BIM 技術(shù)在建筑綠色節(jié)能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

王 斐孟 旋周 鵬

1陜西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木工程學(xué)院（721001） 2陜西航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院管理工程學(xué)院（723102）3河南省公路工程局集團(tuán)有限公司（450001）

隨著我國(guó)建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，建筑能耗在社會(huì)能耗中占比過(guò)大的問(wèn)題日益突出[1]。BIM作為新技術(shù)，因其能夠提高建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量而受到廣大設(shè)計(jì)工作者的關(guān)注[2]。

1 BIM技術(shù)和建筑綠色節(jié)能設(shè)計(jì)的概念

1.1 什么是BIM技術(shù)

BIM是英語(yǔ)單詞首字母的縮寫(xiě)，全稱是“Building Information Modeling”，對(duì)應(yīng)的漢語(yǔ)意思是“建筑信息模型”。該技術(shù)最先由Autodesk公司在2002年率先提出，已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到建筑行業(yè)的廣泛認(rèn)可，它的基本思路就是構(gòu)建一個(gè)覆蓋建筑全生命周期的數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)從建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就開(kāi)始建立，在整個(gè)建筑生命周期中的信息都要匯總到這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，用戶可以根據(jù)需要進(jìn)行存儲(chǔ)、讀取和修改。與建筑施工密切相關(guān)的設(shè)計(jì)、施工和業(yè)主等各方人員，可以借助BIM構(gòu)建的建筑模型信息庫(kù)開(kāi)展分工合作，共同完成建筑的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維。各方人員借助這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以實(shí)現(xiàn)有效的信息共享，大大降低了資源浪費(fèi)，降低了用工成本，體現(xiàn)了綠色環(huán)保的理念[3]。

1.2 建筑的綠色節(jié)能設(shè)計(jì)

雖然現(xiàn)在世界各國(guó)對(duì)建筑的綠色節(jié)能設(shè)計(jì)都有一定的要求，但是目前還沒(méi)有形成公認(rèn)、統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。由于我國(guó)人口眾多，能源消耗過(guò)多，隨著“構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的和諧社會(huì)”理念的提出，節(jié)能環(huán)保日益受到社會(huì)各界的重視，所以，我國(guó)的建筑綠色節(jié)能設(shè)計(jì)要求相對(duì)較高。目前，我國(guó)建筑的綠色節(jié)能設(shè)計(jì)主要以節(jié)能減排為突破口，加以重點(diǎn)發(fā)展。利用先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)和建筑信息進(jìn)行全面考慮，并對(duì)綠色、節(jié)能、采光和供暖等方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

由于BIM技術(shù)可以建立數(shù)字化三維模型，在建筑綠色節(jié)能設(shè)計(jì)中采用BIM技術(shù)，不但可確保建筑工程的一致性，還可以進(jìn)行三維立體演示，讓設(shè)計(jì)人員在掌握建筑工程整體結(jié)構(gòu)的同時(shí)，進(jìn)一步分析其是否滿足綠色節(jié)能設(shè)計(jì)要求，可最終提高建筑綠色節(jié)能設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量[4-5]。

2 我國(guó)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀和問(wèn)題

目前，我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展迅猛，但是絕大多數(shù)建筑屬于高能耗建筑，沒(méi)有充分做到綠色節(jié)能設(shè)計(jì)，和我國(guó)的綠色節(jié)能要求還有很大的差距。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的主要原因包括:①部分建筑企業(yè)對(duì)建筑綠色節(jié)能的重要性認(rèn)識(shí)不足，只關(guān)注建筑質(zhì)量；②建筑綠色節(jié)能設(shè)計(jì)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，很多企業(yè)不愿意在這方面多投入；③BIM是新技術(shù)，其在建筑綠色節(jié)能設(shè)計(jì)方面的高效性和可靠性還沒(méi)有得到人們的充分認(rèn)識(shí)；④能夠熟練使用BIM軟件的建筑設(shè)計(jì)人員匱乏。對(duì)BIM技術(shù)認(rèn)識(shí)不足和BIM從業(yè)人員匱乏是影響我國(guó)BIM技術(shù)應(yīng)用的巨大障礙，也嚴(yán)重影響了綠色節(jié)能設(shè)計(jì)的推廣。

3 BIM技術(shù)在建筑綠色節(jié)能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 建筑物熱工分析

如何提升建筑工程外圍結(jié)構(gòu)的綠色節(jié)能效果是綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中的重大問(wèn)題之一。以基于BIM技術(shù)的Ecotect軟件為主要的分析工具，把墻體、玻璃和頂層的參數(shù)全部錄入Ecotect軟件中，軟件就可以生成三維立體模型，從外圍結(jié)構(gòu)的角度對(duì)綠色建筑節(jié)能進(jìn)行設(shè)計(jì)。在進(jìn)行房屋建筑相關(guān)信息設(shè)定時(shí)，要先把空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置成自然通風(fēng)狀態(tài)，人員密度參數(shù)的設(shè)置則要根據(jù)房間功能的不同進(jìn)行合理調(diào)整[6]。BIM技術(shù)可以高效地協(xié)助建筑設(shè)計(jì)人員進(jìn)行建筑的熱工設(shè)計(jì)，最大限度地減少能源的消耗，進(jìn)而完成綠色環(huán)保的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

3.2 建筑物日照情況分析

為了降低空調(diào)的使用時(shí)間，節(jié)約電能，采用玻璃反光幕墻是常見(jiàn)的手段。一方面玻璃幕墻可以遮擋陽(yáng)光，降低室內(nèi)的溫度，另一方面可以減少溫室氣體的排放量，是降低建筑物能耗的重要手段之一。建筑物的角度會(huì)影響建筑物的吸熱情況，而B(niǎo)IM在分析太陽(yáng)對(duì)建筑物的輻射方面具有準(zhǔn)確、高效的特點(diǎn)，充分利用BIM軟件的優(yōu)勢(shì)，建立數(shù)字化模型，再利用cotect軟件進(jìn)行太陽(yáng)光的輻射分析，可有效地提高綠色節(jié)能設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量[7]。

3.3 建筑采光設(shè)計(jì)分析

恰當(dāng)?shù)恼彰鞅阌谌藗儗W(xué)習(xí)和生活，同時(shí)也有助于人們的用眼衛(wèi)生。建筑內(nèi)常見(jiàn)的光源主要有兩種，一種是自然光，另一種是照明電器，照明電器的布置可以進(jìn)行后期調(diào)整，而自然光則與建筑物的朝向、布局、樓間距等因素相關(guān)。在建筑的綠色節(jié)能設(shè)計(jì)中，利用基于BIM技術(shù)的Ecotect軟件，對(duì)建筑物進(jìn)行分析，可有效提升房屋的采光率[7]，進(jìn)而完成綠色環(huán)保的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，建筑綠色節(jié)能越來(lái)越受到重視。BIM軟件作為建筑信息模型軟件，可以建立建筑物的數(shù)字化三維信息模型，在E-cotect軟件的幫助下，建筑設(shè)計(jì)人員可以便捷高效地完成建筑的綠色節(jié)能設(shè)計(jì)工作。