基于BIM技術的建筑節(jié)能設計與應用研究

郭秀一

[摘要]BIM技術是一種現代化、高效化的建筑施工應用技術，實現其在建筑節(jié)能設計中的應用，不僅有助于其節(jié)能設計效果與水平的提升，更對建筑領域綠色、可持續(xù)發(fā)展具有重大影響。本文從在闡述BIM技術基本內涵的基礎上，對其在建筑節(jié)能設計中的優(yōu)勢進行系統(tǒng)分析，并指出BIM技術在建筑節(jié)能設計中的具體應用。以期有利于BIM技術應用水平的提升，進而在保證節(jié)能設計質量的同時，實現建筑工程的進一步發(fā)展。

[關鍵詞]BIM技術;建筑工程;節(jié)能設計

文章編號：2095-4085（2019）03-0053-02

建筑工程行業(yè)是我國經濟發(fā)展的重要支撐。近年來，建筑工程項目的建設數量不斷增加，且建設規(guī)模日益擴大，其有效的帶動了區(qū)域經濟的發(fā)展。然而在施工過程中，受設計建設理念等因素的影響，建筑工程領域的環(huán)境污染和資源浪費現象日益嚴重。新時期，實現建筑工程項目節(jié)能設計質量的提升已成為其行業(yè)發(fā)展的必然要求。基于此，BIM技術在建筑節(jié)能設計中的以推廣和應用，本文由此展開分析。

1BIM技術的基本內涵

BIM技術是現代工程建設的重要基礎支撐，其以現代計算機網絡技術為支撐，在系統(tǒng)掌握工程項目相關數據的基礎上，通過數字仿真信息應用，實現了建筑基礎模型的構建。在該系統(tǒng)中，建筑工程的結構，材料，建設進度，質量規(guī)格等內容都得以系統(tǒng)標注和直觀展示。對于建筑工程而言，BIM技術從建筑工程項目資源，行為和交付的三個基本維度，給建設單位的施工標準提供了具體的方法和實踐內容。其具有可視化，協(xié)調性，模擬性，優(yōu)化性及信息完備性，關聯(lián)性和一致性的基本特征”。需要注意的是，在BIM技術支撐下，設計人員可以對建筑項目的施工參數進行及時準確的把控，進而在分析建筑內部構造的基礎上，實現設計內容簡化和施工質量提升。

2BIM技術在建筑節(jié)能設計中的應用優(yōu)勢

作為現代化、高效化的建筑施工技術，BIM技術的應用對于建筑工程設計質量和施工質量具有深刻影響。對于建設節(jié)能設計而言，BIM技術的應用不僅能實現其節(jié)能設計效果與水平的提升，更對建筑領域綠色，可持續(xù)發(fā)展具有重大影響。具體而言，設計優(yōu)勢表現如下。

2.1數據信息化

建筑節(jié)能設計中，一旦設計人員將建筑基礎參數輸人到計算機系統(tǒng)，在BIM技術的支撐下，這些基本參數就會變成模擬信息，進而確保數據的信息化。具體而言，在傳統(tǒng)建筑節(jié)能設計中，其構件的信息會在設計圖紙上進行線條繪制表達。當具體的三維形式需要設計人員和參建人員進行自行想象，具有較高的復雜性，尤其是近年來，建筑形式各異，其結構造型也各有差距，這對設計和施工人員的作業(yè)造成較大難度。而在BIM技術支撐下，建筑工程的基本參數會在信息互動與反饋的同時，實現可視化信息模型的構建，從而為節(jié)能設計的決策和運行提供有效支撐，確保節(jié)能設計的合理化。

