BIM技术在建筑节能领域的运用

靳文敬?靳文杰

摘 要：当今建筑业的能源消耗占据社会总能源消耗的很大比例，为了实现可持续发展，节约能源，绿色建筑的理念应运而生。绿色建筑是从开始设计到施工再到运营的整个全生命周期中，使用可持续发展理念的绿色建筑技术，使之成为节地、节水、节材、节能，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。在信息化时代的今天，用计算机辅助人们高效的工作已成必然，而BIM（建筑信息模型）技术就是一种以三维信息化为载体辅助建筑行业设计、建造、运营的技术手段。为此，本文在充分掌握BIM技术概况的基础上，对BIM技术在建筑节能中的应用进行了探讨。

关键词：BIM技术；建筑节能；概况

能源紧缺问题目前已上升至全球性问题，不仅我国能源短缺问题严重，世界上一些发达国家同样面临着能源短缺的问题，但发达国家利用现代科技有效地弥补了能源短缺所带来影响社会经济可持续发展的负面因素。尤其是在建筑节能设计方面融入了现代建筑设计可持续发展的理念，运用现代科技积极地探索有关建筑设计节能环保，降低建筑能耗的新途径和新方案，目前已取得显著效果。然而我國在建筑节能设计方面同发达国家相比还差距甚远，建筑节能设计思路不明朗、现代科技投入力度不够，整体来讲建筑节能设计在建筑领域还处于起步阶段。因此为了能使我国的建筑节能设计水平更得上国际水准，必须要对传统的建筑设计方案和理念进行改进和更新，充分地将现代科技和建筑设计方案相融合，探索出绿色环保的建筑节能设计新方案，才能降低建筑能耗。

1 BIM技术的概况

BIM技术指的是建筑信息模型，设计师使用BIM技术，在进行设计时它可以根据实物开展设计工作。设计出的虚拟建筑物，它包含大量的信息，有建筑构件特征以及建筑材料特征信息，还包含建筑全部数据。这是一个真实的智能平面，该建筑模式可以帮助设计师进行科学设计。设计师可以在该模型中输入立面、坡面以及平面等相关信详图信息。还可以输入大量的建筑材料信息、预算报表、门窗表以及施工进度等等信息。这些信息在模拟系统中被整合，分别的叠放，方便设计师参考使用。随着社会不断发展，社会呈现出数字化、智能化、数字化发展趋势，建筑物设计也跟上社会发展步伐，将BIM技术作为核心技术，衍生出大量的3DCAD软件，这些软件随着时间推移逐渐成熟，逐渐发挥出巨大作用。人们一直希望设计方案图时，可以做到节约成本、缩短时间以及提升设计质量，然而，3DCAD软件有着无可比拟的作用，它发挥出优越性，被建筑师青睐。

2 建筑节能中存在的问题

1）当前对于建筑节能概念的理念和应用多数集中在对于节能新技术的应用上，而真正意义上的对于节能设计的关注较少。对于现有的建筑节能示范项目来说，其节能多数是可见的，真正的节能概念并没有在建筑自身的节能设计环节中体现出来。

2）表现在对建筑节能理解程度不深，在进行建筑能源消耗评估的过程中，将评估重点过多的放在了设备运行能耗方面，没有对建筑施工过程以及设备生产和运输过程中产生的间接性能耗进行充分关注。然而根据国外学者基于建筑全寿命周期的能源消耗分析研究来看，在节能建筑中的建筑材料消耗扎到了全寿命周期消耗的40%。

3）在建筑节能设计过程中，并不能有效实现设计方法与建筑节能技术之间的紧密结合，特别对对于传统设计方法来说，其设计理念与当前全新的建筑节能技术之间相对缺乏协调性，由此直接造成了新型节能技术不能有效的在设计中得到应用。

