BIM技術在建筑節能設計評估中的應用

趙宇飛

摘 要：建筑工程數量越來越多，規模越來越大，隨著科學技術的不斷發展，BIM技術已經逐漸應用到了建筑工程之中，并在節能設計評估方面起到了重要的價值，本文就BIM技術的相關開展策略進行了探討和研究，希望能夠為建筑節能設計評估事業起到一定的促進性作用。

關鍵詞：BIM技術;建筑節能設計評估;應用策略;建筑信息模型

1 建筑節能設計評估的重要意義

能源的短缺問題已經在某種程度上制約了我國的經濟發展，并且造成了越來越多的社會矛盾，讓人與自然的關系愈加緊張，從我國目前的建筑行業發展現狀來看，建筑總能耗約占到全社會總能耗的20%左右，由于建筑行業在技術方面并沒有過多的投入創新與研究，很多建筑企業仍然沿用比較老舊的工作方法，在消耗能源的過程中，向大氣排放了過量的污染物，甚至有很多劇毒物質沒有經過處理進入了生態圈，造成環境的惡化，從這個角度上來看，建筑節能減排實現綠色發展已經成為了一項亟待解決的問題，在這種宏觀建筑行業背景之下，國家和地方政府部門逐漸提高了對于建筑節能的重視程度，并且出臺了一系列的政策和法規用以約束建筑行業的污染物排放問題，其中，建筑節能設計評估是重要的工作環節，能夠科學、有效、真實、公平的反映節能效果，從而實現建筑行業的優化與提升。

2 BIM技術的主要特點

2.1 建筑模型參數化

BIM技術的中文名稱為建筑信息模型，在BIM技術中，信息是極為重要的構成部分，我們通過某種方式將建筑物的物理信息以數字化的形式呈現出來，并且保存在云端數據庫之中，然后，相關的工作人員可以通過軟件和算法對建筑物的信息進行運算，將構件的相關屬性加以調用，包括幾何尺寸、材質、構造、傳熱系數、價格等內容，從而全方位的利用有效信息，發揮信息技術的價值。在這個過程中，參數化設計是十分重要的構成部分，通過對建筑模型的各個角度加以分析和研究，能夠在計算機中模擬相關的工作流程，讓建筑工程更加清晰透明，并為具體工作提供切實可行的指導。

2.2 建筑信息關聯化

建筑物具有多方面的屬性，因此，必須要從各個角度采集建筑信息，構建完善的模型，各個數據部分之間具有很大的關聯性，一個地方的細微改動將會引起整體的變化，因此，要嚴格保障數據庫的穩定性，不能夠隨意對建筑信息模型進行更改，這對于提高工作穩定性和準確性、保障項目的真實有效具有重要價值。對于某一個建筑工程，所采集到的全部信息都會存儲到某一個單獨的數據庫中，同時，關于建筑工程的設計文檔，相關背景資料也會被上傳并且集成，從而實現各個文件信息之間的安全關聯，當工作人員需要調取某一部分的資料時，就可以通過云端服務接口實時的獲取資料，通過BIM技術實現各專業的信息共享和協同工作，有助于各項工作內容的對接，提高工作透明度，為后續各種與建筑節能相關的工作提供有效技術支持，包括可視化分析、空間分析、傳熱分析等內容。

3 建筑節能設計評估的現狀與思考

3.1 建筑節能評估體系的發展現狀

建筑節能設計評估工作的起步比較晚，西方國家對于建筑節能的關注到目前為止已經有30余年的時間，我國在上世紀90年代起也開始引進了相關的建筑節能設計理念，并通過完善技術標準約束建筑工程行為，然而，相關的評估工作起步較晚，評估質量、科學性方面仍然有待完善。目前，主流的建筑節能評價體系主要是西方發達國家建立的，我國在這方面仍然沒有制定標準的實力，例如，20世紀90年代初，英國提出了建筑研究中心環境評估法，加拿大提出了綠色建筑挑戰2000，這些評價標準都具有很強的現實性意義，有清晰的組織體系，能夠兼顧定性和定量方面的分析，因而受到建筑行業廣大設計工程師的認可和接受。

