BIM技術(shù)在建筑節(jié)能領(lǐng)域的運用

靳文敬?靳文杰

摘 要：當今建筑業(yè)的能源消耗占據(jù)社會總能源消耗的很大比例，為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，節(jié)約能源，綠色建筑的理念應(yīng)運而生。綠色建筑是從開始設(shè)計到施工再到運營的整個全生命周期中，使用可持續(xù)發(fā)展理念的綠色建筑技術(shù)，使之成為節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)能，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。在信息化時代的今天，用計算機輔助人們高效的工作已成必然，而BIM（建筑信息模型）技術(shù)就是一種以三維信息化為載體輔助建筑行業(yè)設(shè)計、建造、運營的技術(shù)手段。為此，本文在充分掌握BIM技術(shù)概況的基礎(chǔ)上，對BIM技術(shù)在建筑節(jié)能中的應(yīng)用進行了探討。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；建筑節(jié)能；概況

能源緊缺問題目前已上升至全球性問題，不僅我國能源短缺問題嚴重，世界上一些發(fā)達國家同樣面臨著能源短缺的問題，但發(fā)達國家利用現(xiàn)代科技有效地彌補了能源短缺所帶來影響社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的負面因素。尤其是在建筑節(jié)能設(shè)計方面融入了現(xiàn)代建筑設(shè)計可持續(xù)發(fā)展的理念，運用現(xiàn)代科技積極地探索有關(guān)建筑設(shè)計節(jié)能環(huán)保，降低建筑能耗的新途徑和新方案，目前已取得顯著效果。然而我國在建筑節(jié)能設(shè)計方面同發(fā)達國家相比還差距甚遠，建筑節(jié)能設(shè)計思路不明朗、現(xiàn)代科技投入力度不夠，整體來講建筑節(jié)能設(shè)計在建筑領(lǐng)域還處于起步階段。因此為了能使我國的建筑節(jié)能設(shè)計水平更得上國際水準，必須要對傳統(tǒng)的建筑設(shè)計方案和理念進行改進和更新，充分地將現(xiàn)代科技和建筑設(shè)計方案相融合，探索出綠色環(huán)保的建筑節(jié)能設(shè)計新方案，才能降低建筑能耗。

1 BIM技術(shù)的概況

BIM技術(shù)指的是建筑信息模型，設(shè)計師使用BIM技術(shù)，在進行設(shè)計時它可以根據(jù)實物開展設(shè)計工作。設(shè)計出的虛擬建筑物，它包含大量的信息，有建筑構(gòu)件特征以及建筑材料特征信息，還包含建筑全部數(shù)據(jù)。這是一個真實的智能平面，該建筑模式可以幫助設(shè)計師進行科學(xué)設(shè)計。設(shè)計師可以在該模型中輸入立面、坡面以及平面等相關(guān)信詳圖信息。還可以輸入大量的建筑材料信息、預(yù)算報表、門窗表以及施工進度等等信息。這些信息在模擬系統(tǒng)中被整合，分別的疊放，方便設(shè)計師參考使用。隨著社會不斷發(fā)展，社會呈現(xiàn)出數(shù)字化、智能化、數(shù)字化發(fā)展趨勢，建筑物設(shè)計也跟上社會發(fā)展步伐，將BIM技術(shù)作為核心技術(shù)，衍生出大量的3DCAD軟件，這些軟件隨著時間推移逐漸成熟，逐漸發(fā)揮出巨大作用。人們一直希望設(shè)計方案圖時，可以做到節(jié)約成本、縮短時間以及提升設(shè)計質(zhì)量，然而，3DCAD軟件有著無可比擬的作用，它發(fā)揮出優(yōu)越性，被建筑師青睞。

2 建筑節(jié)能中存在的問題

1）當前對于建筑節(jié)能概念的理念和應(yīng)用多數(shù)集中在對于節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用上，而真正意義上的對于節(jié)能設(shè)計的關(guān)注較少。對于現(xiàn)有的建筑節(jié)能示范項目來說，其節(jié)能多數(shù)是可見的，真正的節(jié)能概念并沒有在建筑自身的節(jié)能設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)出來。

2）表現(xiàn)在對建筑節(jié)能理解程度不深，在進行建筑能源消耗評估的過程中，將評估重點過多的放在了設(shè)備運行能耗方面，沒有對建筑施工過程以及設(shè)備生產(chǎn)和運輸過程中產(chǎn)生的間接性能耗進行充分關(guān)注。然而根據(jù)國外學(xué)者基于建筑全壽命周期的能源消耗分析研究來看，在節(jié)能建筑中的建筑材料消耗扎到了全壽命周期消耗的40%。

3）在建筑節(jié)能設(shè)計過程中，并不能有效實現(xiàn)設(shè)計方法與建筑節(jié)能技術(shù)之間的緊密結(jié)合，特別對對于傳統(tǒng)設(shè)計方法來說，其設(shè)計理念與當前全新的建筑節(jié)能技術(shù)之間相對缺乏協(xié)調(diào)性，由此直接造成了新型節(jié)能技術(shù)不能有效的在設(shè)計中得到應(yīng)用。

