基于BIM技術(shù)的多層辦公室建筑節(jié)能設(shè)計與應(yīng)用研究

高琳潔

（浙江天然建筑設(shè)計有限公司 浙江省溫州市 325000）

引言

新時期，建筑行業(yè)內(nèi)部的研究重點是環(huán)保能力強、發(fā)展能耗低的建筑，但是我國目前的建筑污染大、能耗高等問題仍然比較嚴重。我們要突破傳統(tǒng)的設(shè)計方法，提出節(jié)能降耗的新設(shè)計方法，其中BIM是一個新的“可視化”數(shù)字模型，針對建筑的節(jié)能降耗有問題有新的解決形式，有利于改善我國的建筑污染和能源消耗問題。

1 BIM技術(shù)與可持續(xù)設(shè)計

BIM技術(shù)是對建筑的對象化、數(shù)據(jù)化、三維化，主要理念是建立設(shè)計、建造、管理等互相協(xié)調(diào)的智能數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。在實際應(yīng)用中可視性、能量評估和模型分析、協(xié)同設(shè)計方面都凸顯出極大的優(yōu)點。

1.1 場地規(guī)劃

BIM技術(shù)對建設(shè)用地的生態(tài)信息和技能進行精準研究，能夠?qū)ν恋刭Y源合理運用。BIM技術(shù)對建設(shè)用地進行嚴謹、系統(tǒng)的評估策劃，結(jié)合具體的生態(tài)環(huán)境等一些自然因素，從綜合的角度確定該土地的實際應(yīng)用，這樣高效、精準的土地規(guī)劃，提高了建筑環(huán)境的健康綠色發(fā)展，實現(xiàn)了人與自然和諧發(fā)展。

1.2 建筑方位及體量

BIM技術(shù)可以對建筑物的數(shù)據(jù)進行模型構(gòu)建，其中就包括對位置、體量的模型構(gòu)建，加上對數(shù)據(jù)模型的長期發(fā)展的預(yù)測規(guī)劃，來記錄建筑物受天氣、噪音等不同環(huán)境的影響程度，也方便調(diào)改記錄的數(shù)據(jù)。

1.3 室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量

通過搭建數(shù)據(jù)模型，模擬空氣、熱度、光亮、聲音等因素對室內(nèi)環(huán)境的影響程度，分析研究墻體得熱、失熱的情況。通過這一系列的研究、記錄、分析，能夠優(yōu)化環(huán)境，設(shè)計出舒適、宜居的室內(nèi)環(huán)境。

2 建筑能耗分析方法

2.1 影響能耗主要因素

內(nèi)部打擾因素主要是室內(nèi)電氣設(shè)備的散發(fā)熱量和濕氣，影響大小與每人平均面積、空調(diào)工作時間、照明工具的功率等方面有關(guān)。外部打擾因素有溫度、濕度、風俗、太陽輻射等，依托熱輻射或者熱對流的方式實現(xiàn)熱交換。建筑主體因素有墻體、地面等一些透明、不透明的結(jié)構(gòu)和建筑物的面朝方位等。

2.2 傳統(tǒng)分析的不足

節(jié)能降耗的數(shù)據(jù)不夠精準，分析工具的選擇使用困難，數(shù)據(jù)模擬的準確度低，缺少對建筑節(jié)能降耗的專業(yè)性的評價，能耗模擬軟件自身具有弊端。這些因素都影響著建筑物能耗分析，致使結(jié)論與實際應(yīng)用出現(xiàn)偏差。

2.3 BIM建筑能耗分析方法

BIM對建筑物的能耗分析是通過建立模型、分析模型、結(jié)合影響因素、對模型提前展覽模擬等方法得出評價的結(jié)果，為設(shè)計師提供了大量的建筑設(shè)計的分析報告，幫助設(shè)計師選擇最優(yōu)的方案。此外，使用BIM技術(shù)進行能耗分析的時候，要對建筑物進行參數(shù)定義，最后的建筑能量評價報告要有關(guān)鍵數(shù)值、能量消耗、月度能量平衡這三個部分。

