摘 要:隨著我國經(jīng)濟和科學技術(shù)的飛速發(fā)展,建筑的節(jié)能設(shè)計方面也開始受到越來越多的關(guān)注。目前,我國的的建筑節(jié)能設(shè)計仍然沒有進入新的階段,可以發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的建筑節(jié)能設(shè)計,已經(jīng)基本無法滿足居民的需要。根據(jù)這個情況,結(jié)合國內(nèi)外的建筑節(jié)能設(shè)計現(xiàn)狀,建筑信息模型(BIM)技術(shù)被提出,這是一種設(shè)計節(jié)能建筑的新方式,能夠有機的將建筑和能耗相結(jié)合。通過BIM技術(shù),建立建筑的虛擬模型,并且獲得大量的數(shù)據(jù),對這些數(shù)據(jù)進行采集和分析,能夠很方便的獲得進行建筑節(jié)能設(shè)計的分析結(jié)果。
關(guān)鍵詞:BIM技術(shù);建筑節(jié)能;設(shè)計
中圖分類號:TU201 文獻標識碼:A 文章編號:1671-3362(2013)10-0061-01
引言
中國擁有巨大的人口基數(shù),雖然中國資源總量很多,但是平均下來,就會發(fā)現(xiàn)資源短缺的問題。在這個科技和經(jīng)濟突飛猛進的時代,這個問題更加突出,所以,進行建筑節(jié)能是迫在眉睫的,建筑界必須積極的采取相關(guān)措施。相關(guān)的統(tǒng)計結(jié)果顯示,現(xiàn)在已經(jīng)存在的和新建的建筑,基本都是高能耗建筑。要進行建筑的節(jié)能設(shè)計,就必須要考慮環(huán)境、建筑師、設(shè)計方案等等問題,而這其中最重要的,就是設(shè)計師。眾所周知,建筑的位置和結(jié)構(gòu)決定著建筑的采暖、采光水平等。建筑設(shè)計方案不同,能耗也會不同,所以,運用BIM技術(shù)進行建筑節(jié)能設(shè)計,是很有必要的。
1 建筑節(jié)能設(shè)計現(xiàn)狀和問題
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和人口的爆炸式增長,能源需求量急劇增加,這個現(xiàn)象已經(jīng)成為了全世界都在擔憂的問題,因為能源問題關(guān)乎一個國家甚至整個世界的穩(wěn)定發(fā)展。人口多,建筑也多,建筑能耗也是能源消耗的一大部分,做好建筑節(jié)能設(shè)計,能夠很大程度上緩解能源短缺的問題。
建筑和設(shè)備專業(yè)都是進行建筑節(jié)能設(shè)計要涉及的專業(yè),我們知道,建筑方向、通風情況、結(jié)構(gòu)、分區(qū)等等很多方面,都影響著建筑的能耗。而且不同的建筑設(shè)計方案,在這些方面往往有很大出入。一般在進行建筑施工時,使用軟件進行能耗分析,但是傳統(tǒng)的分析軟件都是比較專業(yè)的,需要很繁瑣的操作和很高的專業(yè)知識,在設(shè)計師進行設(shè)計時,很難空出時間來進行大量的能耗分析工作。傳統(tǒng)設(shè)計方案中,設(shè)備和建筑這兩個方面關(guān)聯(lián)并不大,能耗分析過程結(jié)束后,得到的數(shù)據(jù)很難再反映到建筑設(shè)計中。這就導致了能耗分析往往都在最后才進行,在建筑施工的最后階段,能耗分析幾乎沒有意義。
2 BIM技術(shù)的建筑節(jié)能設(shè)計應用
