綠色建筑節能設計中BIM 技術應用探討

孫增利 王亞峰

西安交通大學第一附屬醫院 陜西 西安 710061

引言

世界能源在歷史發展的長河中不斷減少，目前的短缺狀態已經引起全世界的關注。建筑業作為能源消耗量較高的行業，推行綠色建筑是其發展進程中有關能源消耗方面的代表實例。BIM技術的出現，打破傳統的設計模式，以先進的三維立體方式呈現設計過程，結合綠色建筑的低能耗和環保性，將建筑業的發展推向新的高潮，在提高綠色建筑節能設計的同時，滿足項目的效益需求，為建筑業未來發展提供積極影響。

1 BIM技術的優勢

BIM技術的參數化設計，滿足綠色建筑節能設計中的數據保存。在設計中出現大量參考以及測試數據，將其進行有效歸納保存，集合于統一的模塊數據庫中。在建筑節能設計中，充分了解BIM技術的優勢所在，發揮其可視化、模擬性等特點，實現各項數據的合理分配。在實際的設計過程中，由于BIM技術具備可視化，能夠將管理內容以信息模型的方式呈現，使設計人員能夠直觀了解到方案存在的不足，規范方案的合理性，提升建筑設計的環境適用度。BIM技術的三維立體是該技術較為突出的一項優勢，在推進設計直觀性的同時提升建筑水平。BIM技術同時具備數據的相關化，將各類數據進行統一管理，便于后期的設計討論。在未來的協同設計環節中，豐富設計內容，擴展建筑生命周期，優化建筑設計的最終效果[1]。

2 BIM技術在綠色建筑中的應用

2.1 框架圖設計中的模塊控制

以BIM技術作為技術支撐的綠色建筑在總體設計中，首先進行的是框架圖設計，而有關造型模塊的設計是總體任務的首要內容。在前期階段中，有關綠色建筑的內容較少，但卻是BIM技術與綠色建筑設計結合過程中不可缺少的基礎部分。在有關設備的選擇中，應充分考慮能源消耗的實際問題，采取合適的環境材料，否則將會影響到后期階段的分析，導致最后的測試結果有誤差。所以有效的利用BIM技術，選擇正確材料，能夠保證后期節能設計項目的質量要求。例如在夏季炎熱的天氣條件下，選擇綠化建設的方式，通過屋頂的保溫系統設置或遮陽板的放置，達到降溫隔熱的目的，確保夏天仍能提供適宜溫度的室內環境。建筑模型的建立涉及很多專業方面，主要的模塊設計是在土木工程的基礎上得以實現。在其他有關建筑的設計中，結構、排水以及空調、電氣等方面的基礎知識同樣不可缺少。與此同時，對于設計模塊的控制也是BIM模型重要的因素之一。在BIM的設計應用中，能夠在設計過程中及時發現矛盾部分是綠色建筑設計的重要標志，稱之為模塊碰撞。在圖紙的完成之前，通過模塊碰撞發現設計沖突，及時更正。有效規范綠色建筑設計的評價標準，是目前建筑業設計的重中之重，BIM軟件將相關標準錄入其中，并對評價標準與設計項目進行相應的驗證工作[2]。如果設計內容存在偏差，不符合標準所標寫的各項要求，BIM軟件將會對其進行返還。在框架圖設計的過程中，BIM技術的應用將會提升項目的工作效率，保證設計項目的完成度和規范性，在滿足評價標準的同時，降低項目的不合格率。

2.2 能源利用的模塊分析

在BIM 技術的應用過程中，模塊分析是眾多方面中實現環保的主要環節。在對性能進行三維模擬分析的過程中，充分考慮實際環境相關的各項性能，在保證能源消耗的同時對綠色建筑的布局優化起積極影響。作為性能模擬常見的方法之一，模塊分析主要的側重點在于建筑的實際性能。結合BIM技術的優勢，對風環境、太陽能、室內照明以及聲環境進行模擬分析。例如在對于風的模擬中，在實際環境中考慮通風狀態，將綠色設計進行有效結合，達到節省能源、保護環境的設計目的。通過風向和風流處的合理設計，優化建筑設計布局，以良好的建筑基礎營造切合實際的通風條件，改善建筑環境。而在聲環境的具體分析中，建筑設計中對于噪聲的模擬也是重要步驟之一。在建筑物間衡量噪聲的影響程度，通過BIM技術對聲環境的實際模擬，從而控制聲源的影響范圍，有效降低建筑環境周圍的噪聲影響。同時，在綠色建筑節能設計中，有關室內采風以及太陽能源消耗的問題也是最終設計結果的重要因素。科學的建筑朝向為環境提供良好的采光，避免出現溫度差異過大，不符合人體實際感應溫度的情況出現。借助BIM軟件，對太陽照射情況進行分析，通過設備光伏板等能夠收集太陽能的設備，將太陽能進行性能轉換，制定相應的設計方案，結合節省能源的理念，在設計過程中減少相關能源的消耗，實現真正的綠色建筑節能宗旨。最后，有關建筑設計的成本效益也應著重考慮，在保證滿足評價標準、優化環境的同時，控制建筑設計的經濟輸出。

3 結束語

綜上所述，BIM技術在世界能源短缺的現階段為建筑行業提供新的發展方向，在秉承綠色建筑的設計宗旨基礎上，實現節能、環保的技術應用意義。同時，BIM技術在后續的發展中將會持續強化不同專業間的協作能力，在建筑模擬的基礎上，呈現直觀性的設計方案。在未來，BIM技術將會帶來更加深遠的影響，逐步發展BIM技術，擴大應用范圍，實現全面環保。在綠色節能設計的過程中，強化設計評價標準，規范設計行為，細化設計理念，在滿足基礎目標的同時推進我國建筑業在節能方面的發展進程。