节能减排策略。

2.3围护节能设计

建筑顶部的节能造型大致可以细分为高平顶、坡顶平顶以及各种流线型平顶,屋顶顶部节能热工设计主要包括平顶的装饰材料、颜色、坡度、方向以及保温层的节能设计,这样便可在夏季起到温度隔离的效果,冬季也能有效缓解室内温度流失。建筑外墙是建筑的主要组成部分,节能建筑要避免室内热舒适和高温环境的影响,避免室内外冷热环境的影响。节能建筑设计中常用的外墙材料主要有防水黏土外墙实心砖、加气加水混凝土外墙砌块、集中隔热墙等各种节能复合建筑墙体。窗户在建筑中至关重要,具备通风、保温、采光以及隔热等功能,能够决定整个建筑能源消耗量,满足用户对建筑功能的各种要求。此外窗户的墙比对建筑节能也十分重要,窗户的墙比越大,则建筑采暖和中央空调的使用能耗越大,因此,必须严格限制建筑窗墙比与面积的对比。新的BIM设计技术对高层建筑物及围护结构建筑进行隔热节能施工设计时,可以通过设置相关的建筑墙体、屋顶各层装饰材料的整体导热阻力系数、比热等,确定最佳的节能施工设计方案。

2.4日照节能设计

日照条件在建筑节能设计中属于重要环节,而且能够决定室内照明效果,通过合理的室内光照节能技术,完全可以大幅降低能源消耗。设计过程中可利用日照条件的反射光对室内起到照明作用,并以此降低室内照明耗费的实际能源,营造舒适的室内建筑居住及生活使用环境,根据相关国家及相关行业法律政策规定,RevitArchitecture模型仅在进行模拟建模之后,用户才可使用导入照明软件Ecotect,即可使用照明软件对于本模型案例一栋二至三居室的室内建筑照明日照和夏至太阳建筑光影、采光和夏至建筑室内照明模拟效果可以进行深度综合模拟分析,日照和夏至太阳建筑光影模拟效果进行深度综合分析模拟后,可以对结果进行分析。建筑室内卧室的平均采光系数约为4.69%,日照条件较高卧室的采光系数较大,其他房间的采光系数约为1%,如门厅、卫生间等,这些房间与窗户距离较远,无法得到充足的日照条件。由此可知,该设计完全满足三室建筑对采光系数的标准要求,还可以满足建筑室内节能环保的设计要求。

3基于绿色BIM理念的多层建筑节能设计要点

3.1模拟环境

建筑设计管理工作和整体建筑施工管理操作中,需要按照建筑周边环境等相关要素信息确定具体建设物的方位,与此同时,也就需要重点做好整体建筑景观规划设计工作和整体景观建筑绿化要素布置管理工作等,在透彻分析掌握具体建筑物及周边环境要素信息量的基础上,对建筑风向要素分布处理情况和具体建筑滞风处理情况等要素进行跟踪分析,以此方式不断提高小区居民日常生活中的环境服务质量。在企业进行室外通风环境模拟工程设计阶段,应该充分使用模拟流体力学模拟电脑以及模拟压力分析仪等技术工具来正确执行模拟操作,掌握大型建筑工程项目通风工程周围自然风压差值的数值,研究周围环境自然通风的基本条件情况相关信息。使用BIM节能技术系统进行设计操作,自动模拟室外节能环境情况,设计操作过程中可以借助一系列设计数据以及信息内容,对节能建筑设计解决方案内容加以系统优化和综合调整,达成真正意义上的建筑绿色节能建筑系统构建。

3.2太阳辐射

太阳能低辐射能源是国家保障人民大众健康生产、生活的重要环境能量排放来源之一。受地球物理特殊性质的影响,各地的太阳射线辐射分布状况不一致。建筑设计中,从打造绿色环保节能建筑角度考虑出发,需通过借助建筑相关设计软件实时进行建筑太阳能热辐射使用情况跟踪分析,并及时处理其中容易出现的节能问题。太阳能的辐射对整个建筑体而言,是一种全年性的辐射,为此,必须充分利用太阳能进行光热电伏板的开发设计与生产安装,将丰富的太阳能资源收集存储起来,同时,还可为位于建筑体结构中的小型大功率光伏设备提供电能。这对工业建筑体而言,既能有效降低建筑内部的实际温度,又能通过太阳能为建筑及其生活工作人员的工业生产、生活服务提供大量电能。

3.3注意材料

对于绿色建筑施工设计专业人员来说,可以尽可能多地利用这些循环经济、建筑材料并与设计和施工进度相结合,及时有效的调整设计和施工材料的控制,能确保施工及时达到绿色建筑节能工程专业设计师的需求,防止能耗建筑材料的过度使用。在建设项目、绿色环保建设规模的建设中,设计工程师会先介绍绿色建筑的技术,而后加应用,让人们可以在建筑中深入了解绿色建筑及其结构特点,确保各种绿色建筑工程要求在建筑材料中使用得更加环保和安全节能,可以有效减少建筑绿色工程施工对周围环境健康的不利影响。

4结语

综上所述,BIM技术完全顺应了这个时代快速发展的趋势,BIM技术的优势也得到广泛的赞誉。因此,在未来的发展中,加强BIM技术的推广是必然的发展趋势。在建筑设计和实际施工中,传统技术将逐渐被淘汰,BIM技术是每一个技术人员必备的技能,也希望未来建筑人才能够继续学习BIM技术,并在工作中加强实践,将BIM技术应用到建筑行业的各个阶段,提高我国绿色建筑节能管理的实施水平。

参考文献

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作者:何军峰 单位:渭南师范学院经济管理学院 陕西卓阳建设工程有限公司