基于BIM技術(shù)的高層建筑綠色節(jié)能設(shè)計(jì)研究

李炳林

【摘要】BIM技術(shù)指的是建筑信息模型，是專門設(shè)計(jì)節(jié)能建筑的，能夠很好的結(jié)合建筑和能耗，實(shí)現(xiàn)兩者之間的有機(jī)結(jié)合。 事實(shí)上，建筑企業(yè)使用 BIM 技術(shù)設(shè)計(jì)出建筑信息模型，可以得到大量相關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)前期采集和后期分析，能夠科學(xué)合理的分析出建筑節(jié)能的結(jié)果。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；高層建筑；綠色節(jié)能

近年來(lái)，環(huán)保形勢(shì)日益嚴(yán)峻，在施工過(guò)程中，高層建筑企業(yè)也紛紛開始重視起節(jié)能項(xiàng)目，希望通過(guò)節(jié)能項(xiàng)目的推進(jìn)來(lái)促進(jìn)企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前，我國(guó)大部分高層建筑都屬于高耗能項(xiàng)目，對(duì)能源的消耗是非常大的。因此，要想實(shí)現(xiàn)低耗能，在高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)就要將環(huán)境、高層建筑師、設(shè)計(jì)方案等問(wèn)題考慮進(jìn)去，而最關(guān)鍵的因素就要數(shù)設(shè)計(jì)師了。這主要是因?yàn)椋O(shè)計(jì)師決定著整個(gè)高層建筑工程的設(shè)計(jì)和規(guī)劃，基本上所有的環(huán)節(jié)都由設(shè)計(jì)師來(lái)決定。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，不同的高層建筑位置和結(jié)構(gòu)，就會(huì)對(duì)高層建筑的采暖、光照水平等產(chǎn)生重要的影響。因此，在高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中合理的運(yùn)用BIM技術(shù)是非常有必要的。

1、BIM 技術(shù)

所謂的 BIM 技術(shù)，其實(shí)是建筑信息模型 BIM，即通過(guò)對(duì)建筑工程項(xiàng)目涉及到的各類相關(guān)信息以及數(shù)據(jù)的研究，將研究結(jié)果作為基礎(chǔ)進(jìn)行建筑模型的建立，其次通過(guò)這些模型統(tǒng)一模擬出建筑物未來(lái)的真實(shí)形狀、體驗(yàn)以及運(yùn)行狀態(tài)。在美國(guó)國(guó)內(nèi)，BIM 技術(shù)的概念被分成了三個(gè)部分，首先，BIM 是一項(xiàng)建筑工程從物理特性到其功能特性、使用感受的數(shù)據(jù)化表達(dá)；其次 BIM 是一種可以達(dá)到共享的知識(shí)信息以及資源系統(tǒng)，它可以通過(guò)這些信息以及資源的分析，為整個(gè)建筑工程從產(chǎn)生到滅亡的所有決策提供確切的依據(jù)；第三，在建筑工程項(xiàng)目的不同階段，負(fù)責(zé)不同工作以及階段的部門可以從 BIM 當(dāng)中插入、引出更新以及更改信息，進(jìn)而為自身與其他部門的工作進(jìn)行相互的協(xié)調(diào)以及合作。

2、現(xiàn)階段BIM高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)狀況

現(xiàn)階段，我國(guó)在高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)工作中，仍然存在著較大的不足，不能實(shí)現(xiàn)環(huán)境以及資源的合理利用，或者利用效率較低，充分程度不足。導(dǎo)致了資源和能源的極大浪費(fèi)。我國(guó)現(xiàn)階段的能源仍然處于一個(gè)相對(duì)匱乏的狀況，所以，必須做好能源的合理利用。很多能源設(shè)計(jì)方案往往不能滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，或者與實(shí)際狀況不相符，無(wú)法滿足能源節(jié)約目標(biāo)，設(shè)計(jì)人員需要應(yīng)用先進(jìn)化的設(shè)計(jì)方法，學(xué)習(xí)高效率的高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)，將其應(yīng)用于我國(guó)的能源優(yōu)化工作當(dāng)中，對(duì)高層建筑物進(jìn)行合理、全面的節(jié)能評(píng)價(jià)，然后再采取有效的節(jié)能手段進(jìn)行處理。現(xiàn)階段高層建筑設(shè)計(jì)的側(cè)重點(diǎn)是美觀性以及功能性，但是卻沒(méi)有注重到節(jié)能方面的功能性要求。沒(méi)有做好綠色環(huán)保方面的管控，沒(méi)有注意到經(jīng)濟(jì)方面的要求。應(yīng)該在高層建筑設(shè)計(jì)的最初階段就開始節(jié)能性設(shè)計(jì)，選擇最合理的方案，實(shí)現(xiàn)理想的節(jié)能效果，實(shí)現(xiàn)人力資源和物力資源的極大節(jié)約。

3、BIM技術(shù)對(duì)高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)

①BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的數(shù)字化，它通過(guò)技術(shù)分析，將原本實(shí)在的高層建筑參數(shù)統(tǒng)化成模擬的信息，并對(duì)其進(jìn)行處理。②BIM技術(shù)可以使高層建筑工程更加信息化、智能化和科技化，是一項(xiàng)非常現(xiàn)代化的技術(shù)。不同于傳統(tǒng)建筑分析方法，通過(guò)BIM技術(shù)，技術(shù)人員不僅可以錄入、更新、修改、檢驗(yàn)?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)，還能有針對(duì)性的改進(jìn)、優(yōu)化該項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)，使高層建筑方案呈現(xiàn)出最佳效果，滿足各方需求。③BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了更大范圍內(nèi)的信息共享。設(shè)計(jì)人員使用BIM技術(shù)，所有的數(shù)據(jù)和信息都是公開透明的，資源達(dá)到高度共享，所以，各個(gè)環(huán)節(jié)也可以有效連接在一起。

4、基于BIM技術(shù)的高層建筑綠色節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)化

4.1增強(qiáng)高層建筑與環(huán)境的適應(yīng)性

在設(shè)計(jì)工程時(shí)，高層建筑與環(huán)境的關(guān)系非常緊密，兩者既相互聯(lián)系，又不可分割。高層建筑方會(huì)對(duì)高層建筑的總平面圖、效果圖、設(shè)計(jì)說(shuō)明、立體圖等專項(xiàng)報(bào)告提出具體要求，而作為第三方，設(shè)計(jì)人員則要在試驗(yàn)采光和分析光污染的基礎(chǔ)上，進(jìn)而詳細(xì)、細(xì)致的編寫出分析報(bào)告。完成報(bào)告編寫后，將相關(guān)信息和試驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入到BIM技術(shù)軟件中，就可以得出日照模擬生成高層建筑物采光影響報(bào)告，根據(jù)報(bào)告結(jié)果對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，這是非常科學(xué)和合理的方式。在我國(guó)，法律規(guī)定，高層建筑物周邊的人行風(fēng)速應(yīng)該控制在5m/s，為了檢驗(yàn)高層建筑是否合格，我們也可以通過(guò)BIM軟件來(lái)對(duì)高層建筑物室內(nèi)外的通風(fēng)環(huán)境進(jìn)行模擬和分析，要特別注意的是，要想進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，就必須要提高高層建筑平面圖，同時(shí)還要保證室內(nèi)空氣流通和合理的人行區(qū)風(fēng)速。

4.2支持綠色高層建筑

由于設(shè)計(jì)是參數(shù)化的，所以可以很好的支持高層建筑環(huán)境分析的開展，提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)以及資料支持。通過(guò)對(duì)BIM軟件的合理使用，建立了一個(gè)全面、準(zhǔn)確的信息模型，實(shí)現(xiàn)了高層建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息、資料以及數(shù)據(jù)的合理應(yīng)用和共享，實(shí)現(xiàn)了信息處理模式的合理轉(zhuǎn)換，可以通過(guò)利用不同的節(jié)能數(shù)據(jù)以及資料，來(lái)對(duì)高層建筑的能源消耗狀況進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，進(jìn)而得到準(zhǔn)確的能源消耗結(jié)果，為對(duì)高層建筑進(jìn)行綜合性、準(zhǔn)確、高效的評(píng)價(jià)提供依據(jù)和保障。

4.3高室內(nèi)環(huán)境的質(zhì)量

如今社會(huì)的快速發(fā)展，人們生活水平不斷提高，對(duì)于環(huán)境要求越來(lái)越高。在建筑物的室內(nèi)環(huán)境能夠?qū)⑷藗兊慕】抵笖?shù)進(jìn)行充分反映。通常情況下，室內(nèi)外界的環(huán)境質(zhì)量會(huì)受到很多因素的影響，包括室內(nèi)溫濕度、入室新風(fēng)量、有害氣體的產(chǎn)生與排出、室內(nèi)氣流與室外風(fēng)速和室內(nèi)物品對(duì)空氣的釋放型污染等，使用BIM技術(shù)軟件模型能夠有效的進(jìn)行照明、日照等方面的分析，從而能夠更好的確保室內(nèi)環(huán)境的質(zhì)量。在進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候會(huì)比較注重自然通風(fēng)情況，其能夠進(jìn)一步縮短空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間，同時(shí)也能夠達(dá)到節(jié)能控制的目的，因此在實(shí)際應(yīng)用中需要充分的掌握建筑物的地理位置以及風(fēng)向，并可向的進(jìn)行設(shè)計(jì)。

總結(jié)：

作為一種新興的信息技術(shù)，BIM的使用范圍非常廣泛，目前已經(jīng)應(yīng)用到了世界各國(guó)的高層建筑領(lǐng)域，也起到高層建筑節(jié)能的效果，大幅降少了建造過(guò)程中的能源浪費(fèi)。事實(shí)表明，在高層建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)，不僅能夠節(jié)約時(shí)間，還能降低高層建筑成本，這也充分體現(xiàn)了BIM技術(shù)的優(yōu)越性。如今，越來(lái)越多的設(shè)計(jì)者開始使用BIM技術(shù)，也使得高層建筑朝著綠色節(jié)能的方向在發(fā)展。

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