張永軍

濟南市人防建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司 山東濟南 250000

BIM是信息模型開發(fā)的一項主要技術(shù)，這些模型在世界各地被廣泛使用，立體數(shù)字技術(shù)是最重要的組成部分，同時，對相關(guān)設(shè)計信息進行了高質(zhì)量的模擬和分析，以了解各施工細(xì)節(jié)，及時優(yōu)化和改進部分施工進程和方案。BIM技術(shù)能以數(shù)字表示形式模擬建筑物的整體信息內(nèi)容，從而提供有效的統(tǒng)計和質(zhì)量分析，以獲取真實意義上的有效信息，這樣就可以合理創(chuàng)建3D模型，以幫助有效施工。

1 BIM技術(shù)概述

當(dāng)前，綠色建筑的開發(fā)人員可以通過在項目過程中使用BIM技術(shù)系統(tǒng)地創(chuàng)建模型并根據(jù)實際技術(shù)條件搜索建筑參數(shù)來指導(dǎo)建筑施工。在設(shè)計過程中使用BIM技術(shù)，可以更加科學(xué)有效地掌握建筑物內(nèi)部和外部結(jié)構(gòu)設(shè)計，從而有效節(jié)約能源和降低成本[1]。

2 國內(nèi)綠色建筑節(jié)能設(shè)計存在的問題

①由于綠色建筑一體化的研究范圍相對較大，內(nèi)容較豐富，因此目前的研究是相對籠統(tǒng)的討論，研究并不深，只是對特定應(yīng)用程序有一些研究。②數(shù)量是抽象的，而不是標(biāo)簽，并且反映了當(dāng)前和未來需求的要素。由于該問題至關(guān)重要，因此在參數(shù)設(shè)計方法中老算法不再適用。參數(shù)設(shè)計目前專注于算法的研究，以及考慮參數(shù)設(shè)計的特定應(yīng)用。③BIM技術(shù)總體上仍是一項新技術(shù)，處于快速發(fā)展的初期。BIM技術(shù)和綠色建筑設(shè)計等新概念和工程技術(shù)在理論和技術(shù)（甚至在技術(shù)應(yīng)用）方面仍具有發(fā)展的空間。

3 BIM技術(shù)在綠色建筑節(jié)能設(shè)計中的應(yīng)用

以某住宅建筑為例，包含地面8層和地下1層，總建筑面積5600㎡，其處于我國南方沿海地區(qū)，氣候條件夏季炎熱冬季溫暖。在運用BIM技術(shù)對建筑進行節(jié)能設(shè)計時，應(yīng)該先對建筑所處的環(huán)境進行分析，確定好最佳的建筑朝向，并且結(jié)合全年最低溫和最高溫，就不同季節(jié)室內(nèi)溫度變化情況進行模擬分析，依照模擬分析做好綠色建筑的節(jié)能設(shè)計工作[2]。

3.1 明確建筑朝向

建筑朝向設(shè)計是綠色建筑節(jié)能設(shè)計的一個關(guān)鍵內(nèi)容，科學(xué)的朝向能夠?qū)崿F(xiàn)對于室內(nèi)光照和溫度的合理調(diào)節(jié)，在夏季炎熱時可以避免室內(nèi)因為光照時間過長出現(xiàn)高溫，冬季寒冷時也可以保證充足的光照，有助于提高室內(nèi)溫度。從節(jié)能設(shè)計的角度，當(dāng)建筑本身具備一定的溫度調(diào)節(jié)能力時，其在使用過程中就可以有效減少采暖和保溫等方面的投入，達到良好的節(jié)能效果。在該工程中，可以利用BIM軟件對建筑所處區(qū)域的環(huán)境進行分析，將環(huán)境參數(shù)導(dǎo)入到系統(tǒng)中，系統(tǒng)可以自動計算出建筑的最佳朝向。而在其他建筑設(shè)計中，技術(shù)人員可以對照上述內(nèi)容，對環(huán)境參數(shù)進行收集，為建筑朝向的合理設(shè)計提供良好保障。

