基于绿色建筑设计中三维建模设计及BIM技术的应用
当今建筑的复杂程度已经大大超过了仅凭建筑师主观判断或者经验就可以把握的程度。这就需要凭借先进的计算机技术进行复杂的数据计算和实时的动态模拟,来进行建筑物理环境性能分析,实现绿色建筑设计。此时,整合了大量建筑信息的模型技术-BIM应运而生,给设计师提供了一个良好的辅助设计工具。通过相应的BIM应用软件,创建简单的建筑信息模型,建筑师随时可以方便地对设计方案进行建筑物理环境性能分析,得到的分析结果可以帮助建筑师对方案作出合理的调整。
1、BIM技术概述
BIM(BuildingInformationModel,建筑信息模型)技术,核心是通过在计算机中建立虚拟的建筑工程三维模型,同时利用数字化技术,为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息,还包含了非构件对象(例如空间、运动行为)的状态信息。借助这个富含建筑工程信息的三维模型,建筑工程的信息集成化程度大大提高,不仅可以用于建筑设计,还可以用于结构设计、设备管理、工程量统计、成本计算、物业管理等,可以在整个建筑业中发挥作用,管理建筑生命周期的全部信息。
2、BIM工具的应用
绿色建筑是通过建筑设计手段改善建筑的声光热环境。然而传统的建筑设计二维图纸存在信息量不全、可视效果差等弊端,在绿色建筑设计过程中,需要花费大量的时间重建模型。随着BIM技术的产生,其丰富的信息量以及可视效果为绿色建筑设计提供了一体化的解决策略。设计者可以方便获取有关设计与几何图形、成本、进度的信息,从而可以更快、更有效地制定绿色建筑设计方法。同时,BIM的参数化变更管理使得绿色设计变得快捷,保证了设计与表达的一致性。由于本项目外立面为异形曲面,,如采用传统二维设计,难以精确直观表达建筑师的思想,效果图与设计者本身意图也有一定出入,BIM技术的应用有效解决了这一难题。
3、可持续绿色设计理念
3.1建筑与自然交融、与环境对话体现以人为本的人文理念,以方便实用为
原则,提供良好的环境和设施,塑造一个生态景观型、智能环保型的现代化建筑。
3.2总体构思和布局与自然环境地形相衔接利用场地高差的特点,与周边相互渗透,合理地安排各种功能入口,有效解决人车分流,减少对自然环境的破坏。
3.3单体建筑设计融入自然景观建筑群造型简沽、大方、稳重。强调横向延伸,使建筑景观面最大化,增加绿视率。采用天然石材与玻璃的虚实对比的外墙增加大楼的庄重严肃,减少二次装修污染。建筑顶部平坡结合,同时融合屋顶花园,丰富美化建筑第五立面,增加生态补偿。
4、BIM技术在建筑设计中的应用
由于以上强大优势,BIM技术在建筑设计领域中得到了很好的应用,不只是充当画图的工具,而是已成为一种设计理念,为设计师想象力的发挥提供极大的空间。在建筑设计中,BIM技术主要应用在以下方面:
4.1建筑策划
BIM能够帮助项目团队在建筑规划阶段,通过对空间进行分析来理解复杂空间的标准和法规,从而节省时间,提供对团队更多增值活动的可能。
4.2方案论证
通过BIM来评估所设计的空间,可以获得较高的互动效应,以便从使用者和业主处获得积极的反馈。在BIM平台下,项目各方关注的焦点问题比较容易得到直观的展现并迅速达成共识,相应的需要决策的时间也会比以往减少。
4.3可视化设计
BIM使得设计师不仅拥有了三维可视化的设计工具,所见即所得,使设计师能使用三维的思考方式来完成建筑设计,同时也使业主及最终用户真正摆脱了技术壁垒的限制,随时知道自己的投资能获得什么。
4.4协同设计
借助BIM的技术优势,协同的范畴也从单纯的设计阶段扩展到建筑全生命周期,需要规划、设计、施工、运营等各方的集体参与,因此具备了更广泛的意义,从而带来综合效益的大幅提升。
