王雨

摘要： 我國建筑行業(yè)發(fā)展迅速，規(guī)模不斷拓展，數(shù)量逐年增加。隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，能源的消耗量也顯著增加，我國現(xiàn)階段仍然處于能源緊缺的狀態(tài)，如何進行能源的合理利用對于保證我國建筑行業(yè)具有積極的意義。但是在進行建筑設(shè)計的過程中，無法實現(xiàn)準確的能源消耗分析，所以也就無法實現(xiàn)對能源的合理管控。將BIM技術(shù)應(yīng)用于我國的建筑設(shè)計中，可以極大地改善能源利用狀況，實現(xiàn)了對能源的合理利用。滿足我國現(xiàn)階段對能源節(jié)約的要求。本文就基于BIM技術(shù)的建筑節(jié)能設(shè)計進行了詳細的探討。

Abstract： China's construction industry has developed rapidly， the scale continues to expand， and the number has increased year by year. With the development of the construction industry， the consumption of energy has also increased significantly. At present， China is still in a state of energy shortage， and how to make rational use of energy is of positive significance for the construction industry in China. However， in the process of building design， the accurate analysis of energy consumption can not be realized， so it is impossible to achieve a reasonable control of energy. The application of BIM technology in the architectural design of China can greatly improve the utilization of energy and realize the rational utilization of energy，so as to meet the needs of energy conservation in China at the present stage. This paper discusses the building energy efficiency design based on BIM technology in detail.

關(guān)鍵詞： BIM技術(shù)；建筑節(jié)能設(shè)計；探討

Key words： BIM technology；building energy efficiency design；discussion

中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）32-0172-03

1 現(xiàn)階段BIM建筑節(jié)能設(shè)計狀況

現(xiàn)階段，我國在建筑節(jié)能設(shè)計工作中，仍然存在著較大的不足，不能實現(xiàn)環(huán)境以及資源的合理利用，或者利用效率較低，充分程度不足。導(dǎo)致了資源和能源的極大浪費。我國現(xiàn)階段的能源仍然處于一個相對匱乏的狀況，所以，必須做好能源的合理利用。很多能源設(shè)計方案往往不能滿足設(shè)計標準的要求，或者與實際狀況不相符，無法滿足能源節(jié)約目標，設(shè)計人員需要應(yīng)用先進化的設(shè)計方法，學(xué)習(xí)高效率的建筑節(jié)能設(shè)計技術(shù)，將其應(yīng)用于我國的能源優(yōu)化工作當中，對建筑物進行合理、全面的節(jié)能評價，然后再采取有效的節(jié)能手段進行處理?，F(xiàn)階段建筑設(shè)計的側(cè)重點是美觀性以及功能性，但是卻沒有注重到節(jié)能方面的功能性要求。沒有做好綠色環(huán)保方面的管控，沒有注意到經(jīng)濟方面的要求。應(yīng)該在建筑設(shè)計的最初階段就開始節(jié)能性設(shè)計，選擇最合理的方案，實現(xiàn)理想的節(jié)能效果，實現(xiàn)人力資源和物力資源的極大節(jié)約。

2 BIM技術(shù)對建筑節(jié)能設(shè)計的優(yōu)勢

BIM技術(shù)對于建筑行業(yè)來說，無疑是一項革命性的技術(shù)，為從根本上解決項目管理工作中的問題提供了技術(shù)保證。為創(chuàng)建工程數(shù)據(jù)、管理文件以及共享資料和項目之間的協(xié)調(diào)作用發(fā)揮了重要的作用。BIM技術(shù)的優(yōu)勢主要有以下幾個方面。