2.2工程智能化

BIM技術的應用會促進建筑節(jié)能設計的智能化2。其主要表現在以兩個層面。一方面，BIM技術使得建筑設計過程的智能化趨勢進一步加深。節(jié)能設計過程中，建筑設計參數處于持續(xù)化的動態(tài)更新過程中，任何部門的數據參數調整，對會對整體的設計內容形成影響。而該影響過程由BIM技術系統(tǒng)進行內部的修改，檢驗和優(yōu)化，其實現了工程設計過程技術含量的不斷提升。另一方面，在可視化模擬過程中，BIM系統(tǒng)不僅能實現具體化，現實參數的模擬，更能對真實世界中不能操作的事物進行模擬，譬如日照模擬，積極疏散模擬，熱能傳到模擬等。在BIM技術支持下，建筑節(jié)能設計的豐富性，合理性得以有效保證，其實現了工程建設效益的有效提升。

2.3資源共享化

傳統(tǒng)施工模式下，建設單位各個部門的設計內容相對獨立，其使得施工內容，工期布置等內容難免交叉，碰撞，這對工程建設效益的提升形成較大阻礙。而在BIM技術系統(tǒng)下，建筑工程節(jié)能設計的信息資源得以大范圍共享，具體而言，將BIM技術投入建筑節(jié)能設計后，設計人員具有同樣的信息基礎作為支撐，其確保了設計過程的高效化進行。同時，BIM實現了建筑工程各個部門之間的有效結合，其在部門資源共享的同時，避免了設計誤差，施工干擾等問題的發(fā)生。此外，在設計過程中，BIM系統(tǒng)的數據還具有較高的即時性，不斷更新的設計數據實現了節(jié)能設計內容的持續(xù)性完善與優(yōu)化，對于工程質量和效益的提升具有重大影響。

3BIM技術在建筑節(jié)能設計中的具體應用

當前環(huán)境下，BIM技術在建筑工程領域的應用不斷成熟，其深刻的改變了人們的設計和實踐方式。就建筑節(jié)能設計而言，BIM技術在室外風環(huán)境，建筑采光性能，建筑熱環(huán)境優(yōu)化，室內通風等方面具有廣泛應用。具體應用內容如下。

3.1室外風環(huán)境模擬

傳統(tǒng)節(jié)能設計中，設計人員對室外風環(huán)境標準的把控相對薄弱。而在BIM系統(tǒng)下，建設系統(tǒng)的室外風環(huán)境得以有效模擬。其一，在建筑信息模型控制下，影響建筑室外風環(huán)境的風頻、風速等內容得以有效把控，并且在可視化三維模型的控制下，設計人員可以實現建筑室外風環(huán)境節(jié)能設計的針對性，確保節(jié)能設計的最優(yōu)化。其二，在室外風環(huán)境模擬過程中，建筑設計人員對室外風基礎參數的掌控，分析更加全面，其可以通過外部環(huán)境布局，實現風環(huán)境的有效控制與改善，進而實現其對室內通風影響的有效控制。

3.2采光性能的設計

采光設計是建筑系統(tǒng)節(jié)能設計的重要內容，其包含了自然采光設計和傳統(tǒng)采光設計兩個基本設計內容。傳統(tǒng)建設設計模式中，工程設計人員會在考慮建設項目區(qū)域分布，面向分布，房屋結構的基礎上，進行自然采光設計。同時，根據電力工程的分布情況進行機械照明布置。然而受施工環(huán)境多變及建筑結構形式差異等因素的影響，其采光和照明系統(tǒng)難免受到影響，影響工程總體實現性能的提升。

BIM技術應用過程中，建筑系統(tǒng)的區(qū)域參數、結構參數、采光指標參數等都會被納入建筑信息模型，在BIM團隊作用下，其基本的建筑采光模型得以建立，并且實現了多種采光方案的智能化，系統(tǒng)設計。然后設計人員在分析具體設計方案可行性的基礎上，可根據建筑物的造型布線，實現最優(yōu)采光方案的選擇;室內機械照明采光設計也是如此。需要注意的是，在這些節(jié)能設計過程中，BIM團隊的合理構建和應用是其設計質量提升的基本保證[4]（如圖1）。工程設計人員只有不斷的提升BIM團隊建設水平，才能為其設計質量的提升奠定良好基礎。