BIM技術(shù)在建筑節(jié)能設(shè)計中的應(yīng)用研究

劉北生（中煤科工集團(tuán)南京設(shè)計研究院有限公司，江蘇 南京 210031）

BIM技術(shù)在建筑節(jié)能設(shè)計中的應(yīng)用研究

劉北生
（中煤科工集團(tuán)南京設(shè)計研究院有限公司，江蘇 南京 210031）

目前我國建筑節(jié)能技術(shù)取得了一定的成果，但建筑設(shè)計中的節(jié)能卻往往被人忽視。BIM技術(shù)以其特有的優(yōu)勢在建筑節(jié)能的設(shè)計方面能夠發(fā)揮顯著的作用，本文通過分析建筑節(jié)能現(xiàn)狀與BIM技術(shù)的優(yōu)勢，以煤礦項目為例探討B(tài)IM技術(shù)在建筑節(jié)能設(shè)計中的應(yīng)用。

BIM技術(shù)；建筑節(jié)能設(shè)計；煤礦建筑

資源能源的短缺不僅是某個國家或者地區(qū)的問題，而是一個全球性的問題。面對資源的有限性與人類需求無限性的矛盾，每個國家、每個行業(yè)都有責(zé)任、有義務(wù)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計，最大限度的減少對能源資源的浪費，尤其是耗能較多的建筑行業(yè)。在建筑節(jié)能水準(zhǔn)不斷提升的當(dāng)下，我國的建筑行業(yè)節(jié)能設(shè)計還存在著諸多的問題，很多建筑團(tuán)隊墨守成規(guī)、沿用傳統(tǒng)的技術(shù)，沒有創(chuàng)新的觀念。BIM技術(shù)的到來有如一絲春風(fēng)，其在建筑節(jié)能設(shè)計的應(yīng)用又給我們帶來了更多的希望。

一、我國建筑節(jié)能設(shè)計與其分析軟件的現(xiàn)狀

1 我國建筑節(jié)能設(shè)計現(xiàn)狀

相比于發(fā)達(dá)國家對于建筑節(jié)能的關(guān)注，我國的建筑節(jié)能設(shè)計起步晚、發(fā)展慢、推廣范圍小、普及程度低。主要存在以下三種問題。其一，人們對節(jié)能的關(guān)注通常是在科學(xué)技術(shù)上，往往一味追求新科技的研發(fā)已達(dá)到節(jié)能的效果，卻忽視了在建筑設(shè)計方案本身進(jìn)行能耗控制。其二，建筑團(tuán)隊不能全面理解“建筑節(jié)能設(shè)計”的涵義，只是在技術(shù)和設(shè)施設(shè)備這些大方面進(jìn)行節(jié)能工作，而忽略了一些細(xì)節(jié)。其三，技術(shù)與設(shè)計的不對應(yīng)、方法和實踐的不對應(yīng)。我國雖在建筑技術(shù)的改進(jìn)上取得了一些成績，但是很多先進(jìn)的技術(shù)卻難以在設(shè)計方案中體現(xiàn)出來，很難具體落實到實際施工過程中。除此之外，我國建筑行業(yè)設(shè)計的理念跟不上，技術(shù)水平仍與發(fā)達(dá)國家有一定差距，節(jié)能設(shè)計缺乏全面仔細(xì)的實地考察、設(shè)計者固守陳規(guī)缺乏創(chuàng)新意識等等都是我國建筑行業(yè)中節(jié)能建筑的設(shè)計存在的問題。

2 建筑能耗模擬與分析軟件的現(xiàn)狀

總的來說，我國建筑的能耗模擬與分析軟件發(fā)展與挑戰(zhàn)是并存的。在這一方面，很多發(fā)達(dá)國家的建筑專家、學(xué)者都進(jìn)行了深入的分析研究，并取得了豐富的成果?，F(xiàn)階段也已經(jīng)擁有了體制內(nèi)的一套符合各國國情的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)與分析軟件。這也為我國的建筑節(jié)能指標(biāo)確定與軟件開發(fā)提供了參考與借鑒。終于，在05年下半年，我國擁有了一套硬性設(shè)計指標(biāo)《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》，建筑的節(jié)能設(shè)計也越來越引起更廣泛的關(guān)注。然而，進(jìn)步的另一面是危機(jī)。很多分析方法比較落后，我國的分析方法沒有有效的借鑒這些發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)方法，建筑節(jié)能技術(shù)與分析方法止步不前、難以突破，進(jìn)入了瓶頸階段。建筑師與建筑團(tuán)隊也一直沿用固有的方式方法，沒有跟上時代的步伐。而且，在節(jié)能設(shè)計中，大部分的軟件還是人工操作，大量的數(shù)據(jù)、參數(shù)和分析都是手工輸入。能量分析總是在施工過程中才進(jìn)行。這樣，原有的設(shè)計方案并不能應(yīng)用到實際操作中，形同虛設(shè)。