2.1 碰撞檢查

基于建筑節(jié)能設(shè)計復(fù)雜程度較高，所以設(shè)計人員以及工程師不可能通過簡單地肉眼觀察和核對來發(fā)現(xiàn)二維圖紙中存在的干涉現(xiàn)象，在實際的建筑設(shè)計以及施工當中，干涉現(xiàn)象極為多見，一旦發(fā)生干涉，必然會涉及到返工，再次設(shè)計、再次施工。不僅會增加資金的投入量，而且會導(dǎo)致工期的延后。一旦出現(xiàn)反攻，則材料方面的資金投入、機械設(shè)備以及裝備方面的資金投入和窩工誤工而導(dǎo)致的資金投入量都會較大，成本會顯著提高。利用BIM技術(shù)，結(jié)合模型，軟件便可以自動檢測到碰撞的情況。對于仍然存在一定距離，但是由于距離過小，十分容易產(chǎn)生干涉的位置，需要出俱準確、詳盡的檢查報告，通過最合理的方式進行問題的解決，堅決不允許由于發(fā)生碰撞而導(dǎo)致資源大大量浪費、能源的損耗以及工期的延誤。

2.2 精確施工和計劃

就現(xiàn)階段項目的施工計劃來說，由于預(yù)算工作的編制處理方法仍然比較落后，精細化程度較低，過于粗放，不能夠進行準確的人員以及資源的的計劃與核對，所以這些不精確極易引起資源、能源的大規(guī)模浪費，通過BIM技術(shù)，可以實現(xiàn)精確度較高的操作與處理，通過合理的下料、排版來實現(xiàn)木工的翻樣，使下料得到優(yōu)化，避免或者減少出現(xiàn)大規(guī)模的廢料。減少材料的消耗總量。對于所需采用的資源以及材料性質(zhì)以及特點，需要預(yù)先通過虛擬的模式實現(xiàn)合理規(guī)劃，通過這類操作模式以及辦法，不僅實現(xiàn)了資源的節(jié)約，避免了浪費，而且提高了施工的效率和精度。

2.3 協(xié)同提升效率endprint

施工工程是一個復(fù)雜度較高的工程，但是，即使作為一個尤為復(fù)雜的工程，仍然缺乏一支足夠穩(wěn)定的專業(yè)化的施工人員來開展工作，施工中的操作人員具有較大的流動性，這就更加增大了施工的難度，為了在對建設(shè)質(zhì)量進行監(jiān)督與管控的同時，不會導(dǎo)致工期發(fā)生延誤，產(chǎn)生大量的浪費，可以合理使用BIM技術(shù)，通過信息和資源的共享，使大家可以通過BIM獲取最詳盡的資料和數(shù)據(jù)，實現(xiàn)項目協(xié)同水平的提高，使工程進度有效提高，避免了資源浪費和消耗。

3 BIM技術(shù)在建筑節(jié)能全生命周期的應(yīng)用

ANSYS以及CFD對于建筑節(jié)能分析來說，并不是相對合理地操作軟件，使用起來并不方便，合理性較差，在進行實際分析的過程中，使用這些軟件十分容易出現(xiàn)問題，所以，可以通過優(yōu)化或者引入新的技術(shù)方法，使這些關(guān)鍵的應(yīng)用更加合理和協(xié)調(diào)。應(yīng)用BIM以后，基于其可視化以及模擬性等優(yōu)勢，極大的緩解了使用不同種類軟件所帶來的弊端。建筑設(shè)計人員通常在建筑設(shè)計階段開展規(guī)劃工作，通過數(shù)據(jù)共享以及多方面的分析，計算并校核所耗費的人力資源使用量以及物力資源消耗量，進而采用BIM進行技術(shù)優(yōu)化，實現(xiàn)節(jié)能設(shè)計。通過使用BIM技術(shù)來建立施工模型，在實際施工之前合理地建立模型并實現(xiàn)分析和優(yōu)化，為保證建筑的整體質(zhì)量奠定了堅實的基礎(chǔ)，在暖通工程的施工當中，由于在管道的設(shè)計當中，經(jīng)常會有設(shè)計人員素質(zhì)不高或者管道相對復(fù)雜，而產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，應(yīng)用BIM技術(shù)以后，基于其可視化的特點，所以可以通過模型的合理搭建，進而觀察到是否發(fā)生干涉現(xiàn)象，為進行質(zhì)量管理以及進度管理提供了良好的基礎(chǔ)和保障。另外，基于BIM的可視化特點，避免了重復(fù)問題，節(jié)約了施工中的工序。在設(shè)備的使用過程中，需要定期的進行維護與保養(yǎng)，在維護和應(yīng)用這一軟件的過程中，發(fā)現(xiàn)很多隱蔽性問題，技術(shù)人員需要更好的進行空間管控，實現(xiàn)能源的節(jié)約以及應(yīng)急問題管控和節(jié)能減排。

