淺談BIM技術(shù)的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)方面也開(kāi)始受到越來(lái)越多的關(guān)注。目前，我國(guó)的的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)仍然沒(méi)有進(jìn)入新的階段，可以發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，已經(jīng)基本無(wú)法滿足居民的需要。根據(jù)這個(gè)情況，結(jié)合國(guó)內(nèi)外的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，建筑信息模型（BIM）技術(shù)被提出，這是一種設(shè)計(jì)節(jié)能建筑的新方式，能夠有機(jī)的將建筑和能耗相結(jié)合。通過(guò)BIM技術(shù)，建立建筑的虛擬模型，并且獲得大量的數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，能夠很方便的獲得進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的分析結(jié)果。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；建筑節(jié)能；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TU201 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-3362（2013）10-0061-01

引言

中國(guó)擁有巨大的人口基數(shù)，雖然中國(guó)資源總量很多，但是平均下來(lái)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)資源短缺的問(wèn)題。在這個(gè)科技和經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)的時(shí)代，這個(gè)問(wèn)題更加突出，所以，進(jìn)行建筑節(jié)能是迫在眉睫的，建筑界必須積極的采取相關(guān)措施。相關(guān)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，現(xiàn)在已經(jīng)存在的和新建的建筑，基本都是高能耗建筑。要進(jìn)行建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)，就必須要考慮環(huán)境、建筑師、設(shè)計(jì)方案等等問(wèn)題，而這其中最重要的，就是設(shè)計(jì)師。眾所周知，建筑的位置和結(jié)構(gòu)決定著建筑的采暖、采光水平等。建筑設(shè)計(jì)方案不同，能耗也會(huì)不同，所以，運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，是很有必要的。

1 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)現(xiàn)狀和問(wèn)題

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的爆炸式增長(zhǎng)，能源需求量急劇增加，這個(gè)現(xiàn)象已經(jīng)成為了全世界都在擔(dān)憂的問(wèn)題，因?yàn)槟茉磫?wèn)題關(guān)乎一個(gè)國(guó)家甚至整個(gè)世界的穩(wěn)定發(fā)展。人口多，建筑也多，建筑能耗也是能源消耗的一大部分，做好建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，能夠很大程度上緩解能源短缺的問(wèn)題。

建筑和設(shè)備專業(yè)都是進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要涉及的專業(yè)，我們知道，建筑方向、通風(fēng)情況、結(jié)構(gòu)、分區(qū)等等很多方面，都影響著建筑的能耗。而且不同的建筑設(shè)計(jì)方案，在這些方面往往有很大出入。一般在進(jìn)行建筑施工時(shí)，使用軟件進(jìn)行能耗分析，但是傳統(tǒng)的分析軟件都是比較專業(yè)的，需要很繁瑣的操作和很高的專業(yè)知識(shí)，在設(shè)計(jì)師進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，很難空出時(shí)間來(lái)進(jìn)行大量的能耗分析工作。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中，設(shè)備和建筑這兩個(gè)方面關(guān)聯(lián)并不大，能耗分析過(guò)程結(jié)束后，得到的數(shù)據(jù)很難再反映到建筑設(shè)計(jì)中。這就導(dǎo)致了能耗分析往往都在最后才進(jìn)行，在建筑施工的最后階段，能耗分析幾乎沒(méi)有意義。

2 BIM技術(shù)的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用

BIM就是Buliding Information Modeling，也就是我們所說(shuō)的建筑信息模型。在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候，這個(gè)模型就已經(jīng)包含了諸如建筑結(jié)構(gòu)、材料等等信息，可以說(shuō)設(shè)計(jì)師用BIM設(shè)計(jì)時(shí)，就是在建造一個(gè)虛擬的建筑，這個(gè)模擬的建筑是大量數(shù)據(jù)的集合。設(shè)計(jì)師能夠隨意的了解建筑結(jié)構(gòu)，也能對(duì)建筑費(fèi)用進(jìn)行大致的計(jì)算，隨時(shí)掌握施工的進(jìn)度?，F(xiàn)今，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和虛擬技術(shù)已經(jīng)基本普及，也出現(xiàn)了很多BIM核心的建筑設(shè)計(jì)軟件，這些軟件的易用性、準(zhǔn)確性已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)2D CAD設(shè)計(jì)軟件，能夠很好的縮短工期，節(jié)省資金。以BIM技術(shù)為核心的3D CAD軟件將會(huì)逐漸取代2D CAD軟件，這是大勢(shì)所趨。我國(guó)很多的部門和建筑機(jī)構(gòu)也借鑒了國(guó)外的豐富經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)始使用BIM技術(shù)來(lái)進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，貫徹了建筑設(shè)計(jì)智能、自動(dòng)的方針。

