王維：基于BIM技術(shù)的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用研究

【摘要】我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，建筑物的建設(shè)規(guī)模和建設(shè)質(zhì)量也在不斷地提升，同時(shí)也加大了我國(guó)的能源消耗問(wèn)題和環(huán)境污染問(wèn)題。BIM平臺(tái)能夠給建筑設(shè)計(jì)和建筑施工帶來(lái)新的工作方式，通過(guò)信息技術(shù)優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)，一起特有的優(yōu)勢(shì)來(lái)促進(jìn)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)發(fā)揮出顯著地作用。本文分析了目前建筑節(jié)能設(shè)計(jì)發(fā)展形勢(shì)和BIM相關(guān)技術(shù)軟件的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了如何基于BIM技術(shù)強(qiáng)化建筑節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】 BIM技術(shù)；建筑設(shè)計(jì)；節(jié)能設(shè)計(jì)

資源能源的短缺問(wèn)題不僅是某個(gè)地區(qū)或者是某個(gè)國(guó)家的問(wèn)題，而是屬于全球性問(wèn)題，面對(duì)資源的優(yōu)先性和認(rèn)為需求的無(wú)限性，不同的國(guó)家和不同行業(yè)都有責(zé)任和義務(wù)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，最大限度的減少對(duì)于能源的浪費(fèi)現(xiàn)象，尤其是耗能源較多的建筑行業(yè)。目前我國(guó)建筑行業(yè)的節(jié)能設(shè)計(jì)還存在很多問(wèn)題，例如說(shuō)建筑設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)方案還在使用傳統(tǒng)技術(shù)，沒(méi)有創(chuàng)新觀念，設(shè)計(jì)軟件不夠完善等，因此基于BIM技術(shù)來(lái)開(kāi)展建筑節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用的研究已經(jīng)迫在眉睫。

1、目前建筑行業(yè)節(jié)能設(shè)計(jì)發(fā)展形勢(shì)

我國(guó)目前在建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)方面還不夠完善，導(dǎo)致很多能源都沒(méi)有得到有效的利用，導(dǎo)致資源大量浪費(fèi)現(xiàn)象，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到預(yù)期的目標(biāo)。目前的建筑設(shè)計(jì)師使用的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)和手段都是參考其他節(jié)能設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行創(chuàng)建的，沒(méi)有針對(duì)已有的技術(shù)手段進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)和分析，沒(méi)有詳細(xì)分析該技術(shù)是否適合于設(shè)計(jì)中的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，是否能夠經(jīng)濟(jì)有效的達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。目前的建筑設(shè)計(jì)大部分都更加重視建筑外部的外觀和建筑內(nèi)部的功能設(shè)計(jì)，相反在節(jié)能設(shè)計(jì)中往往忽視了具備的能效設(shè)計(jì)。節(jié)能設(shè)計(jì)需要在建筑設(shè)計(jì)一開(kāi)始的設(shè)計(jì)階段進(jìn)行，選擇最佳的節(jié)能設(shè)計(jì)才能夠達(dá)到最理想的設(shè)計(jì)效果，能夠有效減少人力物力資源的浪費(fèi)。建筑設(shè)計(jì)師在建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)方面有直接責(zé)任，但是由于受到設(shè)計(jì)技術(shù)的限制，導(dǎo)致簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)師在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)是無(wú)法針對(duì)設(shè)計(jì)好的方案進(jìn)行節(jié)能分析，導(dǎo)致后期建筑設(shè)計(jì)跟建筑施工本身不相符合，無(wú)法達(dá)到良好的節(jié)能效果，節(jié)能設(shè)計(jì)無(wú)法真正的為建筑服務(wù)。

2、BIM相關(guān)軟件的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前計(jì)算機(jī)信息技術(shù)發(fā)展迅速，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)已經(jīng)成為了當(dāng)下主要的建筑設(shè)計(jì)手段，尤其是在建筑能量分析和節(jié)能設(shè)計(jì)方面，在進(jìn)入到21世紀(jì)之后，全球面臨石油危機(jī)，節(jié)能設(shè)計(jì)成為了社會(huì)研究熱點(diǎn)，很多國(guó)家都在重點(diǎn)研究節(jié)能設(shè)計(jì)，同時(shí)開(kāi)發(fā)出了很多的節(jié)能軟件，例如說(shuō)美國(guó)的D0E2、加拿大的H0T2000還有我國(guó)的DEST等。2005年我國(guó)實(shí)行了《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，正式把節(jié)能設(shè)計(jì)設(shè)置為強(qiáng)制執(zhí)行的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)的建筑能量分析方法已經(jīng)無(wú)法滿足社會(huì)發(fā)展需求，因此需要把先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)跟建筑設(shè)計(jì)相結(jié)合，讓建筑設(shè)計(jì)人員能夠在一開(kāi)始就能夠進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的能效分析，不僅能夠設(shè)計(jì)出完全適合建筑物的節(jié)能設(shè)計(jì)方案，同時(shí)還能夠最大限度的減少資源的浪費(fèi)，真正的完成綠色建筑設(shè)計(jì)目標(biāo)。

