龍絳珠，張志斌，李英杰，楊麗珍，黃曉林，甘振鈞

(陽光學(xué)院 土木工程學(xué)院， 福建 福州 350015)

1 引言

在我國經(jīng)濟(jì)與科技力量不斷增強(qiáng)的背景下，為建筑事業(yè)實(shí)現(xiàn)其自身的蓬勃發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，但與此同時(shí)社會(huì)也針對(duì)當(dāng)今建筑中消耗能源過大，破壞生態(tài)環(huán)境等問題提出了整改的要求。因此現(xiàn)階段從事建筑行業(yè)的工作者就要將利用BIM技術(shù)進(jìn)行綠色建筑耗能評(píng)價(jià)的工作提到工作日程上，并強(qiáng)化對(duì)BIM技術(shù)的重視程度及應(yīng)用。

2 BIM技術(shù)概述

2.1 BIM技術(shù)的含義

BIM主要是基于不斷發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下形成的對(duì)建筑架構(gòu)進(jìn)行信息與數(shù)字化建模的技術(shù)，而這種技術(shù)不僅能夠有效提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作效率與工作質(zhì)量，并將其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案以三維立體的形式展現(xiàn)出來，方便設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑構(gòu)造的直觀研究，其中同樣擁有功能強(qiáng)大的信息儲(chǔ)蓄庫，更為綠色建筑的耗能測(cè)評(píng)提供了準(zhǔn)確可靠的參數(shù)數(shù)據(jù)，使建筑行業(yè)能夠順應(yīng)當(dāng)前社會(huì)可持續(xù)化的發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)自身平穩(wěn)發(fā)展。

2.2 BIM技術(shù)的特征

2.2.1 協(xié)同性

在綠色建筑能耗評(píng)價(jià)中應(yīng)用BIM技術(shù)，不僅可以使構(gòu)建出的建筑信息模型更有利于綠色建筑能耗的模擬，且有效應(yīng)用其自身信息處理系統(tǒng)能夠搭建起一個(gè)設(shè)計(jì)部與綠色建筑改造評(píng)價(jià)研究人員等協(xié)同合作的平臺(tái)，通過對(duì)建筑設(shè)計(jì)前期或建筑后期施工并投入使用過程中具體信息進(jìn)行全方位分析，大大提升建筑自身科學(xué)性與環(huán)保性，并為建筑行業(yè)趨向于建筑綠色改造的發(fā)展注入新鮮的活力。

2.2.2 信息整合性

BIM技術(shù)中所體現(xiàn)出的信息整合特征主要圍繞著建筑自身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑總體構(gòu)造信息兩個(gè)方面。隨著BIM技術(shù)綠色建筑能耗評(píng)價(jià)應(yīng)用的不斷深入，其自身擁有的信息整合性也為綠色建筑的改造所需信息提供了重要的參考數(shù)據(jù)。不僅如此，所有參與綠色建筑能耗測(cè)評(píng)的工作人員都可應(yīng)用此種技術(shù)對(duì)建筑總體信息進(jìn)行查閱與使用，增強(qiáng)了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息的公開化與透明化[1]。

2.2.3 數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性

在基于BIM技術(shù)進(jìn)行綠色建筑耗能評(píng)價(jià)的應(yīng)用中，可在原有建筑結(jié)構(gòu)信息的基礎(chǔ)上，進(jìn)行總體數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)。例如：在對(duì)建筑進(jìn)行相關(guān)能耗評(píng)價(jià)與在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行建筑綠色改造的建模過程中，建筑技術(shù)人員就可利用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑數(shù)據(jù)的同步更新，即無需在重復(fù)修改設(shè)計(jì)圖紙或是三維建筑模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)行建筑減耗的綠色改造方案，這種技術(shù)的應(yīng)用不僅節(jié)省了從事建筑工作者的工作時(shí)間，同時(shí)也保障了對(duì)綠色建筑耗能評(píng)價(jià)的全面性，進(jìn)而使建筑后期投入到綠色改造的過程在模型可視化的基礎(chǔ)上更具科學(xué)性與準(zhǔn)確性，使設(shè)計(jì)人員不必就能源消耗的問題進(jìn)行過多考量即可設(shè)計(jì)多種建筑結(jié)構(gòu)的方案，從根本上提升了工作人員的工作效率與質(zhì)量，同時(shí)也為企業(yè)能夠在眾多的競(jìng)爭者中拔得頭籌奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 BIM技術(shù)在綠色建筑耗能評(píng)價(jià)上的價(jià)值體現(xiàn)

