BIM技术在绿色建筑设计中的应用
付越
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付越,. BIM技术在绿色建筑设计中的应用[J]. 中国设计,2025.2. DOI:10.12721/ccn.2025.157421.
摘要:
伴随城市化进程的推进,建设绿色低碳的宜居城市,发展绿色建筑,成为我国城市建设的重要目标。BIM技术作为信息时代下的产物,具有强大信息整合和分析功能,加强对该技术的应用研究,对于推进绿色建筑设计有着巨大帮助。本文结合绿色建筑设计,对BIM技术的应用展开研究,对BIM技术的概述及特点展开分析,随后对BIM技术在绿色建筑设计中的应用价值和困境进行研究,针对BIM技术在绿色建筑设计中的应用进行探析,旨在为绿色建筑的发展提供参考。
关键词: ​BIM技术;绿色建筑设计;应用
DOI:10.12721/ccn.2025.157421
基金资助:

前言:经济社会的发展促进了人民生活观念的转变,绿色建筑逐渐成为建筑行业的一大发展趋势,绿色建筑倡导环保的施工理念和施工模式,在施工过程中,需要对大量的施工信息进行整合和分析,并对室内环境进行模拟,以此实现对工程设计的精准管理,BIM技术的应用为绿色建筑的设计和施工提供了全新的思路,有效帮助设计人员摆脱传统的二维图形,为绿色建筑的发展奠定了坚实的技术基础,加强对BIM技术的应用研究,对于推进我国建筑行业的转型和升级有着重要意义。

1BIM技术在绿色建筑设计中的应用价值

1.1提升能源利用效率

BIM技术可通过精确的建筑信息模型实现能源模拟和分析,便于设计团队识别潜在的能源效率问题,并采取相应的措施来改进设计;BIM模型可与智能建筑管理系统集成,实现对建筑内部能源系统的实时监控和控制,使建筑管理人员更为全面地了解建筑的能源使用情况,进而优化能源系统;绿色建筑通常采用可再生能源系统,如太阳能电池板和风力发电机。BIM技术可以帮助设计师在建筑中集成这些系统,最大程度地利用可再生能源;BIM技术允许建筑设计师模拟不同的设计方案,对多种方案进行对比后选择最佳方案,主要涉及建筑外部形状、绝缘材料选择、采光系统等方面优化。

1.2改善室内环境质量

得益于信息技术的强大处理能力和传感器设备,BIM技术可用于模拟建筑内部的空气流动和质量,帮助设计师确定最佳的通风和空调系统配置;该技术可实现光照模拟分析,帮助设计师确定窗户位置和尺寸,最大程度地利用自然光;BIM技术可与建筑的暖通系统进行集成,实现对室内温度的智能控制,提供舒适的室内温度,减少能源浪费;BIM技术可用于模拟建筑的整体健康和舒适性,包括温度、湿度、光照、空气质量等,保障建筑符合绿色建筑的健康和舒适性标准。

1.3提升建筑设计质量

BIM技术鼓励多个设计团队成员之间的协作和信息共享,建筑师、结构工程师、机电工程师等技术人员可在同一个BIM模型中协同工作,保证了建筑设计的一致性;BIM模型可用于检测不同系统之间的冲突,如管道与结构的冲突或电气设备之间的冲突,进而有效减少设计变更;该技术提供了高度精确的建筑信息,设计师能够通过可视化方式掌握建筑的各方面信息。此外,BIM模型记录了设计过程中的所有变更和决策,形成了完整的设计记录,为项目的管理和审查奠定了坚实的理论基础。