3、基于BIM技術(shù)的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用

3.1室外風(fēng)環(huán)境模擬

建筑項(xiàng)目需要在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)之前確定好采光環(huán)境、熱環(huán)境、風(fēng)環(huán)境還有是外省因環(huán)境等指標(biāo)，利用BIM技術(shù)能夠有效進(jìn)行各個(gè)指標(biāo)的細(xì)致分析。想要提升建筑建設(shè)的舒適度，就要改善建筑設(shè)計(jì)方案，調(diào)整好建筑的整個(gè)居住區(qū)流場(chǎng)分布，減少在周圍發(fā)生滯風(fēng)或者是渦流現(xiàn)象，改善居住區(qū)的環(huán)境質(zhì)量。要利用BIM技術(shù)中的風(fēng)熱環(huán)境模擬分析方法來(lái)結(jié)合CFD流體力學(xué)進(jìn)行分析，提取周圍環(huán)境中的相關(guān)風(fēng)頻、風(fēng)速還有風(fēng)浪。根據(jù)BIM軟件進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)合分析結(jié)果綜合調(diào)整建筑的整體風(fēng)環(huán)境。要注意的是在分析工作開(kāi)展之前充分的考慮所在地的氣候和地形條件，借助風(fēng)環(huán)境模擬軟件來(lái)分析出不同的而方案，最終選擇最科學(xué)合理的規(guī)劃方案。

3.2自然采光模擬分析

建筑設(shè)計(jì)方案需要進(jìn)行自然采光效果分析，從而能夠通過(guò)光照來(lái)改善建筑造型、建筑布局還有建筑材料的使用，調(diào)整采用自然光采光，從而能夠根據(jù)采光效果來(lái)優(yōu)化建筑是內(nèi)部布局設(shè)計(jì)。

3.3室內(nèi)通風(fēng)模擬

在建筑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析過(guò)程中，需要改善建筑內(nèi)部的通風(fēng)口位置、尺寸，以保持建筑物室內(nèi)能夠形成完善的流場(chǎng)分布，引到室內(nèi)氣流組織高效流動(dòng)，提升室內(nèi)的舒適度。

3.4熱環(huán)境模擬分析

建筑設(shè)計(jì)需要利用BIM技術(shù)針對(duì)熱島效應(yīng)進(jìn)行模擬分析，采用最合理的建筑整體布局和建筑單體設(shè)計(jì)，改善建筑周圍的綠化環(huán)境，使建筑能夠有效減少熱島效應(yīng)的產(chǎn)生。

3.5噪聲環(huán)境模擬分析

要使用BIM技術(shù)的噪聲模擬軟件先構(gòu)建筑建筑物的數(shù)據(jù)模型，分析建筑物周圍的聲環(huán)境，控制好建筑物的使用材料、建筑物內(nèi)部分布局變化，從而有效預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)處建筑物的升學(xué)質(zhì)量，建立合理的建筑升學(xué)優(yōu)化方案。

3.6建筑節(jié)能設(shè)計(jì)原則

建筑時(shí)人類行為產(chǎn)生影響而出現(xiàn)的結(jié)果，因此需要以人為本的開(kāi)展建筑的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行維護(hù)各個(gè)階段的工作，在建筑進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要遵守和諧、系統(tǒng)的重要原則。不同的城市中的建設(shè)都有不同的周圍環(huán)境條件，因此在進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣?、文化?xí)俗、地理因素還有能源分布等條件進(jìn)行，務(wù)必要結(jié)合當(dāng)?shù)氐娜宋沫h(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)。要在設(shè)計(jì)中對(duì)于可再生資源進(jìn)行充分利用，例如說(shuō)風(fēng)能、太陽(yáng)能、海洋能、水力能等。

結(jié)語(yǔ)：

目前BIM技術(shù)在我國(guó)的開(kāi)發(fā)和利用還不太成熟，但也證明了有巨大的發(fā)展空間和發(fā)展?jié)摿Γ虼吮仨氁o抓發(fā)展機(jī)遇，充分在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中發(fā)揮出BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提升建筑設(shè)計(jì)行業(yè)水平。

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