在現(xiàn)階段的建筑行業(yè)之中，綠色建筑的評(píng)價(jià)體系主要分為4種：第一，LEED。由美國綠色建筑協(xié)會(huì)在21世紀(jì)初建立的評(píng)價(jià)綠色建筑的工具，其目的是建立健全完善綠色建筑評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，有效防止綠色建筑理念流于表面；第二，BREE-AM。根據(jù)英國自身國土的特點(diǎn)如國土狹小、經(jīng)濟(jì)發(fā)展過快等所誕生出的基于持續(xù)發(fā)展道路下的建筑評(píng)估體系，并以此作為立足點(diǎn)制定了大量法律上的明文規(guī)定；第三，CASBEE。在日本相關(guān)建筑協(xié)會(huì)中創(chuàng)設(shè)的建筑環(huán)境性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，以建筑項(xiàng)目為主要評(píng)測(cè)對(duì)象，并將其自身對(duì)環(huán)境的影響當(dāng)作主要評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。第四，HQE。法國建筑綠色評(píng)價(jià)體系，同樣在21世紀(jì)初期得到社會(huì)各界廣泛認(rèn)可，并為法國可持續(xù)發(fā)展的道路與綠色建筑評(píng)測(cè)體系的構(gòu)建奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

在傳統(tǒng)綠色建筑耗能評(píng)價(jià)過程中，其提供分析的建筑模型都只能通過設(shè)計(jì)方案與施工圖紙進(jìn)行建筑信息的整合與分析，不僅嚴(yán)重滯后了綠色建筑評(píng)價(jià)體系的工作效率與工作質(zhì)量，更是增加了技術(shù)人員對(duì)施工圖紙進(jìn)行能耗分析建筑模型建設(shè)的時(shí)間與精力。由此可見，過去綠色建筑能耗評(píng)價(jià)軟件已經(jīng)難以適應(yīng)現(xiàn)階段社會(huì)對(duì)綠色建筑能耗評(píng)價(jià)方面日益提升的要求，BIM技術(shù)的出現(xiàn)與有效應(yīng)用勢(shì)必會(huì)對(duì)綠色建筑能耗評(píng)價(jià)的優(yōu)化與完善提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持[2]。

縱觀綠色建筑能耗評(píng)價(jià)體系與手段的發(fā)展進(jìn)程，過去老舊的綠色建筑能耗評(píng)價(jià)雖然從一定角度上來說，推動(dòng)了社會(huì)朝向可持續(xù)化的發(fā)展進(jìn)程，但由于沒有更為全面性與科學(xué)性技術(shù)的加入，使其在構(gòu)建建筑模型并對(duì)其進(jìn)行分析時(shí)，存在一定的片面性與不確定因素。以CAD技術(shù)為例，雖然其可以應(yīng)用自身軟件功能與優(yōu)勢(shì)進(jìn)行平面式建筑模型的詳細(xì)構(gòu)建，但在此過程中，都需要設(shè)計(jì)人員耗費(fèi)大量的時(shí)間與精力進(jìn)行繪圖，不僅滯后了建筑總體項(xiàng)目的進(jìn)程，通過人工操作的手法也大大提升了設(shè)計(jì)圖紙之中存在漏洞的風(fēng)險(xiǎn)。而就BIM技術(shù)而言，其自身強(qiáng)大且完善的功能不僅能夠?qū)⒔ㄖ矫媸侥Ｐ偷臉?gòu)建轉(zhuǎn)化為三維立體式模型，讓綠色建筑能耗評(píng)價(jià)人員能以更為直觀的方式對(duì)建筑整體構(gòu)建中綠色耗能進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)，而且BIM技術(shù)的應(yīng)用從根本上提高了建筑能耗模式的準(zhǔn)確性與有效性，使其為今后改善綠色建筑能耗問題提供新的研究方向。

