绿色建筑设计中智能建筑技术的应用

(整期优先)网络出版时间:2023-08-11
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绿色建筑设计中智能建筑技术的应用

罗国斌

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摘要:近年来,随着可持续发展理念的不断深入,绿色建筑工程逐渐在建筑行业中也日益兴起。所谓绿色建筑,就是在建筑生命周期内最大程度地节约资源、保护环境、减少污染,为人们提供健康、适用、高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。随着信息技术的不断发展,智能建筑技术应用越来越广泛,BIM技术就是其中的典型代表,以BIM模型为基础,结合其他技术手段,能够更好地进行性能分析和方案比对,达到绿色建筑评价标准提出的要求。

关键词:绿色建筑;建筑设计;智能建筑技术;技术应用

引言

近年来,我国建筑业持续快速发展,规模不断扩大,结构日趋优化,技术显著提高,实力明显提升,对经济社会发展作出了较为突出的贡献。但是,建筑业是一个能耗极大的行业,在发展过程中存在严重的环境污染和能源浪费现象。在此背景下,在建筑设计中应积极应用绿色建筑技术,以尽可能减少建筑带来的环境污染。

1绿色建筑设计理论研究

相对于传统建筑,绿色建筑的能耗大大降低,更加注重周围生态系统保护和自然资源利用,没有明确的建筑规则和模式,讲究因地制宜、就地取材,在不影响自然系统健康发展的情况下,满足人们需求,在项目整个生命周期内,都注重环境保护和资源节约。绿色建筑设计的基本原则包括地域性、自然性、高效节能性、健康性、经济性等,需要充分了解当地情况,体现出区域特色,并且尽量保留或利用原本的自然条件,减少生态破坏,积极引入可再生能源,减少传统能源消耗,另外,充分考虑人体工学的舒适要求,优化调整建筑室内外环境,营造出对人们身心健康有益的居住空间。绿色建筑设计需要协调生态保护和经济利益之间的矛盾关系,满足绿色建筑评价体系要求,通常情况下,需要组建专门的绿色建筑设计团队,根据相关评价标准进行优化设计,包括环境综合调研分析以及节地、节能、节水、节材、室内环境质量等方面的针对性设计。

2智能建筑的特点

(1)创造安全、健康、舒适的办公及生活环境智能建筑,以安全、健康、安全为首要目标,其消防及安全保障体系均采用智能化,并可侦测室内有害物质的浓度,并可自行进行消毒,打造安全健康的「安全健康大楼」。智能大厦可以自动调整温度、湿度、亮度,甚至可以控制色彩、背景噪声和气味,让人感觉自己就像在家一样,工作效率大大提升。(2)节能智能建筑在满足用户对环境的需求时,充分发挥了它的“智慧”,充分利用了自然光线和空气中的冷空气(或热),从而将能耗降到最低。在节电、节水型、节材、节电等能源资源等方面,运用高科技来节省能源也是智能建筑一书的一个重要特色。(3满足各种使用者对各种环境功能的需求,智能建筑规定,建筑设计必须具备智能化的功能,除了要能提供3A(5S)的功能,还必须是一个开放式、大跨度的框架结构,可以让使用者快速、便捷地更改建筑物的用途或者重新规划建筑的平面。(4)智能建筑中的现代通讯工具和办公环境,使用者可以直接拨打国际电话、视频电话、电子邮件;通过电视会议、信息检索和统计分析等方式,可以实时获取世界范围内的金融商业信息、科技信息以及各类信息系统。

3绿色建筑设计中智能建筑技术的应用

3.1选择合适施工方案

在绿色建筑中,选择施工计划是其中最为重要的一个方面,对生态环境的作用最大。在绿色施工中,目前的施工方法包括:升降脚手架施工技术、自流密实混凝土施工、钢筋模板施工、生活用水循环利用等。相对于传统的固定于建筑外部的脚手架,这种吊装技术只需要简单地搭上多个楼层,再按照进度进行上下移动,既节约了大量的原材料,又能循环利用,增加了项目的安全。而采用钢筋混凝土模板取代了木模,不仅节约了大量的原料,而且可以重复使用,成型的质量也远超一般的木材。在目前的标准结构中,钢筋混凝土的施工更加实用,便于拆除,减少建筑废弃物。

