基于BIM技術的多層辦公室建筑節能設計與應用研究

高琳潔

（浙江天然建筑設計有限公司 浙江省溫州市 325000）

引言

新時期，建筑行業內部的研究重點是環保能力強、發展能耗低的建筑，但是我國目前的建筑污染大、能耗高等問題仍然比較嚴重。我們要突破傳統的設計方法，提出節能降耗的新設計方法，其中BIM是一個新的“可視化”數字模型，針對建筑的節能降耗有問題有新的解決形式，有利于改善我國的建筑污染和能源消耗問題。

1 BIM技術與可持續設計

BIM技術是對建筑的對象化、數據化、三維化，主要理念是建立設計、建造、管理等互相協調的智能數據管理系統。在實際應用中可視性、能量評估和模型分析、協同設計方面都凸顯出極大的優點。

1.1 場地規劃

BIM技術對建設用地的生態信息和技能進行精準研究，能夠對土地資源合理運用。BIM技術對建設用地進行嚴謹、系統的評估策劃，結合具體的生態環境等一些自然因素，從綜合的角度確定該土地的實際應用，這樣高效、精準的土地規劃，提高了建筑環境的健康綠色發展，實現了人與自然和諧發展。

1.2 建筑方位及體量

BIM技術可以對建筑物的數據進行模型構建，其中就包括對位置、體量的模型構建，加上對數據模型的長期發展的預測規劃，來記錄建筑物受天氣、噪音等不同環境的影響程度，也方便調改記錄的數據。

1.3 室內環境質量

通過搭建數據模型，模擬空氣、熱度、光亮、聲音等因素對室內環境的影響程度，分析研究墻體得熱、失熱的情況。通過這一系列的研究、記錄、分析，能夠優化環境，設計出舒適、宜居的室內環境。

2 建筑能耗分析方法

2.1 影響能耗主要因素

內部打擾因素主要是室內電氣設備的散發熱量和濕氣，影響大小與每人平均面積、空調工作時間、照明工具的功率等方面有關。外部打擾因素有溫度、濕度、風俗、太陽輻射等，依托熱輻射或者熱對流的方式實現熱交換。建筑主體因素有墻體、地面等一些透明、不透明的結構和建筑物的面朝方位等。

2.2 傳統分析的不足

節能降耗的數據不夠精準，分析工具的選擇使用困難，數據模擬的準確度低，缺少對建筑節能降耗的專業性的評價，能耗模擬軟件自身具有弊端。這些因素都影響著建筑物能耗分析，致使結論與實際應用出現偏差。

2.3 BIM建筑能耗分析方法

BIM對建筑物的能耗分析是通過建立模型、分析模型、結合影響因素、對模型提前展覽模擬等方法得出評價的結果，為設計師提供了大量的建筑設計的分析報告，幫助設計師選擇最優的方案。此外，使用BIM技術進行能耗分析的時候，要對建筑物進行參數定義，最后的建筑能量評價報告要有關鍵數值、能量消耗、月度能量平衡這三個部分。

3 能耗分析和節能設計策略

3.1 場地分析和布局

3.1.1 氣候條件

數據分析場地的氣象因素。對太陽輻射的分析研究，獲取建筑物的面朝方位的太陽輻射情況的數據資料；對焓濕圖的研究討論，獲取熱度舒服適合的區域情況。致使能夠方便快捷的改良設計方案。

3.1.2 地形研究

依托BIM技術和GIS技術對建筑物地形實現高速、精準的分析研究。對坡度、高程的分析能夠促使人們對建筑物有直觀的印象，GIS技術能對建筑物的區域地形實現模型化的研究觀測，為技術人員提供精確的分析圖。

3.2 初級階段的節能設計

3.2.1 建筑物的面朝方位選擇

合適的建筑物朝向對降低建筑能耗有著較大的作用，影響建筑物面朝方位有日照、輻射等多種因素，BIM技術能準確地分析和測量出不同因素對設計建筑物朝向的影響程度。

3.2.2 建筑物形狀體積的選擇

建筑體形系數是反映建筑物單體外形的復雜程度，是影響建筑物熱工耗損的指標，在選擇建筑物形狀體積時，要參考建筑體形系數。

3.3 深化階段的節能設計

3.3.1 建筑物圍護結構設計

建筑物的圍護結構要根據具體的建設地區設計。通常情況下，在冬季寒冷、夏季炎熱的地區，要提高建筑物的圍護結構的保溫和吸熱作用，以此來降低該地方熱量損失的情況，并且要依托BIM技術對建筑物圍護結構的數據進行分析。

3.3.2 節能玻璃的選擇

節能玻璃能夠使建筑能耗下降，是提升室內保溫的效果。節能玻璃有很多的種類，不同的類型對建筑物的節能效果也不同。因此，要通過BIM技術對各種節能玻璃進行數據分析，選擇出最適合該建筑物的種類。

3.3.3 遮掩陽光設計

利用BIM技術對建筑物關于這樣的各種數據、參數進行分析研究，最后得到精準的遮陽效果的數據，制定最適合的遮陽方案。

4 對多層辦公樓的節能設計

對多層辦公樓的設計要結合上述的節能設計方案，善于利用BIM技術對建筑的數據進行系統的分析，綜合考慮到通風、日照、圍護結構等因素，將設計方案最大程度上實現最優。同時，利用反光板提高會議室的亮度要求，在室內設計時要保持室內的通風度、保溫度，為在室內工作的人員提供一個良好的辦公環境。

5 結束語

通過分析BIM技術與可持續設計的關系，可見BIM技術廣闊的發展前景。BIM技術通過建立數據模型對建筑過程中許多方面進行了分析，彌補了傳統技術上的不足，并且，BIM技術在不斷的實際應用中不斷走向成熟，為我國的節能降耗、保護環境做出了巨大貢獻。