3 能耗分析和節(jié)能設(shè)計策略

3.1 場地分析和布局

3.1.1 氣候條件

數(shù)據(jù)分析場地的氣象因素。對太陽輻射的分析研究，獲取建筑物的面朝方位的太陽輻射情況的數(shù)據(jù)資料；對焓濕圖的研究討論，獲取熱度舒服適合的區(qū)域情況。致使能夠方便快捷的改良設(shè)計方案。

3.1.2 地形研究

依托BIM技術(shù)和GIS技術(shù)對建筑物地形實現(xiàn)高速、精準的分析研究。對坡度、高程的分析能夠促使人們對建筑物有直觀的印象，GIS技術(shù)能對建筑物的區(qū)域地形實現(xiàn)模型化的研究觀測，為技術(shù)人員提供精確的分析圖。

3.2 初級階段的節(jié)能設(shè)計

3.2.1 建筑物的面朝方位選擇

合適的建筑物朝向?qū)档徒ㄖ芎挠兄^大的作用，影響建筑物面朝方位有日照、輻射等多種因素，BIM技術(shù)能準確地分析和測量出不同因素對設(shè)計建筑物朝向的影響程度。

3.2.2 建筑物形狀體積的選擇

建筑體形系數(shù)是反映建筑物單體外形的復(fù)雜程度，是影響建筑物熱工耗損的指標，在選擇建筑物形狀體積時，要參考建筑體形系數(shù)。

3.3 深化階段的節(jié)能設(shè)計

3.3.1 建筑物圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計

建筑物的圍護結(jié)構(gòu)要根據(jù)具體的建設(shè)地區(qū)設(shè)計。通常情況下，在冬季寒冷、夏季炎熱的地區(qū)，要提高建筑物的圍護結(jié)構(gòu)的保溫和吸熱作用，以此來降低該地方熱量損失的情況，并且要依托BIM技術(shù)對建筑物圍護結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)進行分析。

3.3.2 節(jié)能玻璃的選擇

節(jié)能玻璃能夠使建筑能耗下降，是提升室內(nèi)保溫的效果。節(jié)能玻璃有很多的種類，不同的類型對建筑物的節(jié)能效果也不同。因此，要通過BIM技術(shù)對各種節(jié)能玻璃進行數(shù)據(jù)分析，選擇出最適合該建筑物的種類。

3.3.3 遮掩陽光設(shè)計

利用BIM技術(shù)對建筑物關(guān)于這樣的各種數(shù)據(jù)、參數(shù)進行分析研究，最后得到精準的遮陽效果的數(shù)據(jù)，制定最適合的遮陽方案。

4 對多層辦公樓的節(jié)能設(shè)計

對多層辦公樓的設(shè)計要結(jié)合上述的節(jié)能設(shè)計方案，善于利用BIM技術(shù)對建筑的數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)的分析，綜合考慮到通風、日照、圍護結(jié)構(gòu)等因素，將設(shè)計方案最大程度上實現(xiàn)最優(yōu)。同時，利用反光板提高會議室的亮度要求，在室內(nèi)設(shè)計時要保持室內(nèi)的通風度、保溫度，為在室內(nèi)工作的人員提供一個良好的辦公環(huán)境。

5 結(jié)束語

通過分析BIM技術(shù)與可持續(xù)設(shè)計的關(guān)系，可見BIM技術(shù)廣闊的發(fā)展前景。BIM技術(shù)通過建立數(shù)據(jù)模型對建筑過程中許多方面進行了分析，彌補了傳統(tǒng)技術(shù)上的不足，并且，BIM技術(shù)在不斷的實際應(yīng)用中不斷走向成熟，為我國的節(jié)能降耗、保護環(huán)境做出了巨大貢獻。