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基于BIM技术的绿色建筑设计施工一体化应用

2020-11-08王忠义

科学导报·学术 2020年84期
关键词:绿色建筑设计BIM技术

王忠义

【摘 要】建筑信息模型技术作为一种当前比较流行的技术手段,它不仅操作方便简单,运行效率高,还具有较强的创新能力,受到许多专家学者与大型企业的关注和重视.因此,合理利用BIM技术可以很好的帮助我国实现绿色健康可持续发展的目标 本文围绕着BIM技术的绿色建筑设计施工一体化应用进行了阐述,通过对BIM技术的描述和绿色建筑的描述将二者的基本概念进行传达,然后对绿色建筑中应用BIM技术的优势进行了分析,最后对绿色建筑利用BIM技术的设计细节进行介绍,以此来促进二者的一体化应用发展。

【关键词】BIM技术;绿色建筑设计;一体化应用

一、绿色建筑概述

从人类文明出现开始,建筑行业就在不断地发展和创新,在中华文明璀璨的文明史背后,无数的建筑匠人正在建筑行业谱写着华丽的篇章。人类最开始居住在山洞中,并且一些山洞建筑形式被一直沿用至今,例如陕西的窑洞建筑形式。在人类建筑的长期发展中,一些规模庞大的建筑物群体逐渐走入了人们的视野,经过多年的研发和改良,这些高楼大厦逐渐成为当下人们居住的建筑主体。

生活在现代的我们,在生活质量高度提升的当代社会,人们对于建筑设计的健康性和科学性更为关注,主要的原因是人类自身对于自身健康水平的严格要求,造就了一系列健康绿色产业的出现,例如一些绿色食品、绿色出行工具等。在这种背景下,人们对于生活的质量愈发苛求,绿色建筑学也应运而生、

人们对于房子的要求不再仅仅是遮风避雨,对房子的舒适度、房子内部的装饰美观性、房子内部空气的质量等都提高了要求。人们想要通过居住环境回归自然,这是当代人们对于建筑物的基本需求。回归自然的基础就是需要对建筑物进行绿色建筑设计,在建筑材料上严格挑选,选用那些具备绿色环保和循环利用功能的建筑材料,并且这些材料的刚度和应力载荷能力都应该强于传统的建筑材料。同时应该在建筑材料中加入更多的现代化元素,将健康的、绿色的理念融入到建筑设计中,在简约简单中又不失优雅大方,同时建筑物内部的能源供给和生态系统也能够和自然相互融合,这样就形成了当代的绿色建筑物理念。

二、BIM技术概述

BIM是建筑建设信息模型的英文缩写,是以建筑建设工程项目的各种相关数据信息作为建模基础,通过计算机进行建模运算从而确立建筑建设模型的一种技术。BIM技术能够通过数字信息仿真模拟建筑建设物的所有信息。

建筑建设工程相较于其它工程来说工期相对较长,且建设成本较高,属于一种重型产业。在建筑建设工程中每一个环节,从设计到确认再到施工每一环节出现问题都会导致工期的延长,并且使得工程造价升高,应用BIM和裝配式的建筑建设技术可以很好的解决这种问题,因为BIM的可视化,协调性高等特点,应用这项技术进行建筑建设建模的施工预演能够很好的模拟出建筑建设的所有施工环节,并且可以对这些环节进行统筹管理,相较于传统的项目管理方式,应用BIM技术管理能够使得建筑工程项目的生产效率和施工质量得到良好的保证,能够极大的缩短建筑建设工程的工期并降低工程成本。

在BIM的实际使用中能够使得建筑建设工程避免设计生产制作维护四个环节的不协调,出现错误和遗漏的情况也会大幅降低,从而使得建筑建设工程的设计工作量减少。

三、绿色建筑设计理念

绿色的理念最初是提倡生态和和谐,人们对于绿色的要求就是环保性能和绿化性能,并且一旦提到绿色就会自然联想到大自然的生态系统,在建筑物的设计中贯穿绿色理念也是如此,并且建筑物绿色设计的优劣程度直接影响到建筑施工的成本控制和建筑质量,因此绿色建筑从根本上来看不能盲目地照搬以往传统建筑物的设计理念,应该在这种设计理念上进行创新实践,然后结合当地的整体环境进行综合分析,将设计的元素和当地的自然景观交相辉映。