就我國國情而言，由于過去經(jīng)濟(jì)增長水平較為緩慢，科技技術(shù)較之其他國家相比也稍顯落后，綠色建筑的理念及后期發(fā)展研究也相對(duì)起步較晚，尚未形成完善的綠色建筑能耗評(píng)價(jià)體系，因此將BIM技術(shù)應(yīng)用在其中的發(fā)展方向依然有待進(jìn)一步研究。隨著社會(huì)各界對(duì)可持續(xù)發(fā)展道路的廣泛關(guān)注，不僅僅對(duì)工業(yè)領(lǐng)域節(jié)能減排方面提出了更高的要求，在建筑領(lǐng)域也逐漸提升了自身對(duì)于綠色建筑能耗評(píng)價(jià)體系重要性的認(rèn)知度，并意識(shí)到將BIM技術(shù)應(yīng)用其中的重要價(jià)值。就目前BIM技術(shù)與綠色建筑耗能評(píng)價(jià)相結(jié)合的研究情況來看，相關(guān)研究人員不僅明確了BIM技術(shù)在建筑主流平臺(tái)格局中對(duì)生態(tài)及經(jīng)濟(jì)的重要意義，更進(jìn)一步總結(jié)出了綠色建筑耗能評(píng)價(jià)的研究方向，即通過對(duì)工程材料、施工過程、建筑周邊環(huán)境方面等生成的耗能數(shù)據(jù)的分析，為日后在國內(nèi)綠色建筑能耗評(píng)價(jià)能夠?qū)崿F(xiàn)自身又好又快的發(fā)展起到了積極推動(dòng)的意義[3]。

4 基于BIM技術(shù)在綠色建筑耗能評(píng)價(jià)的具體應(yīng)用

4.1 綠色建筑能耗評(píng)價(jià)體系BIM模型的構(gòu)建

在建筑整體工程內(nèi)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、供暖、照明等系統(tǒng)是建筑降低能耗問題重要的因素。而利用BIM技術(shù)構(gòu)建起的建筑模型，能夠?yàn)閷I(yè)人士在綠色建筑能耗評(píng)價(jià)體系中提供重要的參考數(shù)據(jù)。就拿某小區(qū)樓房建筑為例，研究人員可以利用建筑模型對(duì)建筑總體采光及通風(fēng)系數(shù)進(jìn)行一定的分析，并以改造與完善建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)性為主要目的，對(duì)其進(jìn)行綠色建筑能耗方面的相關(guān)評(píng)價(jià)。

4.2 基于BIM技術(shù)的綠色建筑能耗評(píng)價(jià)體系的完善與優(yōu)化

隨著現(xiàn)階段社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技力量的不斷增強(qiáng)，不僅使國民在精神文化層面上的需求有所提升，在建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展方面也有了更高的需求。與此同時(shí)，由于傳統(tǒng)綠色建筑能耗評(píng)價(jià)體系與手段存在一定的片面性及單一性，因此其自身的發(fā)展軌道已經(jīng)難以適應(yīng)時(shí)代的潮流，使其所在的建筑企業(yè)在日益加劇的社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭格局下，逐漸落后于其他競(jìng)爭者。而將BIM技術(shù)引進(jìn)到現(xiàn)階段的綠色建筑能耗評(píng)價(jià)體系中，不僅在原有基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了綠色建筑能耗評(píng)估體系的完善與優(yōu)化，更使其為滿足當(dāng)前社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)與國民的需求打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[4]。

5 基于BIM的綠色建筑能耗評(píng)價(jià)具體研究

以某居住區(qū)建筑項(xiàng)目為例，將BIM技術(shù)與綠色建筑耗能評(píng)價(jià)體系相結(jié)合，并利用分層分析法對(duì)建筑項(xiàng)目各方面的耗能因素進(jìn)行進(jìn)一步明確，進(jìn)而由從事相關(guān)工作的研究人員對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行客觀的分析。