BIM就是Buliding Information Modeling,也就是我們所說的建筑信息模型。在進行建筑設(shè)計的時候,這個模型就已經(jīng)包含了諸如建筑結(jié)構(gòu)、材料等等信息,可以說設(shè)計師用BIM設(shè)計時,就是在建造一個虛擬的建筑,這個模擬的建筑是大量數(shù)據(jù)的集合。設(shè)計師能夠隨意的了解建筑結(jié)構(gòu),也能對建筑費用進行大致的計算,隨時掌握施工的進度。現(xiàn)今,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和虛擬技術(shù)已經(jīng)基本普及,也出現(xiàn)了很多BIM核心的建筑設(shè)計軟件,這些軟件的易用性、準確性已經(jīng)遠遠超過傳統(tǒng)2D CAD設(shè)計軟件,能夠很好的縮短工期,節(jié)省資金。以BIM技術(shù)為核心的3D CAD軟件將會逐漸取代2D CAD軟件,這是大勢所趨。我國很多的部門和建筑機構(gòu)也借鑒了國外的豐富經(jīng)驗,開始使用BIM技術(shù)來進行建筑節(jié)能設(shè)計,貫徹了建筑設(shè)計智能、自動的方針。
BIM技術(shù)能夠大大減少設(shè)計師的工作量,因為使用BIM技術(shù)設(shè)計的建筑模型,已經(jīng)包含了建筑結(jié)構(gòu)、材料等信息,直接用能耗分析軟件進行分析,就能得出能耗情況,不需要設(shè)計師花費大量時間進行數(shù)據(jù)輸入,簡化工作量和流程。例如來自美國的GBS軟件,能夠直接利用BIM的建筑模型建立一個熱模型,軟件將模型轉(zhuǎn)換為XML格式后,智能的根據(jù)當?shù)胤煞ㄒ?guī)、氣候數(shù)據(jù)等等建立一個虛擬模型,能夠輸出諸如費用、能耗、采光采暖等等數(shù)據(jù)。而做這一切,設(shè)計師只需要進行地理位置和建筑類型的輸入,其他工作GBS軟件就會自動完成。另一個軟件就是美國的EP軟件,這個軟件的全稱是EnergyPlus,能夠在建筑設(shè)計結(jié)束后,進行能耗的準確分析。這個軟件沒有UI界面,包含了很多小插件,有著不同的功能。傳統(tǒng)的2D CAD環(huán)境下使用EP軟件時,要進行很多專業(yè)數(shù)據(jù)的輸入,而這些專業(yè)數(shù)據(jù)同樣需要大量時間進行采集,這嚴重的耗費了建筑施工時間。通過BIM技術(shù)的應用,這個情況已經(jīng)得到了很大程度的緩解。設(shè)計師能夠利用各種方式將BIM建立的模擬建筑數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為EP軟件的專有數(shù)據(jù)格式,這樣就能直接利用EP進行精確的建筑能耗分析。這個軟件的應用實例就是美國的Freedom Tower,在進行這個塔的設(shè)計時,國家能源實驗室用BIM得到的建筑模型通過EP軟件進行了分析,得到了相關(guān)能耗數(shù)據(jù)。在進行建筑的外表設(shè)計時,運用BIM核心的3D CAD軟件模擬,用EP軟件分析出了最佳能耗設(shè)計方案。芬蘭的Riuska軟件也有相似的作用,能夠利用BIM模型進行能耗分析。
3 結(jié)束語
建筑節(jié)能設(shè)計隨著國家經(jīng)濟發(fā)展和能源短缺問題而變得越來越重要,進行建筑節(jié)能設(shè)計是解決問題的必由之路。計算機的發(fā)展使得3D CAD開始逐漸取代2D技術(shù),3D技術(shù)直觀明朗,是未來建筑節(jié)能設(shè)計所必須的。BIM技術(shù)的應用也能讓設(shè)計書摒棄傳統(tǒng)的設(shè)計方式,轉(zhuǎn)向更加高效、準確的設(shè)計,掌握準確的建筑能耗情況。雖然我國的BIM技術(shù)仍然不夠成熟,但是發(fā)展前景是一片光明的。
參考文獻
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作者簡介:劉覓(1982-),男,四川樂山人,講師,大學本科,研究方向:建筑結(jié)構(gòu)與施工技術(shù)。