BIM技術(shù)能夠大大減少設(shè)計(jì)師的工作量，因?yàn)槭褂肂IM技術(shù)設(shè)計(jì)的建筑模型，已經(jīng)包含了建筑結(jié)構(gòu)、材料等信息，直接用能耗分析軟件進(jìn)行分析，就能得出能耗情況，不需要設(shè)計(jì)師花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，簡(jiǎn)化工作量和流程。例如來(lái)自美國(guó)的GBS軟件，能夠直接利用BIM的建筑模型建立一個(gè)熱模型，軟件將模型轉(zhuǎn)換為XML格式后，智能的根據(jù)當(dāng)?shù)胤煞ㄒ?guī)、氣候數(shù)據(jù)等等建立一個(gè)虛擬模型，能夠輸出諸如費(fèi)用、能耗、采光采暖等等數(shù)據(jù)。而做這一切，設(shè)計(jì)師只需要進(jìn)行地理位置和建筑類型的輸入，其他工作GBS軟件就會(huì)自動(dòng)完成。另一個(gè)軟件就是美國(guó)的EP軟件，這個(gè)軟件的全稱是EnergyPlus，能夠在建筑設(shè)計(jì)結(jié)束后，進(jìn)行能耗的準(zhǔn)確分析。這個(gè)軟件沒(méi)有UI界面，包含了很多小插件，有著不同的功能。傳統(tǒng)的2D CAD環(huán)境下使用EP軟件時(shí)，要進(jìn)行很多專業(yè)數(shù)據(jù)的輸入，而這些專業(yè)數(shù)據(jù)同樣需要大量時(shí)間進(jìn)行采集，這嚴(yán)重的耗費(fèi)了建筑施工時(shí)間。通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，這個(gè)情況已經(jīng)得到了很大程度的緩解。設(shè)計(jì)師能夠利用各種方式將BIM建立的模擬建筑數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為EP軟件的專有數(shù)據(jù)格式，這樣就能直接利用EP進(jìn)行精確的建筑能耗分析。這個(gè)軟件的應(yīng)用實(shí)例就是美國(guó)的Freedom Tower，在進(jìn)行這個(gè)塔的設(shè)計(jì)時(shí)，國(guó)家能源實(shí)驗(yàn)室用BIM得到的建筑模型通過(guò)EP軟件進(jìn)行了分析，得到了相關(guān)能耗數(shù)據(jù)。在進(jìn)行建筑的外表設(shè)計(jì)時(shí)，運(yùn)用BIM核心的3D CAD軟件模擬，用EP軟件分析出了最佳能耗設(shè)計(jì)方案。芬蘭的Riuska軟件也有相似的作用，能夠利用BIM模型進(jìn)行能耗分析。

3 結(jié)束語(yǔ)

建筑節(jié)能設(shè)計(jì)隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源短缺問(wèn)題而變得越來(lái)越重要，進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)是解決問(wèn)題的必由之路。計(jì)算機(jī)的發(fā)展使得3D CAD開(kāi)始逐漸取代2D技術(shù)，3D技術(shù)直觀明朗，是未來(lái)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)所必須的。BIM技術(shù)的應(yīng)用也能讓設(shè)計(jì)書摒棄傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式，轉(zhuǎn)向更加高效、準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)，掌握準(zhǔn)確的建筑能耗情況。雖然我國(guó)的BIM技術(shù)仍然不夠成熟，但是發(fā)展前景是一片光明的。

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作者簡(jiǎn)介：劉覓（1982-），男，四川樂(lè)山人，講師，大學(xué)本科，研究方向：建筑結(jié)構(gòu)與施工技術(shù)。