5.1 利用分層分析法明確影響綠色建筑能耗的因素

就BIM技術(shù)的內(nèi)在功能而言，其自身擁有的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性可以有效節(jié)省對(duì)建筑整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行某一處修改而對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中信息數(shù)據(jù)重新調(diào)整所耗費(fèi)的時(shí)間，例如技術(shù)人員可針對(duì)居住區(qū)建筑整體的采光問題、圍護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性與保溫措施、建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)供熱與制冷系統(tǒng)等能耗情況進(jìn)行分析并提出改進(jìn)措施，制定具有針對(duì)性的修改方案，應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)初始設(shè)計(jì)模型進(jìn)行綠色改進(jìn)。

舉例來說，居住區(qū)建筑的溫度環(huán)境受到內(nèi)外界因素影響極大， 這其中包括：室外氣溫、室內(nèi)設(shè)備的保溫狀況、室內(nèi)人員自身溫度等。因此在具體實(shí)際操作的過程中，應(yīng)利用BIM技術(shù)設(shè)定好房屋內(nèi)人員的活動(dòng)時(shí)間與活動(dòng)范圍、 屋內(nèi)各設(shè)備的材質(zhì)等參數(shù)，并結(jié)合一段時(shí)間

后對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行熱工耗能量的耗能量進(jìn)行具體分析。

5.2 基于研究人員對(duì)綠色建筑能耗進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)

在利用BIM技術(shù)對(duì)綠色建筑能耗評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建與居住區(qū)項(xiàng)目總體的設(shè)計(jì)方案與施工圖紙所蘊(yùn)含的建筑信息進(jìn)行整合式的分析之后，就需要由研究人員對(duì)綠色建筑能耗進(jìn)行客觀的打分與評(píng)價(jià)，并針對(duì)在居住區(qū)建筑項(xiàng)目中出現(xiàn)的消耗能源過大等各類問題進(jìn)行相關(guān)綠色建筑改造方案的規(guī)劃與制定，以規(guī)范化的操作與綜合性的專業(yè)技能對(duì)居住區(qū)建筑項(xiàng)目進(jìn)行綠色建筑能耗的相關(guān)評(píng)價(jià)，完善并進(jìn)一步優(yōu)化綠色建筑能耗評(píng)價(jià)體系。

6 結(jié)論

BIM技術(shù)作為綠色建筑能耗評(píng)價(jià)重要組成部分之一，不僅能夠在原有能耗評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上提供更加真實(shí)有效的參數(shù)數(shù)據(jù)，更為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的綠色改造奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。不僅如此，在綠色建筑評(píng)價(jià)體系的具體實(shí)踐中，使得當(dāng)前從事該項(xiàng)研究的工作人員更加認(rèn)識(shí)到了提升自身專業(yè)技能的重要性，并落實(shí)到綠色建筑能耗評(píng)價(jià)的各項(xiàng)工作中，為提升該工作的實(shí)效性與高效性發(fā)揮出了積極的作用，進(jìn)一步促進(jìn)了建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)自身可持續(xù)發(fā)展的進(jìn)程。

[1]楊文領(lǐng).基于BIM技術(shù)的綠色建筑能耗評(píng)價(jià)[J].城市發(fā)展研究,2016,23(3)：14～17，24.

[2]郭瓏瓏.基于BIM技術(shù)的綠色建筑集成設(shè)計(jì)優(yōu)化研究[D].南京：南京林業(yè)大學(xué),2014.

[3]姜騰騰.綠色建筑背景下基于BIM技術(shù)的建筑工業(yè)化發(fā)展機(jī)制研究[J].土木建筑工程信息技術(shù),2015,7(2):56～60.

[4]劉 陽,梁 雪.基于BIM技術(shù)的綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用研究[J].建筑與預(yù)算,2016(5):55～57.