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摘要:基于BIM技術的绿色设计,是指建筑设计基于建筑信息模型(BIM),结合当地气候条件,强调从设计初始阶段便依靠设计、评估的决策循环迭代流程,进行建筑效能分析来产生符合环境效益的最佳设计方案,最终达到追求环境可持续发展的目的。基于BIM技术的暖通绿色设计的实施方法为:将BIM技术引入绿色设计,BIM信息模型可以高效与各类仿真模拟软件实现数据链接,对建筑的声、热、风环境以及建筑能耗进行模拟仿真,验证建筑物理性能的合理性,从而快速校验设计方案是否达标绿色设计目的。
关键词:BIM技术;暖通绿色设计;应用
引言
基于BIM技术的绿色设计,即建筑设计工作基于建筑信息模型(BIM),结合当地气候条件,强调从设计初始阶段便依靠设计、评估的决策循环迭代流程,进行建筑效能分析,来产生符合环境效益的最佳设计方案,最终达到追求环境可持续发展的目的。
1、BIM技术的特点以及突出优势
1.1技术特点
①绘制方法。与二维设计中利用线不同组合,以及辅助文字、数字形式表达管线、设备投影关系不同,在应用BIM技术对管线、设备实际位置以及相互间连接方式进行表现时,除了线以外还包括点和面,可以更全面和完整的展示暖通空调系统特点。②表达方法。二维设计方法主要是听过线不同组合与叠加方式,在二维投影内展示阀门、管道轮廓以及设备轮廓线等位置信息,并辅助文字、数字等,对相关高度、尺寸等信息进行补充。而BIM技术的应用,可以直接选择管道、设备模型,并根据实际要求建立管道尺寸、高度与相关三维信息模型,表现形式更为明确,有助于施工人员更好的理解和掌握设计要点,降低施工作业难度。
1.2突出优势
1.2.1设计方案更为直观、明了
BIM技术可以构建模型,通过动画的形式更为直观的将整体的设计效果、建筑分析、结构的计算、图纸的生成过程以及各个组成部分的参数注释展现出来,可以使观看者更为清楚明了的看到整个建筑设计的全过程以及设计意图,同时还能充分的调动设计师的创造性思维,激发设计师的创作灵感。BIM技术在绘制三维设计图时需要用到很多的系统参数以及模块参变量,和传统的平面设计相比,三维设计需要进行思维转换,而且还需要将原有的可以实实在在看得见的设计向参数化的设计转化。在这个转化过程中,就有可能因为参数的设定的不够准确、不够规范而影响BIM技术实际设计的应用进程另外,BIM还拥有自动调整的功能。使得整个设计工作效率更高。
1.2.2可以有效地增强设计人员的综合协调化
传统的设计中,建筑项目的各个部分都是相对独立的,管理人员很难精准的判断整个工程的施工进度。随着BIM技术的应用,越来越多的人开始针对这项技术进行专项研究,研究主要集中在设计体系的优势以及在其他建筑项目中的应用。BIM技术可以有效的将建筑结构、水暖、机电等多个专业涵盖在一个整体的信息模型中,这样可以地避免不同专业信息沟通不便以及信息传递受阻而造成的施工问题,还能帮助决策者准确的掌握工程进度,可以有效地提高整体设计决策的质量与效率。
1.2.3可以增强设计反馈的及时性、有效性
使用传统的技术进行项目的可持续性分析时,需要分析人员具有建筑物理力学、数据分析等多方面的专业知识和素养,否则很难进行专业分析。但是BIM技术就具有操作简单、容易掌握等特点,可以在建筑设计的各个环节实现绿色节能,并且可以及时的将设计结果以及模型评估结果进行反馈,有利于设计人员及时改良设计方案,最终形成最适合的设计方案。
2、BIM技术在暖通绿色设计中的具体应用
2.1建筑能耗分析
基于BIM技术仿真模拟分析建筑能耗,特指建筑的运行能耗,即人们日常用能,如采暖、空调、照明、炊事、洗衣等的能耗。整个过程透明化,各参与方通过3D数字信息模型就可以事先模拟建筑物任意构件变换后所产生的能耗。能耗分析结果可以用各种各样的色彩图表直观表达出来,也可导出动画,提高可读性。
2.2风环境分析