4.5性能化分析
利用BIM技术,将建筑师在设计过程中创建的虚拟建筑模型导入相关的性能化分析软件,就可以得到相应的分析结果,可提高设计服务质量和工作效率。
5、三维建模设计
由于本工程为重点项目,限额设计、工期紧、业主对绿色生态建筑要求高等,采用BIM技术应用于该项目的“全专业覆盖”(规划、建筑、结构、给排水、暖通、电气、室内装修等)设计,需在方案设计的前期通过建筑模型的建立,分析出建筑周边的环境对建筑的影响,并以此为依托,寻求技术措施对此进行舒适度的优化。在设计的过程中,结合BIM软件技术对仿真建筑模型进行分析与推敲,反复的对比,以求达到尽善尽美。
首先应用建立三维建筑信息模型,包括:建筑、结构、给排水、暖通、电气、室内装修三维建模。然后根据三维设计流程管理完成:单项工作分工---合作---专业精确模型---综合链接模型---碰撞检测---分析修改碰撞点---数据集成---综合模型即建筑数据模型。其模型为生态建筑分析及建筑声环境分析等提供基础条件,而分析结果又为建筑模型提供相应的指导工作,相辅相成,直到施工图出图。
6、应用BIM技术重新审视设计方案,低碳节能的实施
6.1重新审视规划合理性
结合绿色建筑生态分析各种参数及建筑师设计理念,通过“三维策划与规划互动软件CITPA-NY”漫游表现,有效地解决了绿色建筑相关规范在各个专业设计过程中关键问题。有了总体规划控制和具体实施动态依据,从不同视线观察、解决建筑与周边环境相互对话(作用),与自然交融。同时在项目前期策划和规划方案中,与绿色建筑辅助设计、太阳能利用、采光通风、室内外自然通风、声环境分析、日照辐射分析等相结合,建立多方位的生态技术指标及评估指标,方便快捷直观准确地将建筑能量性能反馈给设计师。
6.2重新审视优化设计、室内装修方案
由于BIM仿真模型能够直观反应建筑的形态和内部的空间结构,设计师如身临其境通过仿真漫游、任意复杂组合体白动剖面、实时建筑业态净高控制等都可重新评估设计方案合理性并与周边环境协调性。通过综合模型,设计师可以更好理解把握室内的空间状态,从空间的本身的特质进行装饰设计,而不是生硬把某张图片套进。可将“相机”安放在建筑内部空间中,从各个视角的变化来真实的感受空间,这样可以不断地观察建筑内部任意空间,使高质量的装饰设计成为易事。
7、结语
BIM技术用可持续设计观点,重新审视建筑与环境、设施问的关系,提高建筑的适宜性。二维仿真建筑模型与绿色建筑设计结合,不仅提升科技含量,也为绿色建筑设计更加科学、合理创造了条件,而且是建筑师历史和社会责任。软件只是建筑设计的辅助工具,软件的作用就像一把笔,要绘出五彩缤纷的美丽图案,决定因素是建筑师的脑和手。
Revit中文网作为国内知名BIM软件培训交流平台,几十万Revit软件爱好者和你一起学习Revit,不仅仅为广大用户提供相关BIM软件下载与相关行业资讯,同时也有部分网络培训与在线培训,欢迎广大用户咨询。
网校包含各类BIM课程320余套,各类学习资源270余种,是目前国内BIM类网校中课程最有深度、涵盖性最广、资源最为齐全的网校。网校课程包含Revit、Dynamo、Lumion、Navisworks、Civil 3D等几十种BIM相关软件的教学课程,专业涵盖土建、机电、装饰、市政、后期、开发等多个领域。
需要更多BIM考试教程或BIM视频教程,可以咨询客服获得更多免费Revit教学视频。
BIM技术是未来的趋势,学习、了解掌握更多BIM前言技术是大势所趋,欢迎更多BIMer加入BIM中文网大家庭(http://www.wanbim.com),一起共同探讨学习BIM技术,了解BIM应用!
相关培训