二、BIM技術(shù)概述及建筑節(jié)能BIM技術(shù)優(yōu)勢

BIM即建筑信息模型（Building Information Modeling），建筑的設(shè)計者可以在虛擬的建筑模型中對一些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，從而進(jìn)行建筑方案的設(shè)計。BIM技術(shù)包括三層內(nèi)涵。其一，它是實現(xiàn)數(shù)據(jù)數(shù)字化表示的技術(shù)，它將實在的建筑參數(shù)統(tǒng)統(tǒng)化成模擬的替代品上的信息，加以處理。其二，這是一個增強建筑工程信息化、智能化、科技化的技術(shù)。BIM技術(shù)是對傳統(tǒng)建筑分析方法的革新，通過對模型數(shù)據(jù)的錄入、更新、修改、檢驗等設(shè)計人員可以最大限度對各個項目各個環(huán)節(jié)進(jìn)行有針對性的改進(jìn)與優(yōu)化，使整個建筑設(shè)計方案更加貼合完美，能最大限度的滿足使用者形形色色的需求。其三，BIM技術(shù)營造了一種共享性的氛圍。所有的數(shù)據(jù)是公開透明的，是可以共享與拷貝的，因此，各個環(huán)節(jié)連接在一起，所有參與設(shè)計的人員可以及時交流、實時溝通、共享資源，共同為一個更好的設(shè)計方案而一同努力。這樣一種數(shù)據(jù)得到充分共享與及時更新的技術(shù)，橫向?qū)⑦@個建筑工程貫穿起來，使得更多人能有加入各個環(huán)節(jié)，有利于相互監(jiān)督，共同促使設(shè)計不斷完善，一定程度提高了工程效率、降低了工程成本，也實現(xiàn)了良好的建筑節(jié)能效果。

三、以煤礦建筑項目為例論述BIM技術(shù)在建筑節(jié)能設(shè)計中的應(yīng)用需求

與其他行業(yè)建筑相比，煤礦地面建筑往往工程量巨大，內(nèi)容涉獵的范圍廣，既有民用建筑，如辦公、食堂、宿舍等，又有功能復(fù)雜的綜合性建筑，如燈房浴室聯(lián)合建筑、綜合樓等，還有大量的工業(yè)建筑，如車間、高層廠房、結(jié)構(gòu)特殊的筒倉、棧橋等，建筑施工周期長，往往需要更多的投入、耗費更多的能源。因此，煤礦建筑中的節(jié)能設(shè)計需求更大，以煤礦建筑中的應(yīng)用為例更為典型。煤礦建筑比較特殊，項目多是地下煤炭提升運輸關(guān)聯(lián)。整個項目的工程量大，施工和運用維護(hù)十分復(fù)雜，難以全局審視，因此，各個部門的人員交流溝通也比較困難。BIM技術(shù)可以實現(xiàn)N個維度的全方位立體可視，各項目在不同深度與不同范圍的分布狀態(tài)、各項目的施工過程和后期運營的的狀態(tài)、節(jié)能環(huán)保的數(shù)據(jù)、氣候變化的參數(shù)等等都可以以N維的形式呈現(xiàn)出來，這樣，負(fù)責(zé)各部分的施工人員和業(yè)主便可更有效的進(jìn)行信息交換，也利于整個工程的系統(tǒng)優(yōu)化與整體安排，從而在細(xì)節(jié)上優(yōu)化各環(huán)節(jié)的節(jié)能效用。而且，BIM技術(shù)使整個設(shè)計更加智能化。煤礦項目工序多、步驟繁瑣，BIM技術(shù)的只能關(guān)聯(lián)于自動統(tǒng)計更大程度上將各個環(huán)節(jié)有序聯(lián)系在一起，實現(xiàn)施工過程和管理運營上的智能化以提高設(shè)計上的節(jié)能減排，締造綠色礦山的愿景。虛擬模型涵蓋了眾多建筑元素，如選材、建筑結(jié)構(gòu)、施工的具體數(shù)據(jù)和性能效用，因此，BIM技術(shù)著實能夠較為全面的幫助設(shè)計師實現(xiàn)建筑在設(shè)計方案中的節(jié)能。

結(jié)語

本文從闡述我國建筑節(jié)能設(shè)計與其分析軟件的現(xiàn)狀入手，引出了BIM技術(shù)，通過分析BIM技術(shù)的優(yōu)勢，以煤礦項目為例探討了BIM技術(shù)在建筑節(jié)能設(shè)計的應(yīng)用需求。無論是在設(shè)計過程中還是建筑施工過程中，BIM明顯具有巨大的應(yīng)用價值。雖然我國在BIM技術(shù)的開發(fā)和使用上不太成熟，但這也恰恰證明了BIM 在我國有更廣闊的發(fā)展空間和很大的發(fā)展?jié)摿?。建筑行業(yè)要抓住這一機(jī)遇，充分發(fā)揮BIM技術(shù)在建筑節(jié)能設(shè)計中的優(yōu)勢，以提高整個行業(yè)的水準(zhǔn)。

[1]清華大學(xué)建筑節(jié)能中心.中國建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報告（2013）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.

[2邱強.建筑節(jié)能評估的進(jìn)展綜述[J].綠色科技，2012（02）：212-214.

TU201.5

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