同时不能够仅仅针对一个部分进行设计而不考虑到建筑物的全局效应,例如在一些温带地区,设计建筑物墙体的时候应该注重隔温性,使得室内达到冬暖夏凉的效果,温带地区气候大多为寒暑交替,因此建筑物的设计也应该基于这种天气进行材料选择和结构设计,这样才能够确保建筑物在炎热的夏季和寒冷的冬季都能给室内的人提供良好的居住体验。针对这种情况,不仅应该对建筑墙体进行隔温设计,同时建筑物的门窗、地下室等都应该采用隔温设计,这样的设计理念不仅仅是为了给人们的居住提供更为舒适的环境,同时也是为了能够保留住室内的温度,让人们不至于在天气较为极端的情况下采取取暖或者散热措施,这样就达到了节能降耗的目的。在建筑设计实际的应用过程中,应该将有限的材料应用到关键的地方,这样才能够使得建筑施工的成本得到控制,节约材料的同时也达到了绿色建筑的要求标准。

在进行绿色建筑工程设计的过程中,需要进行漫长的信息采集过程和信息整理过程,其中不仅包含了对建筑施工当地地理环境、水文环境、周围自然环境的数据采样,同时也应该将这些数据融入到方案设计中。在建筑物内部的设计同样如此,在设计中涉及到电力供给线路、水供给线路、排水线路、暖通工程等,对这些建筑内部的设施进行统筹计划才能够使得建筑设计趋向于科学合理,这样才能够给居住的人提供更为优质的居住体验。

随着国内信息技术的不断发展,绿色建筑的设计过程更加趋向于软件技术应用,例如BIM技术就是一项可以在任何建筑设计工作中有效使用的一款设计软件,这些设计软件的加入打破了以往建筑设计中对于不同专业的整合需求,对于以往建筑设计中各专业配合时出现的隔阂情况也能够有效解决,通过信息技术系统和软件系统的融合应用,不同专业之间的信息实现了实时共享,在现阶段的绿色建筑设计工作中,应该注重应用这些较为先进的设计方式和设计手段,方式和手段的创新是设计理念创新的基础,良好的设计理念是提升绿色建筑设计方案科学性和可行性的前提,也是绿色建筑节能环保性能的保障。

同时也应该注重绿色建筑设计中现场设计方式的应用,在有效地确保绿色建筑设计质量和施工计划后,设计人员应该根据现场的情况进行施工安排,然后再次基础上进行相应的技术交底工作,在技术交底中应该注重设计方法和设计理念能够得到全面落实,结合建筑建设本身对周围环境的影响性,全面对建筑建设全过程进行统筹控制,在施工过程中设计人员也应该经常下到第一现场进行现场监督,在施工中遇到技术困难或者一些实际施工环节和设计相冲突的时候,需要第一时间进行解决,这样就能够全面地确保建筑施工的效率,同时也能够降低绿色建筑施工对周围环境的不良影响,使得绿色建筑施工过程中对环境的污染降到最低,在节能减排政策的要求下,这种现场监督的机制是势在必行的。

四、BIM技术在绿色建筑施工中的应用优势

1可视化

传统的建筑工程施工图纸多是二维的平面绘制图纸,在每个部门将信息导入图纸之后,然后再对图纸进行绘制,这种绘制的方式会消耗大量的物力,并且很容易产生设计偏差进而引发后期工程建设中对工程造价的影响。

应用BIM技术进行工程设计则是通过三维图像具体的将每一个施工环节的意图展现出来,这样就提神了设计图纸的可视性和直观性,使得装配式住宅建筑工程施工的意图和构建能够形象的展示出来,方便设计人员和施工人员的沟通。

2协调性

在复杂的装配式住宅建筑项目管理中,施工单位所面临的最大挑战就是整体的协调。协调设计单位和施工人员,协调工程业主和监理方。在遇到工程施工问题时要及时的参与协调然后解决问题。

在实际的管理中要想让参与工程项目的各方都能够积极的配合协调是非常困难的,正是因为难以实施有效的协调配合所以才会造成装配式住宅建筑工程的交叉碰撞。这对于工程的工期和工程预算都会产生较大的影响,使得工程预算产生波动,导致工程造价水涨船高。