4 BIM在建筑節(jié)能技術(shù)上的應(yīng)用

我國盡管資源總量大，但是由于人口數(shù)量眾多，所以人均資源占有量極為有限，現(xiàn)階段，建筑業(yè)作為主要的能源消耗產(chǎn)業(yè)，其能源消耗總量占能源總共消耗量比重約為三分之一，甚至更多，并且處于一個逐漸增長的狀態(tài)。為了實現(xiàn)能源的節(jié)約，必須控制能源消耗總量，應(yīng)用BIM技術(shù)，可以實現(xiàn)對社會總能源消耗的有效控制。在建筑的外圍結(jié)構(gòu)進行妥善處理，進行供熱系統(tǒng)以及制冷系統(tǒng)的優(yōu)化，可以實現(xiàn)能源的有效節(jié)約。對建筑外圍護結(jié)構(gòu)通過BIM進行合理設(shè)計，可以有效降低社會的總能源消耗。

在建筑的外圍護結(jié)構(gòu)、供熱系統(tǒng)以及制冷系統(tǒng)中，需要做好建筑的節(jié)能處理，在建筑的外圍護結(jié)構(gòu)中應(yīng)用BIM技術(shù)的意義在于進行全面的熱工計算，實現(xiàn)材料的校驗，合理計算墻體厚度數(shù)值并對建筑形式進行合理的評價，對于門窗的形式結(jié)構(gòu)也都可以在設(shè)計前期進行準確的模擬和轉(zhuǎn)換，在建筑的供熱系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)以及BIM計算中，都可以進行合理的模擬實驗，不僅為建筑施工做好了全面的準備工作，而且避免了在施工中發(fā)生碰撞或者造成不必要的經(jīng)濟浪費和損失?？梢酝ㄟ^嘗試使用新型的設(shè)計結(jié)構(gòu)，來降低不必要的經(jīng)濟浪費和損失。也可以嘗試新的設(shè)計方案，通過在建筑設(shè)計中應(yīng)用可再生資源，來實現(xiàn)能源的節(jié)約使用。房屋在不同的角度和位置，對太陽的利用率有所不同，所以，在地?zé)豳Y源相對豐富的地點進行取暖，可以充分利用風(fēng)能來為建筑物進行供電，減少了火電資源的使用，降低了環(huán)境方面的污染。比如，對于一些沿海城市和地區(qū)，可以通過合理利用潮汐能以及屋面雨水來合理供電，極大地降低了對環(huán)境的污染，實現(xiàn)了生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

5 基于BIM建筑節(jié)能設(shè)計方法研究

5.1 BIM參數(shù)化模型對建筑節(jié)能分析的支持

BIM參數(shù)化模型滿足建筑設(shè)計中與環(huán)境相關(guān)的要求，并且符合當前的設(shè)計發(fā)展規(guī)律?，F(xiàn)階段很多城市的建筑設(shè)計必須滿足國家關(guān)于節(jié)能方面標準的規(guī)定和要求。計算以及分析工作的開展一般都是在建筑設(shè)計方案完成以后或者對圖紙進行了多次校審以后才開始的，計算以及分析也是對方案的進一步復(fù)驗。應(yīng)用BIM技術(shù)以后，可以實現(xiàn)在設(shè)計前期，在沒有開展其他設(shè)計工作的前提下，對建筑進行模擬分析，設(shè)計中，通過將BIM模型導(dǎo)入到現(xiàn)代化的建筑以及分析軟件當中，再進行有效調(diào)整設(shè)計方案，保證方案的可行性、節(jié)能分析，進而保證方案的可行性、設(shè)計效率以及質(zhì)量。

