BIM技術在既有居住建筑節(jié)能改造中的應用研究

（信陽職業(yè)技術學院建筑工程學院，河南信陽市，464000）付 慧 唐 飛

BIM技術，也就是建筑信息模型，其出現(xiàn)對目前項目參與各方的協(xié)作方式產(chǎn)生了極大的變化，促使每個人都能夠提高生產(chǎn)效率并獲得收益。在對既有居住建筑進行節(jié)能改造期間，BIM技術有著十分明顯的優(yōu)勢，并且對通風、采光等進行借助，有效控制視覺對人心理產(chǎn)生的感受，從而將最佳的改造方案得以最終確定。

1 BIM技術的概念

BIM技術能夠在工程設計、建造以及管理等方面進行應用，是一種數(shù)據(jù)化的工具，在建筑工程實際施工期間，提供更加準確的信息給相關施工人員，并通過三維的形式將建筑構造進行展現(xiàn)，從而便于工程建設項目得以順利開展。在應用BIM技術期間，應與相關標準相結合[1]。一般來說，BIM技術涉及有關數(shù)據(jù)、格式的標準，應在標準規(guī)范內使用相應技術。通過制定標準，在設計實施期間，為相關工作人員在不同的階段中更加方便地對項目的有關信息進行獲取，對建筑信息模型進行構建。

2 既有居住建筑節(jié)能改造關鍵技術的應用

2.1 外墻節(jié)能改造

在對既有居住建筑的外墻進行改造期間，施工人員首先應分析建筑外墻，從而獲得外墻具有大面積受熱的特點。所以，相關施工人員需要將外墻熱量產(chǎn)生的損耗進行降低，促使室內環(huán)境的溫度得以確保，為圍護結構的節(jié)能改造提供助力。在改造外墻溫度期間，其溫度應與有關標準相符合。施工人員可以對保溫隔熱性能的材料進行應用，或者是對具有保溫性的墻板進行使用，從而促使人們在保暖方面的需求得以切實滿足。在外墻改造期間，施工人員應與季節(jié)的變化相結合，在冬寒夏熱的地區(qū)對保溫隔熱性材料進行使用，從而使居民的實際需求得以滿足。一般來說，該方式會在墻體外側對保溫材料進行設置，其對于墻體內部結構往往不會產(chǎn)生不利影響，而且在施工期間也不會干擾到居民的正常休息。

建筑外墻節(jié)能保溫工藝目前已經(jīng)在國內得到了較為廣泛的應用，在很大程度上促使現(xiàn)有建筑節(jié)能改造的進程得以加快，在施工技術與工藝方面逐漸趨于成熟?，F(xiàn)如今，在對既有居住建筑進行節(jié)能改造期間，對于EPS薄抹灰外墻保溫工藝應用得比較多。

在該構造之中，主要將EPS板作為保溫建材，將網(wǎng)格布增強抹面層作為保護層，在網(wǎng)格布的表面涂刷涂料，各層件對黏結砂漿進行充分利用使其能夠形成一個整體，并對錨栓進行利用實行加固處理。通過抗裂砂漿玻纖網(wǎng)保護抹面層與飾面層，對保溫裝飾一體板進行充分利用來實現(xiàn)外墻的保溫。該方式能夠將外墻涂料的施工量得以極大地降低，在很大程度避免對居民正常生活產(chǎn)生不利影響。

2.2 外窗的節(jié)能改造

在居住建筑之中，窗戶能夠實現(xiàn)室內外熱能的有效交換。通常來說，窗戶材料的使用能夠對熱能的變化產(chǎn)生影響，并且不同材料的窗戶在太陽輻射的吸收程度方面也存在一定差異。所以，施工人員在改造既有居住建筑窗戶期間，應充分考慮外窗的遮陽及傳熱系數(shù)。在改造外窗期間，假如現(xiàn)有的外窗已經(jīng)難以使居民的需求得以滿足，可用節(jié)能窗對其進行替換。對于節(jié)能窗來說，對其進行應用能夠將噪音進行有效隔絕，在對節(jié)能材料進行選擇的時候，相關施工人員需要對資金的問題進行充分考慮。除此之外，還可以將原有的窗戶玻璃鍍膜，使玻璃的采光性得以確保，并促使窗戶的熱工性能得以有效提高。最后，在原有窗戶的基礎上還可以再對一個玻璃窗進行增加。雙層玻璃窗的性能能夠起到良好的保溫效果，促使室內的溫度得以切實改變。