应用BIM技术就能够良好的避免这些问题,BIM技术能够实现多方可实时性观测,这就使得协调难题不攻自破,使得项目进程得到了有效管理。

五、BIM技术在绿色建筑设计施工一体化中的应用措施

1装配式结构拆分设计

在拆分设计平台运营的基础上,BIM技术课时实现各专业的工作文件云共享。在本地文件和平台中心通过同步实现实时数据交换,在专业内部和专业之间可以将这些数据进行共享,然后互相借鉴参考。

各专业之间可以将最新的设计方案无缝衔接,从而从众多设计方案中挑选出适合于轨道交通工程现场的设计,然后对这些设计进行融合。专业间拆分主要是通过专业间的文件相互比较来实现的,在专业间实现文件的实时参照,并且能够使得专业间互相监督互相检查,对于轨道的碰撞检查和运行参数检查等,从而能够及时的发现各个专业间设计存在的问题,并对这些设计问题进行有效的协调处理,进而解决。

BIM模型搭建的过程需要提供装配式结构的所有参数,例如墙体参数,门窗参数等等。然后将装配建筑施工的周边环境和建筑建设所涉及的底下管线模型数据,区间模型数据,建筑机电模型数据,建筑系统模型数据和装修环节的数据等等一些类的全方位数据输入到BIM建模中,从而展开工作量的统计,对管线进行综合检查并能够提出多项有价值的施工管理建议。

2精细化给排水管道设计

因为预制构件的结构存在一定的复杂性,所以在施工图中经常会遇到墙的预制构件和管路的预制构件等,在这些预制构件的工艺进行中,以往的结构设计图纸是无法达到良好的效果的,不光是传统的纸质图纸无法达到这种效果,甚至二维图纸中找出这些预制构件的设计问题也是很难的。

在实际施工的过程中,这些问题就会集中的暴露出來,例如预制构件的结构发生碰撞等情况时有发生,这就会使得建筑单位不得不调整施工方案,从而避开出现碰撞的位置。但是这种施工方案的改制会出现严重的拖慢施工效率情况,首先施工图纸在进行改制的过程中需要施工人员和设计人员的沟通,并且图纸的设计过后还需要审核部门进行审核,批准后才能够予以修改,这就耗费了大量的时间,并且图纸的更改还会造成建筑材料的增多现象,从而严重的拖慢了施工的进程,最终导致项目不能够按期完成。

利用BIM软件进行预制构件的设计就会有效的避免出现这样的问题,BIM的图纸构建大多属于三维模型,这种三维模型会将软件的自动检测,评审工作以及模型设计中存在的问题融为一体进行解决,并且在设计人员受到问题信息后可以对设计的方案直接调用数据库中的预制构件库进行整改,这就会省去很多的图纸审核时间,并且极大的使图纸的修改加速。在设计的方案经过整改、修正过后,BIM软件会进行重新检测,并形成三维建模,并再次的提示错误,通过多次反复的提示和问题的设计解决可以解决所有遇到的问题。

例如在预制房屋的结构设计中,经常会发生管线布置和结构构件相碰撞的现象,这种现象产生的主要原因是建筑建设中管线敷设的种类众多,有很多强电线路,弱电线路,给排水线路等等,这些线路的敷设量非常的庞大且复杂,装配式的构件具有一定的预制性和模块性,因此预制构件和管道和线路的协调是很难实现的。

六、结束语

综上所述,BIM技术和绿色建筑都是未来建筑行业发展的主要趋势,将绿色建筑设计中融入BIM技术能够促使绿色建筑设计的重点和难点逐一攻克,同时,BIM技术是一项现代化信息技术的完美产物,因此它可以解决在绿色建筑施工中所遇到的困难,可以说绿色建筑的发展为BIM技术提供了舞台,BIM技术也为绿色建筑的发展提供了技术支撑。

参考文献:

[1]汪延,刘峥.基于绿色建筑生态体系的暖通、给排水系统设计及应用研究[J].科技创新与应用,2018(25):58~59.

[2]胡若文,田甜.基于BIM技术的绿色建筑设计方法研究———以珠海市横琴保利国际广场为例[J].华中建筑,2018,36(08):26~30.

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