BIM技術(shù)在建筑節(jié)能設(shè)計中的應(yīng)用，在萌芽上解決建筑耗能問題

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程速度的加快，對能源的需求越來越高，能源短缺問題也日漸突出。值得一提的是，目前能源材料的一大部分都用來建造各類建筑和附屬設(shè)施，建造成本高，耗能也非常大，因此運用BIM技術(shù)，減少建筑的耗能，實現(xiàn)建筑的綠色節(jié)能設(shè)計，就成為當(dāng)務(wù)之急。

BIM技術(shù)，是Building Information Modeling的簡稱，也就是建筑信息管理模型化，將建筑物所包含的信息，通過數(shù)字表達(dá)的形式進(jìn)行數(shù)字信息的仿真模擬，包括建筑的三維模型、材料、力學(xué)、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、各種物理屬性及數(shù)據(jù)統(tǒng)計等綜合。

一、 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計階段節(jié)能作用

在設(shè)計工作階段，BIM技術(shù)不僅可以方便快捷地繪制3D模型，還可以提高建筑的可施工性，提高資源能源的利用率，有利于建筑的可持續(xù)性設(shè)計。傳統(tǒng)的技術(shù)，是在建筑設(shè)計完成之后，再進(jìn)行能耗分析，相比而言，BIM技術(shù)是在設(shè)計的初期就利用具備強大兼容性的三維模型，進(jìn)行的能耗分析，這樣一來，不僅注入可持續(xù)發(fā)展理念，也避免通過設(shè)計修改來降低能耗設(shè)計需求。除此之外，BIM技術(shù)與多種軟件數(shù)據(jù)兼容，大大提高了設(shè)計項目的整體質(zhì)量。

二、 BIM建筑耗能分析技術(shù)的方法

BIM技術(shù)可以在建筑設(shè)計早期得到建筑能量問題的反饋，不僅可以幫助建筑師根據(jù)這些有效能量，進(jìn)行分析和數(shù)據(jù)模擬，有效控制降低個階段成本。BIM建筑耗能分析技術(shù)的方法包括：建筑位置和功能的定義、結(jié)構(gòu)參數(shù)的定義、洞口參數(shù)的定義、MEP系統(tǒng)和能量的定義、綠色能源定義以及結(jié)果分析測算與解讀。

三、 BIM技術(shù)在建筑節(jié)能設(shè)計中的應(yīng)用策略研究

結(jié)合BIM建筑物理環(huán)境性能分析軟件和BIM軟件Archi-CAD14的EcoDesigner程序，研究BIM技術(shù)在建筑初期節(jié)能設(shè)計的方法，進(jìn)而為優(yōu)化建筑設(shè)計提供基礎(chǔ)。

1、 BIM技術(shù)在建筑集成化設(shè)計中的運用

在建筑集成化的設(shè)計過程中運用BIM技術(shù)，有利于不斷優(yōu)化建筑設(shè)計，真正實現(xiàn)建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計。它為設(shè)計階段所有的參與人員提供了一個共同的平臺，有效解決了參與項目人員橫向合作難的問題。

BIM技術(shù)是集成化設(shè)計中，為建筑集成化設(shè)計提供的集可視化和完整性為一體的信息，進(jìn)而確保了其在性能、形式和成本上與綠色節(jié)能建筑設(shè)計策略緊密結(jié)合。它有助于設(shè)計師在早階段全面控制的方法。

2、 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計階段節(jié)能的設(shè)計方法

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計階段節(jié)能的設(shè)計主要包括建筑朝向的選擇和建筑形體的選擇：

(1)輔助建筑朝向的選擇

建筑朝向，就是建筑物采光窗的朝向，它對建筑耗能的影響主要體現(xiàn)在兩個方面：獲得太陽輻射熱的差異和建筑本身的通風(fēng)狀況。建筑朝向的影響因素很多，利用BIM技術(shù)可以幫我們分析進(jìn)而消除這些影響。針對建筑設(shè)計，利用BIM能耗分析技術(shù)，可以非常直觀的對比不同朝向方案的初步能耗，既能滿足節(jié)能要求，又能幫助建筑人員確定建筑朝向，然后利用BIM技術(shù)中的ArchiCAD里建立會所的體量模型進(jìn)行能量分析，并利用最先進(jìn)的自動模型幾何分析功能，直接將建筑模型轉(zhuǎn)換為建筑能量模型，直觀地觀察熱塊能量模型，從而比較幾個不同方案在建筑耗能方面的不同。

(2)輔助建筑的形體選擇

建筑物的形體是給人的第一印象，通過設(shè)計建筑體型來達(dá)到建筑節(jié)能的目的，也是建筑實用性和經(jīng)濟(jì)性的充分考慮。利用BIM技術(shù)對影響建筑形體的各種氣候因素加以分析，幫助建筑的設(shè)計人員在確定建筑形體之前就把建筑節(jié)能作為考慮事項之一，從而降低建筑耗能，保證節(jié)能效果。例如建筑的通風(fēng)散熱在某些濕熱地區(qū)非常重要，可以通過BIM技術(shù)，在設(shè)計初期就通過加大建筑的開口面積或者架構(gòu)建筑底層等方式來保證痛風(fēng)，又例如為了遮擋夏季強烈的太陽輻射，可以利用BIM技術(shù)來分析建筑進(jìn)深和層高對自然采光的影響，來決定建筑的形體樣式。

3、 BIM技術(shù)在深化設(shè)計階段節(jié)能的設(shè)計方法

(1)輔助建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計

可以利用BIM能耗分析技術(shù)，對不同的材料進(jìn)行比較，對比各種材料的性能，進(jìn)而選擇最適合、最節(jié)能的建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)材料。

(2)節(jié)能玻璃的選擇

據(jù)統(tǒng)計，建筑中1/3的能量是通過玻璃的熱傳導(dǎo)而損失的，因此，減少玻璃的能量損失，也是現(xiàn)代科學(xué)需要重點解決的問題。

以目前最實用的中空玻璃為例，通過BIM技術(shù)中的Archi-CAD技術(shù)，將玻璃洞口的類型、方向和尺寸進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總，并變換材質(zhì)，通過觀察建筑耗能的變化進(jìn)行比較，從而選出最適合的玻璃材料。

BIM是服務(wù)于建筑的全生命周期，其最終使命和目的就是運營。目前國內(nèi)大多數(shù)BIM應(yīng)用成果和效益主要體現(xiàn)在建設(shè)過程和綠色節(jié)能中，因為許多普通民用建筑的運維相對比較簡單，BIM的效益尚未體現(xiàn)。對于機場來說，有別于其民用建筑物最大的特點是運營。BIM技術(shù)在建筑節(jié)能設(shè)計中的應(yīng)用，在萌芽上解決建筑耗能問題大家了解了嗎？可點擊下方免費下載領(lǐng)取學(xué)習(xí)資料，更多精彩內(nèi)容可關(guān)注環(huán)球網(wǎng)校。