2.3 屋面的節(jié)能改造

屋面能夠對太陽的輻射進行吸收，以此使室內的溫度得以提升，所以，在對既有居住建筑節(jié)能改造期間，為了能夠促使屋面的保溫性能得以確保，應進行隔熱設計[2]。在建筑之中，屋面可分為平屋面、坡屋面兩種類型。在對屋面進行建造期間，使用的材料主要為混凝土。由于每種既有居住建筑的屋面存在的破損程度不一樣，在對相應措施進行采取的時候也會不同。在改造屋面的時候，往往是在原有屋面的基礎上進行相應的維修。假如屋面存在比較嚴重的破損問題的話，可對其進行重建。在改造屋面的時候，應與具體情況相結合來設計屋面，可對倒置式保溫屋面與原平面設置通風架空層的形式進行應用，從而實現(xiàn)屋面節(jié)能改造的目標。

2.4 樓梯間和單元門的節(jié)能改造

有一些既有居住建筑屬于敞開性質的結構，該結構會使外界的空氣直接進入到其中，與屋內的外墻進行直接接觸，從而對熱能的變化產(chǎn)生影響。所以，相關施工人員應對這種敞開的設計形式進行改造，促使結構呈現(xiàn)出封閉式的形態(tài)。在實行封閉建造時，應對樓梯的通風與采光效果進行重視，對外窗進行設立。還存在部分建筑類型，缺少單元門的設置，如此一來，樓梯間內就會有大量的空氣進入，從而對居住房屋熱量的吸取產(chǎn)生不利影響。所以，相關施工工作人員應在每個單元對單元門進行設置，促使整個建筑的熱工性能得以提高。

2.5 可再生能源的利用

在對既有居住建筑進行節(jié)能改造期間，對太陽能、地源熱泵等可再生能源進行科學合理的利用能夠對改造工作起到促進性的作用。太陽能是一種新型的能源，有著污染性小、使用時間長等優(yōu)越性。在既有居住建筑之中，科學應用太陽能，大多體現(xiàn)在對太陽能熱水器的利用方面，對熱水系統(tǒng)進行建設，為人們的生活提供熱水，使人們的生活需求得以滿足。在地源熱泵節(jié)能技術的應用方面，在供熱空調系統(tǒng)中應用較多，這種地熱能夠進行循環(huán)使用，不會對溫度變化產(chǎn)生影響。

3 基于BIM技術對既有居住建筑節(jié)能改造方案的設計原則

3.1 節(jié)能改造原則

在對既有居住建筑進行節(jié)能改造期間，施工人員需要提前了解與掌握施工中使用的資金情況，對建筑改造之后的效果能夠與居住者的實際需求相符合進行充分考慮。施工人員應分析施工所在的環(huán)境，針對建筑地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展信息進行整合，對節(jié)能改造方案進行靈活地制定。在實際改造期間，要使其能夠與相關季節(jié)建筑節(jié)能技術的指導規(guī)定相符合，促使建筑改造更加規(guī)范、合法。

3.2 節(jié)能改造的目標

在我國，針對既有居住建筑的改造，已經(jīng)制定了一系列的文件。在相應文件的規(guī)定之下，能夠對施工人員的施工作業(yè)及其行為起到一定的規(guī)范作用，并能夠實現(xiàn)節(jié)能計劃的完善性[3]。在制定建筑節(jié)能計劃期間，相關工作人員應多方位、多角度進行綜合研究，針對室內的布局進行不斷地改造與優(yōu)化，并對可再生能源進行積極應用，針對施工中所使用的設備要定期地維護與更換。