2BIM技术在绿色建筑设计中的应用

2.1设计前期及扩初阶段应用

传统建筑设计主要由设计人员的经验作为指导,而在绿色建筑设计前期阶段,则必须充分考虑建设区域自然地理要素、生态环境要求、人工要素以及气候要素等,利用好建筑建设区域的自然条件,达到减少能源消耗和保护生态环境的目标。绿色建筑设计人员对上述要求进行综合性分析后,应尽量保证建筑建设区域原始地形以及地貌,避免对其进行大幅度改造,保护好建设区域原有的生态结构,尽量使建筑能够融入生态结构当中,从而实现建筑与自然和谐共生。建筑设计前期以及扩初阶段需要利用BIM技术对上述气候因素、自然地理因素等进行分析,选择建筑最佳朝向,充分利用建筑区域的自然通风和自然采光,降低建筑能源消耗量。通过BIM技术模拟建筑场地模型,对建筑场地气候环境进行分析,能够提高场地分析工作的科学性,帮助设计人员选择合适的绿色建筑设计技术,合理规划土地,合理对建筑进行布局,并遵循恢复生态环境的原则,实现建筑与生态环境的有效融合。通过BIM软件可以将气候环境数据转换为图像,还能够模拟太阳辐射情况,帮助设计人员了解建筑区域建设过程中气候动态变化,通过计算过热期和过冷期的太阳辐射热量确定建筑最佳朝向,从而实现建筑的合理布局。场地设计过程中涉及的要素较多,传统场地设计中一般依靠设计人员自身经验对其进行设计,容易出现误差或者是错误。使用BIM技术对建筑场地进行设计,主要以三维数字转换技术为基础进行设计,设计人员需要利用地面人工测绘、航空影响测量作为数据来源,形成三维地形资料,建立数字高程模型,为后续场地分析工作提供便利。

2.2设计初步阶段应用

在绿色建筑设计的初步阶段,设计人员应结合地形、地貌以及通风等方面进行综合分析,合理使用被动式设计和建筑布局规划,处理好日照和通风之间的关系,使建筑布局更加合理,达到节约能源、保护环境的目的。同时,设计人员还需要对建筑生态和建筑能源消耗进行模拟,选择最优的绿色建筑设计方案。此外,设计人员还要借助BIM技术对建筑风环境、光仿真、热仿真等方面进行模拟,提高建筑整体舒适度,也便于及时发现建筑设计中存在的问题和不足,实现对建筑布局的合理优化和科学调整,实现对建筑周围自然资源的有效利用。

2.3施工图纸设计阶段应用

BIM技术在绿色建筑施工图纸设计阶段的应用,能够将BIM建筑信息模型作为设计信息的载体,综合建筑设计中涉及的各个专业,并对建筑中可能出现的管线碰撞等问题进行检查,从而避免出现设计变更等情况,节约建筑材料。BIM技术在施工图纸设计阶段应用,能够在建筑管线布置中发挥出其可视化作用,选择合适的管线标高,同时详细了解楼层高度分布情况,及时发现建筑设计中存在的问题,实现建筑管线科学布局,避免存在管线碰撞等问题的出现。BIM技术在管线综合设计中应用,能够实现对管线冲突问题检查,并将出现的碰撞问题及时反映给设计人员,使设计人员能够采取措施对其进行调整,提高施工图设计的可行性。设计人员应用BIM技术进行绿色建筑施工图纸设计,能够生成建筑三维模型,便于及时对建筑施工图纸进行调整,使设计修改工作更加便利。设计人员也可以利用BIM技术的统计功能对建筑施工量进行计算,提高计算效率,使施工图纸设计能够尽快完成。建筑施工图纸设计中,设计人员利用BIM技术对管线进行综合布置,能够对不同管线施工安装要求、功能要求进行统筹规划。此外,设计人员在使用基于BIM技术的碰撞检查软件对其管线布置情况进行检查时,能够生成相应碰撞试验报告,如果发现碰撞问题会通过不同的颜色显示管线位置,设计人员可以根据颜色标记对设计存在的问题进行修改。

结语

综上所述,BIM技术在绿色建筑设计中应用,能够实现对建筑场地气候环境条件的分析,科学开展施工场地规划,提高绿色建筑布局的合理性,对自然条件的充分利用。设计人员可以利用BIM技术可视化优点,创建三维建筑模型,对建筑性能等各方面进行分析,选择最优的绿色建筑设计方案,从而达到节约能源、保护环境的效果。

参考文献

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