5.2 支持綠色建筑

由于設(shè)計是參數(shù)化的，所以可以很好的支持建筑環(huán)境分析的開展，提供準確的數(shù)據(jù)以及資料支持。通過對BIM軟件的合理使用，建立了一個全面、準確的信息模型，實現(xiàn)了建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息、資料以及數(shù)據(jù)的合理應(yīng)用和共享，實現(xiàn)了信息處理模式的合理轉(zhuǎn)換，可以通過利用不同的節(jié)能數(shù)據(jù)以及資料，來對建筑的能源消耗狀況進行準確的判斷，進而得到準確的能源消耗結(jié)果，為對建筑進行綜合性、準確、高效的評價提供依據(jù)和保障。將分析數(shù)據(jù)用于評價建筑的能源狀況以及修改類型，滿足設(shè)計和能源的目標，滿足設(shè)計要求。

6 基于BIM建筑節(jié)能設(shè)計的數(shù)據(jù)管理

建筑設(shè)計過程中的節(jié)能分析對于建筑的整體施工來講是一個綜合性較強的過程，涉及到多個學(xué)科的不同專業(yè)知識，BIM模型的搭建為建筑施工中不同的階段提供了準確的設(shè)計平臺。其將不同的專業(yè)進行詳細的設(shè)計，將建筑環(huán)境分析提前進行處理，可以極大的提高設(shè)計質(zhì)量，保證決策的效率?，F(xiàn)階段很多公司的三維軟件都可以將模型數(shù)據(jù)用于建筑的綠色設(shè)計分析中。BIM的集成設(shè)計將建筑作為一個整體，從其全生命周期的角度進行問題的思考，并且實現(xiàn)了設(shè)計全過程的優(yōu)化與處理。將全部的信息用于BIM設(shè)計的集成化處理當中，實現(xiàn)了對建筑環(huán)境的動態(tài)性的模擬，提供了一個良好的建筑設(shè)計的共享平臺。BIM節(jié)能設(shè)計的數(shù)據(jù)管理流程見圖1。

BIM建筑節(jié)能設(shè)計工作流程：

基于BIM的節(jié)能設(shè)計是一個相對合理的結(jié)構(gòu)化平臺?？梢杂糜诤侠淼哪茉聪牡念A(yù)測、分析與評價，保證其在項目設(shè)計的早期合理地開展，對于保證項目的合理進行有著積極的意義。有效的控制了建筑的生命周期能耗模擬與評價。依據(jù)現(xiàn)階段的建筑設(shè)計方案，合理搭建BIM模型，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的合理分析以及導(dǎo)出，然后再將一些專業(yè)性較強的數(shù)據(jù)或者工具合理導(dǎo)入，實現(xiàn)設(shè)計人員對方案的有效調(diào)整、優(yōu)化和分析。實現(xiàn)綠色設(shè)計以及評價。

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟的進步以及技術(shù)的不斷優(yōu)化，能源問題日益嚴重，已經(jīng)成為制約建筑行業(yè)發(fā)展的重要問題之一。將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑設(shè)計中，通過虛擬化模型的建立，實現(xiàn)建筑能源消耗的有效管控，在施工中出現(xiàn)的各類突發(fā)問題，也可以通過對BIM的合理利用來進行管理，保證綠色設(shè)計的科學(xué)性和合理性，促進建筑行業(yè)在能源節(jié)約利用的同時穩(wěn)步發(fā)展。

參考文獻：

[1]代毅.論建設(shè)監(jiān)理工作中的組織協(xié)調(diào)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2015，20（31）：1433.

[2]楊晉.暖通工程全過程監(jiān)理質(zhì)量控制要點[J].裝飾裝修天地，2015，11（9）：55.

[3]本刊編緝部.從能源國情看建筑節(jié)能[J].建設(shè)科技，2004（05）.endprint