基于BIM技术的室外风环境模拟可以准确地对不同的建筑布局方案进行风环境的模拟分析比较,从而设计出合理的建筑布局方案。而且,通过模拟建筑外环境的风流动情况,可以获得各单体建筑周围的空气流动情况以及建筑表面风压分布和风压系数的分布,借助这些信息可进一步指导建筑内的自然通风设计。建筑内部自然通风方式、机械通风的气流组织是否合理等问题,也可利用CFD模拟软件进行分析。模拟建筑在外窗全部开启的情况下,其室内通过自然风压形成的室内气体流动,对其建筑室内的自然通风状况进行预测,为建筑功能布局、窗口位置提供合理化建议,并为内部通风系统提供节能策略。此外,通过确定风口布置、风口形式以及风量等设计参数设定模型计算参数,对室内机械通风的气流组织情况进行分析,根据气流流向、流速、流量分布等数据,分析通风空调方案的合理性及方案优化比选。
2.3声环境分析
将BIM模型数据导入声环境模拟软件对建筑声环境进行模拟,通过建筑表面内部的噪声分布、噪音等声线图、声强线图等可为建筑物布局、道路规划的合理性、隔声屏障设置等提供科学的技术分析依据,得出建筑周边噪声分布情况、优化围护结构隔声设计等。对声音品质要求较高的工程项目(如剧院、演播厅、音乐厅等),需要对建筑室内音效和音质进行精确的计算,通过声仿真模拟软件得出的室内等声线云图、声强分布图,混响时间测算数据等,确定方案的合理性以及优化其外部几何形体、内部空间布局及高度、看台设计等。
2.4热能环境分析
基于BIM技术室内热环境分析主要研究太阳辐射、围护结构传热传湿、人为释热等因素对室内热环境的影响。通过仿真模拟,得出室内温度场、矢量场等结果,用于确定建筑遮阳方式、建筑保温材料与保温形式、验证室内通风空调方案的合理性等。也可以用来模拟建筑群夏季典型日不同时刻的室外平均温度与来流温度,从而计算建筑群的平均热岛强度。
3、结束语
总而言之,应用BIM技术来对暖通绿色进行设计,建立三维可视化BIM模型,经过管线设计、BIM专业模型、碰撞报告等,并用过专业碰撞检查和校核,在模型中确定各区域管线、设备,可以更直观的表达管线连接与交叉方式,从而保证暖通工程的可持续发展。
参考文献
[1]林波.BIM技术在暖通空调设计中的应用[J].江西建材,2016,15:36+40.
[2]赵恒娣.浅谈绿色建筑技术在暖通设计中的应用[J].民营科技,2015,06:204.
[3]宋树信.BIM技术在绿色建筑设计中的应用[J].中外建筑,2015,10:148-149.
关键词:BIM技术;暖通绿色设计;应用
引言
基于BIM技术的绿色设计,即建筑设计工作基于建筑信息模型(BIM),结合当地气候条件,强调从设计初始阶段便依靠设计、评估的决策循环迭代流程,进行建筑效能分析,来产生符合环境效益的最佳设计方案,最终达到追求环境可持续发展的目的。
1、BIM技术的特点以及突出优势
1.1技术特点
①绘制方法。与二维设计中利用线不同组合,以及辅助文字、数字形式表达管线、设备投影关系不同,在应用BIM技术对管线、设备实际位置以及相互间连接方式进行表现时,除了线以外还包括点和面,可以更全面和完整的展示暖通空调系统特点。②表达方法。二维设计方法主要是听过线不同组合与叠加方式,在二维投影内展示阀门、管道轮廓以及设备轮廓线等位置信息,并辅助文字、数字等,对相关高度、尺寸等信息进行补充。而BIM技术的应用,可以直接选择管道、设备模型,并根据实际要求建立管道尺寸、高度与相关三维信息模型,表现形式更为明确,有助于施工人员更好的理解和掌握设计要点,降低施工作业难度。
1.2突出优势
1.2.1设计方案更为直观、明了
BIM技术可以构建模型,通过动画的形式更为直观的将整体的设计效果、建筑分析、结构的计算、图纸的生成过程以及各个组成部分的参数注释展现出来,可以使观看者更为清楚明了的看到整个建筑设计的全过程以及设计意图,同时还能充分的调动设计师的创造性思维,激发设计师的创作灵感。BIM技术在绘制三维设计图时需要用到很多的系统参数以及模块参变量,和传统的平面设计相比,三维设计需要进行思维转换,而且还需要将原有的可以实实在在看得见的设计向参数化的设计转化。在这个转化过程中,就有可能因为参数的设定的不够准确、不够规范而影响BIM技术实际设计的应用进程另外,BIM还拥有自动调整的功能。使得整个设计工作效率更高。