3.2 對當前主要評估體系的思考

盡管全球普遍使用一些發達國家制定的建筑評估標準，但是，這些綠色建筑評估體系普遍采用后評估方式，只有當建筑工程全部完畢并且投入使用一段時間之后，才能夠在多個角度進行評估和分析。影響建筑節能的關鍵在于前期規劃設計階段，在這個過程中，如果不能進行科學合理的綠色建筑評估，可能會導致一些規劃設計方面的失誤，包括場地選擇、節能措施、材料選擇、設備選型等等，一旦建筑完成，那么其節能體系將會固定，這導致后續的綠色節能評價失去了指導性意義，設計者失去了在前期彌補和優化的最佳時機。因此，當前的綠色建筑評估體系仍然需要完善，要加強時間的提前性，通過相應的模擬計算達到預期節能目標，并用以指導實際的施工工作，這是一項值得思考的問題。

4 BIM技術在建筑節能設計評估中的應用

4.1 將BIM技術應用于節能評估的階段及目標

在開展建筑節能評估時，我們應當區別于其他的相關評價方式，展現出BIM技術的優勢所在，其目標不應僅僅局限于某建筑的節能效果評判，更應當著眼于建筑節能設計的優化，通過分析某一建筑模型的現狀，為日后的工作提供強有力的指導和開展依據。雖然使用計算機進行能耗模擬分析是普遍應用方式，但是，計算機模擬所考慮到的影響要素畢竟是有限的，評價結果與真實狀況往往具有一定的出入，不能夠真實有效的反映建筑實際狀況，綜合性和系統性有所欠缺，與此同時，能耗分析軟件具有很強的專業性，需要操作人員經歷過系統化的培訓和學習，這在很大程度上造成了建筑設計與能耗分析、建筑工程等工作存在一定程度的脫節，通過運用BIM技術，能夠綜合結合各項建筑要素，讓建筑師更加直觀的對所設計的建筑進行節能評價。

4.2 BIM技術應用于節能評估的方法

首先，要建立科學合理的評估體系。建筑節能設計與評估的關鍵在于綜合分析各種類型的影響要素，并且取得一個平衡點，建立科學合理的評估體系，從而全面準確的預測建筑的能耗情況，評估體系質量將會直接影響到后續建筑的能耗使用效果。從評估內容方面看來，預評估與目前所通用的綠色建筑評價體系并無本質差別，但其更加注重項目前期的考核與審查工作，要針對設計師的設計手稿、設計方案、材料選型等內容進行重點分析，嚴格做好建筑規劃、圍護結構、照明系統、室內環境等方面的工作內容。

其次，要建立完善的建筑三維信息模型。工作人員需要運用相應的三維建模軟件進行建筑模型的設計，模型包含的有效信息越豐富，對于建筑綠色評估工作的有效性越高，準確度越好。常用的三維設計軟件Autodesk公司的revit等。每個公司的軟件都具有各自的優勢，均以BIM技術為核心開展參數化設計，建筑工程師需要根據實際的工作需求選擇最佳軟件。

最后是數據信息分析及評估。當建筑信息模型構建完畢之后，要將其導入性能分析模擬軟件，通過邏輯處理器對相關內容進行運算，得到建筑規劃設計、設備系統、室內外環境等方面的數據內容，并且和預評估體系進行優化，讓建筑過程更加綠色化與節能化。

總而言之，建筑節能評估是一項非常重要的工作內容，對于優化我國建筑工業發展方向、節約能源具有基礎性價值，BIM技術的應用能夠對建筑節能評估工作起到極大的推進性作用，相關的工程技術人員必須要不斷完善工作方法，革新工作策略，大力加強我國相關設計軟件和系統的自主研發，從而更好的為建筑節能設計工作服務。

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