基于BIM技術的建筑節能設計應用探討

尹 佳

（廣西科技大學鹿山學院 545616）

結合我國建筑行業的發展現狀有效在全生命周期內實現節約資源和保護環境已經成為重要的社會課題，相關部門要積極整合設計介質，秉持節能設計理念，全面提升設計工序的合理性和時代價值，為建筑節能管理工作的全面優化奠定基礎。

1 BIM技術內涵

所謂BIM技術就只是建筑信息模型技術，是一種將CAD技術作為基礎處理方式的信息技術體系，能整合多維模型信息，確保利用三維幾何建筑以及建筑構件能推演出建筑的進程，并且對建筑材料、價格以及建筑施工進度等基礎信息進行仿真處理，從而借助模擬過程有效呈現出來，為建筑工程項目施工設計部門提供有效且直觀的預測數據，為后續施工管理創設良好的平臺。

BIM技術最大的優勢就是能實現可視化三維信息處理，結合BIM模型就能對效果圖進行判定和分析，有效建立人員調度處理和溝通，并且優化決策的時效性和完整性，提升建筑項目設計管理水平，為項目建造和運營創設良好的發展空間，也能有效處理相應的信息結構。最重要的是，在BIM技術結構內，也能形成對象化的信息處理模式，確保能按照規劃要求完成幾何參數的約束和處理，為信息模型的建立和升級奠定基礎[1]。

需要注意的是，在BIM 技術運行的過程中，能對工程信息的建立過程、管理過程和共享過程進行綜合分析判定，從而實現建設項目的全生命周期管理，這對于現代建筑工程體系而言具有非常重要的價值，能在施工前借助可視化方案減少設計變更對這個施工項目造成的影響，確保最大程度上減少項目施工成本，正是基于BIM技術的優勢，所以推廣范圍在不斷擴大。

2 BIM技術在建筑節能設計中的應用

本文選取某工程項目為例，工程項目為民用住宅，共六層，建筑工程項目的房屋實用面積為2400平方米，施工設計單位借助BIM技術模型元件對保溫性能、建筑采光等基礎特性進行了模擬分析，并且集合分析結果予以系統結構判定，有效提升了建筑工程項目的節能效率和綜合水平。依據案例設計方案應用BIM技術，具體分析應用如下：

2.1 朝向策略分析

在應用BIM技術進行設計的過程中，對建筑最佳朝向的設計較為關鍵，是決定建筑工程項目內部冷熱舒適度以及建筑節能效率的重點。在我國，不同的地區氣候具有一定的差異，這就需要建筑結構設計人員結合地區實際特點進行針對性設計，確保能在夏季盡量減少暴曬而在冬季能獲得充足的陽光，因此，在北方地區更加傾向于“坐北朝南”的設計格局。結合太陽的運行方向進行建筑設計，確保能在冬季獲得良好的采暖效果[2]。

基于此，在案例中工程項目設計之初，設計人員就借助BIM技術對位置坐標進行了預估，并且選擇一年中溫度最低以及溫度最高的兩個月份對相關建筑朝向予以分析判定，從而選取更加適宜的建筑設計角度，提高節能效果的基礎上，確保能為住戶提供更加全方位且舒適的居住環境。需要注意的是，在利用BIM技術進行設計的過程中，焓濕圖是較為關鍵的參數體系，能充分考量人體的熱舒適性，確保能將相對濕度、氣流速度以及空氣溫度等基礎因素進行充分融合，利用軟件自動化處理計算就能形成舒適區域，保證朝向處理策略的完整性和時效性。

2.2 熱工分析

利用BIM技術還能對建筑工程項目進行熱工項目的分析和判定，有效形成良好的設計建議，維護設計效果和設計水平。在現代建筑節能體系內，建筑維護結構對于建筑節能技術的應用具有重要的意義和價值，需要建筑工程項目設計人員充分應用建筑結構的物性參數確保熱工性能分析的合理性。例如，本次工程項目中，1）墻體結構，應用的是 EPS、磚結構等，厚度為 EPS20mm+磚結構200mm+EPS20mm，導熱系數為 0.528；2）窗戶結構，應用的是普通玻璃，厚度為6mm，導熱系數為3.886；3）天花板結構，應用的是混凝土材料，厚度為100mm，導熱系數為12.55；4）樓頂層結構，應用的是瀝青結構、混凝土結構和保溫層結構，厚度為瀝青 20mm+鋼筋混凝土200mm+保溫層20mm，導熱系數為6.275[3]。

結合模型中的相關參數進行分析判定，有效設置不同的信息體系，確保能發揮BIM技術的優勢。設計人員針對以上設計要點進行了項目升級化分析，借助BIM技術對具體信息進行判定和綜合處理，調整各個房間的信息參數，設置自然通風狀態，按照人員密度對不同建筑結構進行功能化的合理性設置。并且，要應用BIM技術對溫度以及室外太陽輻射強度等進行數據處理和分析，有效判定外圍護結構保溫的實際效果和應用關鍵，從根本上提高建筑工程項目熱工分析的合理性，從而保證節能設計的目標得以實現，在為用戶提供良好居住體驗的基礎上，滿足建筑結構節能設計的實際需求。

依托BIM技術設計的分析制定了相應的處理方案，首先，要設置保溫性能較好的墻體保護層，有效提升整個建筑工程項目的設計效果。其次，要更換窗戶，利用雙層中空玻璃，能一定程度上降低導熱系數，確保能在維護整體居住體驗的同時減少能源的損耗。再次，要對保溫層予以合理性優化，借助屋頂綠化項目進行保溫效果的升級。最后，要改善空調系統，合理性完善處理工作效率，保證節能效果[4]。

2.3 采光設計

在實際研究工作中，施工部門借助BIM技術軟件對室內天然光源等基礎采光要素進行了分析，整體建筑結構采光性較好，依托BIM技術就能對采光計劃和設計結構進行統籌分析和判定，確保相關因素之間結合效果能滿足實際設計要求。一方面，針對部分光線較強的房間要進行遮光布或者是遮陽板的處理，避免強光照射。另一方面，要在建筑前空地種植落葉樹，有效遮蔽陽光的基礎上，在冬季因為樹葉脫落能為建筑接受更好的陽光提供保障。

3 結束語

總而言之，在建筑工程項目節能設計工作重要合理性應用BIM技術，建立健全完整的施工設計規劃，確保能發揮設計要素的優勢，一定程度上節約資源，實現節能管理的需求，有效改進設計體系，為實現經濟效益和社會效益共贏奠定堅實基礎。

[1]高明.基于 BIM 技術的多層辦公室建筑節能設計與應用研究[J].建筑技術,2016,47(9):846-849.

[2]黃珍雄.建筑節能設計中BIM技術的應用探究[J].住宅與房地產,2017(18):58.

[3]張文川.BIM 技術在計算機輔助建筑節能設計中的應用研究[J].科技經濟市場,2016(7):70-71.

[4]黃亞鵬.基于BIM技術的建筑方案階段被動式節能設計研究——以重慶第二中級人民法院審判法庭用房擴建為例[D].重慶大學,2014.