3.2基于BIM技术的绿色建筑设计方法

大力支持,相对而言,我国的绿色建筑发展还不成熟,在设计方面存在着许多问题。首先,绿色建筑设计理念认识水平较低,在实际工作中依然采用了传统设计方法,对影响绿色建筑设计的自然因素缺乏科学判断和分析,没有将绿色建筑设计理念贯穿始终,在建筑评级方面,更多地是依赖选用高性能机电设备的方式来达到评分要求,不但需要花费较高成本,而且对绿色建筑概念内涵缺乏实质性理解。其次,绿色建筑理念不仅要在设计中体现,而且要将绿色建筑设计信息传递下去,有效运用到项目施工和运营等工作中,但是,现有的设计方法在信息提取、维护、共享等方面并不理想,绿色建筑设计信息价值难以在全生命周期中体现。参照传统绿色建筑设计流程,对BIM技术的引入进行规范,形成具有科学性、合理性、可操作性的设计模式。建立绿色建筑设计团队,除了建筑、结构、电气、设备等一般专业外,还应该增加经济、规划、环境、景观等绿色建筑相关专业。在此基础上,配备专业的BIM团队,指定相关负责人,该负责人既要对BIM技术和专业设计工作全面了解,而且要将BIM团队和绿色建筑设计团队有效捏合起来,确定项目建设目标,形成统一的设计理念,完善工作流程,让所有人员能够明确各自工作任务以及团队之间的关系,全面掌握建模过程中信息交换的内容、要求、标准,制定实施BIM设计的软硬件方案,明确BIM应用范围和模型详细程度。现有的绿色建筑设计工作更多地是按专业体系进行划分的,基于BIM技术的绿色建筑设计方法可以按时间维度调整工作流程,包括设计前期阶段、方案设计阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段,以发挥BIM技术的应用优势。随着社会的不断发展,人们对建筑的要求越来越高,各种系统管道也不断增多,在有限的空间内,仅仅依靠二维平面图很难精确描述,不但会增加理解困难,而且可能会影响施工进度和成本。运用BIM三维可视化技术,可以在模拟空间中建立真实尺寸的管线,尽可能避免错漏碰撞的问题,根据自动检查报告,遵循相应调整规则,对各专业管线进行修改,直到最终显示为零碰撞。

3.3构建可再生能源应用体系

当前,随着我国建筑节能与资源的日益增长,对节能环保的建设提出了更高的要求。就可更新能源而言,目前可供人类使用的能源有太阳能、风能、地表地热等。在建筑的光电功能系统中,要考虑到其特殊的电力要求,并密切联系其自身特点,采取适当的措施,以提高其适时、自适应能力。通过这种方法,可以在建筑物的表面上进行太阳能电池板的设计,使照明时间得到充分的使用,同时也能够在一定程度上达到电池的释放效果。在空间较少时,也可以采用聚光式太阳能组件,依托于所需的光电装置或太阳能装置,来增加对太阳能的最大使用,以节省能源。

3.4建筑照明

自然之光是最经济、最让人愉悦的光源。利用自然光可以达到节能、环保、可持续发展的目的;另外,有些光源还能起到减压、保护眼睛、调节生活等作用。其中,生活照明的主要形式有两种:自然光和人造光。在进行设计的时候,最关键的一环是通过合理的位置、朝向、窗户等位置来弥补天然光照的不足,并在室内巧妙地引入天然光源,弥补了光照的不足;为了节省能源,应尽可能减少人工照明的次数。在此工程的前期,应对建筑周边环境进行全面的了解,利用BIM与Ecotect等软件对其进行仿真和分析;当建筑内部自然光照不足时,可以通过调整建筑的方向,改善建筑的窗结构,使其能进入室内;改善室内的采光。在的屋顶照明设计中,1-2级照明水平的光照均匀度应低于0.7。为了确保采光的均匀性,两个相邻的天窗之间的间距不能超过基准面到天窗下缘的1.5倍。

结语

综上所述,采用绿色施工技术,可以降低工程造价,增加工程效益,对建筑物及其周围的生态环境进行有效地保护。绿色建筑技术对施工人员的素质有很高的要求,要求熟练运用科学的技术,并根据实际情况进行合理的设计,从而达到节约能源和环境保护的目的。

参考文献

[1]陈钱豪.建筑设计中绿色建筑技术的应用与优化分析[J].大众标准化,2020,20:30-31.

[2]段海涛.建筑设计中绿色建筑技术的应用与优化分析[J].建材与装饰,2020,19:98-99.

[3]余正华.绿色建筑技术在建筑设计中的应用和优化研究[J].价值工程,2021,37(26):247-248.