3 BIM技术在建筑节能中的应用

3.1 协同设计

应用BIM技术能创建基于建筑实际情况的信息模型，该模型中包含关于建筑各个阶段的所有信息。不仅可以准确读取水泵规格、用水量等基本信息，还可直接读取跨专业信息。在对水泵电量实施修改的过程中，该模型可以同步完成负荷计算。充分利用BIM信息模型，所有专业都可在模型中执行所需操作，大幅减少了工作流程的复杂程度，使节能设计更具联动户型。此外，在实际应用时，全部设计工作都是在模型这一基础上完成的，所以如有一方修改设计方案，其他人员都能够技术及时发现，进而展开讨论研究，有效提升设计效率。

3.2 参数化设计

在BIM模型上，明细表、三维与二维视图、Revit软件等均能以数据信息的形式表达，如对Revit软件参数化实施修改，则该软件附带引擎可相应的对明细表、视图以及平面等多种信息进行修改，同时还可以更新修改数据，保证模型处在稳定的状态之中。比如在进行平面布置设计过程中，需对消防喷头、防火栓等设施进行合理配置，由于这些设施的实际数量不固定，所以应在材料明细表上处理该问题，这样才可真正确保设计质量。参数化设计阶段中引用BIM技术，可以起到良好的辅助效果。比如在针对建筑排水进行设计时，水力计算过程需要由该领域专业人员借助计算机软件进行，而如果应用BIM技术，则可在短时间内之间获取关卫生器具等设施的所有信息，若设定了排水管道的水利特性，还可对管道直径等信息进行针对性的修改，有效提升了设计准确性与效率。

3.3 可视化设计

以往的建筑设计方法是利用CAD数据信息平台，对于此设计平台，设计人员不仅要对平面图、剖面图以及立体图进行汇编，还要对建筑的整体图形实施复原，不断调整结构、梁高位置等基本信息。利用CAD数据信息平台对结构相对复杂、工期紧张的建筑而言，信息传输阶段极易出现失真，对设计后续工作造成不利影响。现代化建筑中的给排水设计工作，大多应用BIM技术，借助其强大的信息模型，可以快速的获取相关信息，有效避免信息在传输过程中发生的失真现象，进而提高数据信息的实时性与完整性。

除此之外，建筑给排水设计模型与其他项目设计模型存在一定差别，给排水模型是建立在土建模型上的，在设计过程中需对局部模型实施针对性的修改，这会对建筑楼层设计造成一定影响，所以一般会将建筑楼层作为参考进行后续设计，虽然这样可以避免局部模型修改对楼层设计带来的影响，但会使各设计项目之间的平衡被打乱，不利与建筑整体设计。在应用BIM技术之后，给排水设计需进行的一系列修改均可在模型中完成，确保建筑设计整体性，使得设计工作更加简便，提高可操作性。

3.4 模型安装设计

在BIM建筑设计模型中合理融入模型暗转设计模块，可实现建筑工程的全过程指导。对于建筑施工而言，为确保施工质量与进度，应将时间维度引入到模型中去，同时按照施工方案编制进度表，此后可以借助模型进行超前可视化。根据建筑工程的实际情况，编制一个完善的进度计划，可以更好的掌握建筑给排水等设计工作，统筹规划建筑全局设计，从而达到简化工作流程的效果，有效减少设计变革的发生几率，提高节能设计效率。

4 结束语

综上所述，BIM 作为信息技术，在建筑领域得到了广泛应用，其对建筑节能设计的效率是显著的，BIM 模型用于建筑的环境分析与评估中，可以克服传统方法的一些缺点，帮助工程人员快速提取建筑信息，准确分析计算，结果可视化表达，有助于工程人员快速优化建筑的环境性能。

参考文献

[1]邱相武，赵志安，邱勇云.基于BIM技术的建筑节能设计软件开发研究[J]. 建筑科学. 2012（06）

[2]刘觅. BIM技术在建筑节能设计中的应用研究[J]. 现代商贸工业. 2017（15）

[3]景晶，闫一萌，邱小秦.基于BIM技术的建筑节能设计应用研究[J]. 科技风. 2017（10）