4 BIM技術下既有居住建筑節(jié)能改造方案設計分析

4.1 室內環(huán)境質量分析

隨著我國經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，人們的生活、學習均離不開室內場所，所以室內環(huán)境的重要性由此凸顯。在針對既有居住建筑進行改造期間，需要對環(huán)境質量問題進行重視，對BIM技術進行科學合理的應用，并通過對相關方式進行借助，不斷整合建筑空間結構，通過有效調查與分析建筑內居住的人員，將人們基于建筑改造方面的需求進行獲取，并以此為基礎來選擇相應的材料。為了能夠使可持續(xù)發(fā)展進程得以切實滿足，在室內環(huán)境改造期間應用BIM技術，在改造建筑照明系統(tǒng)的時候，應使其節(jié)能使用目標得以實現(xiàn)。施工人員在對室內環(huán)境進行有目標地改造期間，應用BIM技術能夠細化改造的步驟，促使員工的施工更加正確，對于施工人員來說，可以對先進的技術進行選擇，對相關軟件設備的操作步驟進行掌握，利用Revit來對相關的信息模型進行建設，并對Ecotec軟件設備進行使用來分析與整理室內環(huán)境的空氣質量及資源的使用情況，促使施工模型更加具有科學性與合理性，從而使人們對室內環(huán)境方面的需求得以切實滿足。

4.2 圍護結構的熱工性能分析

在改造既有居住建筑的時候，可以對Revit模型進行利用，將節(jié)能軟件導入到模型之中。一般來說，PBECA是比較常用的節(jié)能軟件，可借助相應軟件來計算建筑物的結構面積，促使計算出的結果準確性更高。此外，施工人員能夠對軟件進行利用來比對相關數(shù)據(jù)，并對建筑中的有關設備是否與施工要求相符合進行檢查。

4.3 光環(huán)境的分析

對既有居住建筑改造期間，對BIM技術進行應用，可對AutodeskEccotectAnaiysis軟件進行充分利用，其能夠在施工設計期間起到良好的輔助性作用，促使建筑的性能得以切實提高。然而，對該軟件進行利用也存在一定的不足，其獲取到的數(shù)據(jù)一般缺乏較高的精確度，為了能夠促使該類問題得以切實解決，使室內溫度問題得到妥善處理，對室內的采光系數(shù)進行明確，施工人員需要將Ecotect的模型與Radiance軟件相結合來開展施工模擬工作，從而將室內各個部分的采光情況得以有效獲取，為了能夠在施工人員面前將采光情況更加良好的展現(xiàn)出來，可以對Ecotect的可視化功能進行利用，從而使相關工作人員能夠對室內光環(huán)境進行有效地掌握。

4.4 能耗分析

對既有居住建筑的節(jié)能性產(chǎn)生影響的因素包括很多方面，例如建筑結構中建筑方向和穿墻比的參數(shù)等。在針對既有居住建筑進行節(jié)能改造期間，需要分析建筑產(chǎn)生的能耗，施工人員可以通過模擬的方式進行，分析建筑原有的特征，并對建筑能耗產(chǎn)生的因素進行了解，從而便于施工人員開展后期的工作。此外，施工人員需要對相應的設計方案進行制定，包括施工環(huán)節(jié)的具體分析，同時，在施工期間，應與實際情況相結合來針對方案進行完善。在模擬建筑期間，可通過人力的方式來計算熱量的消耗，以此獲取單位面積能量的消耗，從而使其能夠與相關規(guī)定相符合。

5 結語

總之，針對既有居住建筑進行節(jié)能改造期間，對BIM技術進行應用，相關施工人員需要對其相應的技術方法進行掌握，使其作用得以充分發(fā)揮。同時，在實際改造期間，相關工作人員應對建筑內部的結構進行保留，在盡可能地對較少成本進行使用的前提下促使節(jié)能改造工作的質量得以切實保證。