3.2 建筑熱工設(shè)計

在建筑熱工設(shè)計中，外墻結(jié)構(gòu)的性能是關(guān)鍵所在，在該工程中，考慮區(qū)域本身氣候特點，需要提高外墻的保溫隔熱性能。具體來講，一是可以選擇輕質(zhì)保溫材料如聚苯乙烯板、聚苯顆粒保溫砂漿等，減少填充材料數(shù)量，降低荷載，同時提高外墻隔熱性能；二是可以采用雙層中空玻璃來降低窗戶的熱導(dǎo)率，在成本允許的情況下，可以使用性能更加優(yōu)越的雙層中空Low-E玻璃；三是應(yīng)該在建筑屋頂設(shè)置相應(yīng)的保溫系統(tǒng)，配合綠化建設(shè)來降低屋頂導(dǎo)熱率，確保建筑在夏季炎熱天氣依然可以保持相對較低的室內(nèi)溫度；四是可以通過設(shè)置遮陽板的方式，進一步提升隔熱效果，比較常用的遮陽板包括全擋板、水平+垂直綜合遮陽板等；五是可以通過在建筑外墻下種植爬藤植物如爬山虎等，借助植物本身的覆蓋作用和蒸騰作用，實現(xiàn)對于室溫的有效控制[3]。

3.3 建筑采光設(shè)計

建筑采光包括了自然光和人工光兩種方式，綠色建筑節(jié)能設(shè)計中，應(yīng)該盡量對自然光進行開發(fā)利用，這樣才能更好的體現(xiàn)建筑節(jié)能特點，推動建筑的綠色發(fā)展。而為了保證自然光源的利用效果，在對建筑進行設(shè)計的過程中，可以利用BIM技術(shù)，構(gòu)建相應(yīng)的建筑仿真模型，就建筑的采光性進行分析，確定好最佳的采光設(shè)計，實現(xiàn)對于自然光源的合理利用。

3.4 關(guān)注動態(tài)設(shè)計

借助BIM技術(shù)，可以從整體上實現(xiàn)對建筑設(shè)計的動態(tài)把控。而在仿真施工環(huán)節(jié)，需要就整個流程中的數(shù)據(jù)信息進行收集和整理，然后運用BIM技術(shù)實施討論，就可能存在缺陷的區(qū)域進行優(yōu)化。運用之前設(shè)計完成的建筑方案以及相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行建筑的規(guī)劃設(shè)計，可以更好的探討原材料的使用情況，避免出現(xiàn)材料浪費的問題。建筑設(shè)計施工中，工作人員可以利用BIM技術(shù)，構(gòu)建起相應(yīng)的動態(tài)控制模型，持續(xù)跟進施工進度，以此來實現(xiàn)對施工材料和施工方法的優(yōu)化調(diào)整，同時也需要將實際消耗的物資與設(shè)計方案進行對比，及時就需要調(diào)整的信息進行反饋[4]。

3.5 優(yōu)化能源利用

在綠色建筑節(jié)能設(shè)計中，應(yīng)該以BIM技術(shù)為依托，對能源利用進行優(yōu)化，以此來保證節(jié)能效果，減少建筑使用過程中的污染排放。以太陽能的利用為例，建筑設(shè)計人員需要先借助BIM軟件，做好太陽輻射情況分析，然后結(jié)合實際情況，制定出切實可行的太陽能利用策略。在該工程中，建筑所處區(qū)域全年太陽能輻射多，可以在建筑屋頂設(shè)置相應(yīng)的太陽能光伏板，對太陽能進行收集，將其轉(zhuǎn)化為電能，為建筑中的小功率用電設(shè)備如照明設(shè)施等提供電能支持，也可以利用太陽能完成熱水供應(yīng)。這個過程中，無論是供電系統(tǒng)還是供水系統(tǒng)的設(shè)計，都可以借助BIM軟件直觀的展示出來，并且對其中可能存在的問題進行調(diào)整和優(yōu)化，以清潔能源替代不可再生能源，達到良好的節(jié)能效果[5]。

4 結(jié)語

總而言之，將BIM技術(shù)引用到綠色建筑節(jié)能設(shè)計中，能夠在提升設(shè)計可靠性的同時，實現(xiàn)良好的節(jié)能效果。