1.2.2可以有效地增强设计人员的综合协调化
传统的设计中,建筑项目的各个部分都是相对独立的,管理人员很难精准的判断整个工程的施工进度。随着BIM技术的应用,越来越多的人开始针对这项技术进行专项研究,研究主要集中在设计体系的优势以及在其他建筑项目中的应用。BIM技术可以有效的将建筑结构、水暖、机电等多个专业涵盖在一个整体的信息模型中,这样可以地避免不同专业信息沟通不便以及信息传递受阻而造成的施工问题,还能帮助决策者准确的掌握工程进度,可以有效地提高整体设计决策的质量与效率。
1.2.3可以增强设计反馈的及时性、有效性
使用传统的技术进行项目的可持续性分析时,需要分析人员具有建筑物理力学、数据分析等多方面的专业知识和素养,否则很难进行专业分析。但是BIM技术就具有操作简单、容易掌握等特点,可以在建筑设计的各个环节实现绿色节能,并且可以及时的将设计结果以及模型评估结果进行反馈,有利于设计人员及时改良设计方案,最终形成最适合的设计方案。
2、BIM技术在暖通绿色设计中的具体应用
2.1建筑能耗分析
基于BIM技术仿真模拟分析建筑能耗,特指建筑的运行能耗,即人们日常用能,如采暖、空调、照明、炊事、洗衣等的能耗。整个过程透明化,各参与方通过3D数字信息模型就可以事先模拟建筑物任意构件变换后所产生的能耗。能耗分析结果可以用各种各样的色彩图表直观表达出来,也可导出动画,提高可读性。
2.2风环境分析
基于BIM技术的室外风环境模拟可以准确地对不同的建筑布局方案进行风环境的模拟分析比较,从而设计出合理的建筑布局方案。而且,通过模拟建筑外环境的风流动情况,可以获得各单体建筑周围的空气流动情况以及建筑表面风压分布和风压系数的分布,借助这些信息可进一步指导建筑内的自然通风设计。建筑内部自然通风方式、机械通风的气流组织是否合理等问题,也可利用CFD模拟软件进行分析。模拟建筑在外窗全部开启的情况下,其室内通过自然风压形成的室内气体流动,对其建筑室内的自然通风状况进行预测,为建筑功能布局、窗口位置提供合理化建议,并为内部通风系统提供节能策略。此外,通过确定风口布置、风口形式以及风量等设计参数设定模型计算参数,对室内机械通风的气流组织情况进行分析,根据气流流向、流速、流量分布等数据,分析通风空调方案的合理性及方案优化比选。
2.3声环境分析
将BIM模型数据导入声环境模拟软件对建筑声环境进行模拟,通过建筑表面内部的噪声分布、噪音等声线图、声强线图等可为建筑物布局、道路规划的合理性、隔声屏障设置等提供科学的技术分析依据,得出建筑周边噪声分布情况、优化围护结构隔声设计等。对声音品质要求较高的工程项目(如剧院、演播厅、音乐厅等),需要对建筑室内音效和音质进行精确的计算,通过声仿真模拟软件得出的室内等声线云图、声强分布图,混响时间测算数据等,确定方案的合理性以及优化其外部几何形体、内部空间布局及高度、看台设计等。
2.4热能环境分析
基于BIM技术室内热环境分析主要研究太阳辐射、围护结构传热传湿、人为释热等因素对室内热环境的影响。通过仿真模拟,得出室内温度场、矢量场等结果,用于确定建筑遮阳方式、建筑保温材料与保温形式、验证室内通风空调方案的合理性等。也可以用来模拟建筑群夏季典型日不同时刻的室外平均温度与来流温度,从而计算建筑群的平均热岛强度。
3、结束语
总而言之,应用BIM技术来对暖通绿色进行设计,建立三维可视化BIM模型,经过管线设计、BIM专业模型、碰撞报告等,并用过专业碰撞检查和校核,在模型中确定各区域管线、设备,可以更直观的表达管线连接与交叉方式,从而保证暖通工程的可持续发展。
参考文献
[1]林波.BIM技术在暖通空调设计中的应用[J].江西建材,2016,15:36+40.
[2]赵恒娣.浅谈绿色建筑技术在暖通设计中的应用[J].民营科技,2015,06:204.
[3]宋树信.BIM技术在绿色建筑设计中的应用[J].中外建筑,2015,10:148-149.