基于BIM技術的建筑節能設計與應用研究

郭秀一

[摘要]BIM技術是一種現代化、高效化的建筑施工應用技術，實現其在建筑節能設計中的應用，不僅有助于其節能設計效果與水平的提升，更對建筑領域綠色、可持續發展具有重大影響。本文從在闡述BIM技術基本內涵的基礎上，對其在建筑節能設計中的優勢進行系統分析，并指出BIM技術在建筑節能設計中的具體應用。以期有利于BIM技術應用水平的提升，進而在保證節能設計質量的同時，實現建筑工程的進一步發展。

[關鍵詞]BIM技術;建筑工程;節能設計

文章編號：2095-4085（2019）03-0053-02

建筑工程行業是我國經濟發展的重要支撐。近年來，建筑工程項目的建設數量不斷增加，且建設規模日益擴大，其有效的帶動了區域經濟的發展。然而在施工過程中，受設計建設理念等因素的影響，建筑工程領域的環境污染和資源浪費現象日益嚴重。新時期，實現建筑工程項目節能設計質量的提升已成為其行業發展的必然要求。基于此，BIM技術在建筑節能設計中的以推廣和應用，本文由此展開分析。

1BIM技術的基本內涵

BIM技術是現代工程建設的重要基礎支撐，其以現代計算機網絡技術為支撐，在系統掌握工程項目相關數據的基礎上，通過數字仿真信息應用，實現了建筑基礎模型的構建。在該系統中，建筑工程的結構，材料，建設進度，質量規格等內容都得以系統標注和直觀展示。對于建筑工程而言，BIM技術從建筑工程項目資源，行為和交付的三個基本維度，給建設單位的施工標準提供了具體的方法和實踐內容。其具有可視化，協調性，模擬性，優化性及信息完備性，關聯性和一致性的基本特征”。需要注意的是，在BIM技術支撐下，設計人員可以對建筑項目的施工參數進行及時準確的把控，進而在分析建筑內部構造的基礎上，實現設計內容簡化和施工質量提升。

2BIM技術在建筑節能設計中的應用優勢

作為現代化、高效化的建筑施工技術，BIM技術的應用對于建筑工程設計質量和施工質量具有深刻影響。對于建設節能設計而言，BIM技術的應用不僅能實現其節能設計效果與水平的提升，更對建筑領域綠色，可持續發展具有重大影響。具體而言，設計優勢表現如下。

2.1數據信息化

建筑節能設計中，一旦設計人員將建筑基礎參數輸人到計算機系統，在BIM技術的支撐下，這些基本參數就會變成模擬信息，進而確保數據的信息化。具體而言，在傳統建筑節能設計中，其構件的信息會在設計圖紙上進行線條繪制表達。當具體的三維形式需要設計人員和參建人員進行自行想象，具有較高的復雜性，尤其是近年來，建筑形式各異，其結構造型也各有差距，這對設計和施工人員的作業造成較大難度。而在BIM技術支撐下，建筑工程的基本參數會在信息互動與反饋的同時，實現可視化信息模型的構建，從而為節能設計的決策和運行提供有效支撐，確保節能設計的合理化。

2.2工程智能化

BIM技術的應用會促進建筑節能設計的智能化2。其主要表現在以兩個層面。一方面，BIM技術使得建筑設計過程的智能化趨勢進一步加深。節能設計過程中，建筑設計參數處于持續化的動態更新過程中，任何部門的數據參數調整，對會對整體的設計內容形成影響。而該影響過程由BIM技術系統進行內部的修改，檢驗和優化，其實現了工程設計過程技術含量的不斷提升。另一方面，在可視化模擬過程中，BIM系統不僅能實現具體化，現實參數的模擬，更能對真實世界中不能操作的事物進行模擬，譬如日照模擬，積極疏散模擬，熱能傳到模擬等。在BIM技術支持下，建筑節能設計的豐富性，合理性得以有效保證，其實現了工程建設效益的有效提升。

2.3資源共享化

傳統施工模式下，建設單位各個部門的設計內容相對獨立，其使得施工內容，工期布置等內容難免交叉，碰撞，這對工程建設效益的提升形成較大阻礙。而在BIM技術系統下，建筑工程節能設計的信息資源得以大范圍共享，具體而言，將BIM技術投入建筑節能設計后，設計人員具有同樣的信息基礎作為支撐，其確保了設計過程的高效化進行。同時，BIM實現了建筑工程各個部門之間的有效結合，其在部門資源共享的同時，避免了設計誤差，施工干擾等問題的發生。此外，在設計過程中，BIM系統的數據還具有較高的即時性，不斷更新的設計數據實現了節能設計內容的持續性完善與優化，對于工程質量和效益的提升具有重大影響。

3BIM技術在建筑節能設計中的具體應用

當前環境下，BIM技術在建筑工程領域的應用不斷成熟，其深刻的改變了人們的設計和實踐方式。就建筑節能設計而言，BIM技術在室外風環境，建筑采光性能，建筑熱環境優化，室內通風等方面具有廣泛應用。具體應用內容如下。

3.1室外風環境模擬

傳統節能設計中，設計人員對室外風環境標準的把控相對薄弱。而在BIM系統下，建設系統的室外風環境得以有效模擬。其一，在建筑信息模型控制下，影響建筑室外風環境的風頻、風速等內容得以有效把控，并且在可視化三維模型的控制下，設計人員可以實現建筑室外風環境節能設計的針對性，確保節能設計的最優化。其二，在室外風環境模擬過程中，建筑設計人員對室外風基礎參數的掌控，分析更加全面，其可以通過外部環境布局，實現風環境的有效控制與改善，進而實現其對室內通風影響的有效控制。

3.2采光性能的設計

采光設計是建筑系統節能設計的重要內容，其包含了自然采光設計和傳統采光設計兩個基本設計內容。傳統建設設計模式中，工程設計人員會在考慮建設項目區域分布，面向分布，房屋結構的基礎上，進行自然采光設計。同時，根據電力工程的分布情況進行機械照明布置。然而受施工環境多變及建筑結構形式差異等因素的影響，其采光和照明系統難免受到影響，影響工程總體實現性能的提升。

BIM技術應用過程中，建筑系統的區域參數、結構參數、采光指標參數等都會被納入建筑信息模型，在BIM團隊作用下，其基本的建筑采光模型得以建立，并且實現了多種采光方案的智能化，系統設計。然后設計人員在分析具體設計方案可行性的基礎上，可根據建筑物的造型布線，實現最優采光方案的選擇;室內機械照明采光設計也是如此。需要注意的是，在這些節能設計過程中，BIM團隊的合理構建和應用是其設計質量提升的基本保證[4]（如圖1）。工程設計人員只有不斷的提升BIM團隊建設水平，才能為其設計質量的提升奠定良好基礎。