3 BIM技術(shù)在建筑節(jié)能中的應(yīng)用

3.1 協(xié)同設(shè)計

應(yīng)用BIM技術(shù)能創(chuàng)建基于建筑實際情況的信息模型，該模型中包含關(guān)于建筑各個階段的所有信息。不僅可以準確讀取水泵規(guī)格、用水量等基本信息，還可直接讀取跨專業(yè)信息。在對水泵電量實施修改的過程中，該模型可以同步完成負荷計算。充分利用BIM信息模型，所有專業(yè)都可在模型中執(zhí)行所需操作，大幅減少了工作流程的復(fù)雜程度，使節(jié)能設(shè)計更具聯(lián)動戶型。此外，在實際應(yīng)用時，全部設(shè)計工作都是在模型這一基礎(chǔ)上完成的，所以如有一方修改設(shè)計方案，其他人員都能夠技術(shù)及時發(fā)現(xiàn)，進而展開討論研究，有效提升設(shè)計效率。

3.2 參數(shù)化設(shè)計

在BIM模型上，明細表、三維與二維視圖、Revit軟件等均能以數(shù)據(jù)信息的形式表達，如對Revit軟件參數(shù)化實施修改，則該軟件附帶引擎可相應(yīng)的對明細表、視圖以及平面等多種信息進行修改，同時還可以更新修改數(shù)據(jù)，保證模型處在穩(wěn)定的狀態(tài)之中。比如在進行平面布置設(shè)計過程中，需對消防噴頭、防火栓等設(shè)施進行合理配置，由于這些設(shè)施的實際數(shù)量不固定，所以應(yīng)在材料明細表上處理該問題，這樣才可真正確保設(shè)計質(zhì)量。參數(shù)化設(shè)計階段中引用BIM技術(shù)，可以起到良好的輔助效果。比如在針對建筑排水進行設(shè)計時，水力計算過程需要由該領(lǐng)域?qū)I(yè)人員借助計算機軟件進行，而如果應(yīng)用BIM技術(shù)，則可在短時間內(nèi)之間獲取關(guān)衛(wèi)生器具等設(shè)施的所有信息，若設(shè)定了排水管道的水利特性，還可對管道直徑等信息進行針對性的修改，有效提升了設(shè)計準確性與效率。

3.3 可視化設(shè)計

以往的建筑設(shè)計方法是利用CAD數(shù)據(jù)信息平臺，對于此設(shè)計平臺，設(shè)計人員不僅要對平面圖、剖面圖以及立體圖進行匯編，還要對建筑的整體圖形實施復(fù)原，不斷調(diào)整結(jié)構(gòu)、梁高位置等基本信息。利用CAD數(shù)據(jù)信息平臺對結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜、工期緊張的建筑而言，信息傳輸階段極易出現(xiàn)失真，對設(shè)計后續(xù)工作造成不利影響?，F(xiàn)代化建筑中的給排水設(shè)計工作，大多應(yīng)用BIM技術(shù)，借助其強大的信息模型，可以快速的獲取相關(guān)信息，有效避免信息在傳輸過程中發(fā)生的失真現(xiàn)象，進而提高數(shù)據(jù)信息的實時性與完整性。

除此之外，建筑給排水設(shè)計模型與其他項目設(shè)計模型存在一定差別，給排水模型是建立在土建模型上的，在設(shè)計過程中需對局部模型實施針對性的修改，這會對建筑樓層設(shè)計造成一定影響，所以一般會將建筑樓層作為參考進行后續(xù)設(shè)計，雖然這樣可以避免局部模型修改對樓層設(shè)計帶來的影響，但會使各設(shè)計項目之間的平衡被打亂，不利與建筑整體設(shè)計。在應(yīng)用BIM技術(shù)之后，給排水設(shè)計需進行的一系列修改均可在模型中完成，確保建筑設(shè)計整體性，使得設(shè)計工作更加簡便，提高可操作性。

3.4 模型安裝設(shè)計

在BIM建筑設(shè)計模型中合理融入模型暗轉(zhuǎn)設(shè)計模塊，可實現(xiàn)建筑工程的全過程指導(dǎo)。對于建筑施工而言，為確保施工質(zhì)量與進度，應(yīng)將時間維度引入到模型中去，同時按照施工方案編制進度表，此后可以借助模型進行超前可視化。根據(jù)建筑工程的實際情況，編制一個完善的進度計劃，可以更好的掌握建筑給排水等設(shè)計工作，統(tǒng)籌規(guī)劃建筑全局設(shè)計，從而達到簡化工作流程的效果，有效減少設(shè)計變革的發(fā)生幾率，提高節(jié)能設(shè)計效率。

4 結(jié)束語

綜上所述，BIM 作為信息技術(shù)，在建筑領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，其對建筑節(jié)能設(shè)計的效率是顯著的，BIM 模型用于建筑的環(huán)境分析與評估中，可以克服傳統(tǒng)方法的一些缺點，幫助工程人員快速提取建筑信息，準確分析計算，結(jié)果可視化表達，有助于工程人員快速優(yōu)化建筑的環(huán)境性能。

參考文獻

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