林延暉

（山西晉設拓凡建筑設計咨詢有限公司，山西太原 030013）

0 引言

“節(jié)能”是當前我國發(fā)展的重大任務，各個領域都大力進行節(jié)能改造，努力跟上國家發(fā)展的腳步，建筑行業(yè)作為我國的基礎產業(yè)，在“節(jié)能”方面更是義不容辭。BIM 技術在建筑節(jié)能這一領域功效顯著，一方面該技術本身就是新時代的產物，其技能極為強大，妥善利用必然會在建筑節(jié)能方面產生令人驚喜的結果，另一方面，現(xiàn)在普遍應用的節(jié)能設計理念和技術存在不足，所以需要更強大的技術加以改善。BIM 技術的應用是建筑節(jié)能發(fā)展的需要，至于其在節(jié)能方面能夠產生多少價值，這與相關人員的積極研究、妥善利用不可分隔。

1 建筑節(jié)能設計的社會性效益

建筑節(jié)能設計的社會性效益是非常明顯的，一方面我國資源消耗量減少，另一方面我國環(huán)境得到改善。我國建筑中水、電、暖等都需要消耗大量資源，而對建筑進行節(jié)能設計后，建筑所產生的能源不僅可以滿足自身運行需要，還可以產生多余的能源，最大限度減輕了國家的資源壓力。如位于廣州的珠江城大廈，其室內天花板采用的是一種具有冷輻射效果的材料，它能降低人的體感溫度，也就是說如果室內溫度是26℃，那么人能感受到的溫度只有24℃，2℃的溫度差不僅減少了空調運行的時間，還減少了空調的能耗，最大限度減少了我國能源的消耗量。且該建筑中安裝有太陽能板，外墻中采用的是雙層玻璃，其中裝有發(fā)電設備，利用太陽照射可以實現(xiàn)發(fā)電功能，滿足了建筑本身運行所需要的能源。建筑能源消耗還影響著我國的環(huán)境，對環(huán)境產生污染，最典型的就是冬天的供暖和夏天的供冷，這兩者離不開煤炭的燃燒和空調的運行，能源消耗得越多，環(huán)境污染也就越嚴重。但是采用節(jié)能設計后，煤炭和空調的能耗都會有所減少，對大氣產生的污染也就相對減少。

2 BIM 技術應用在建筑節(jié)能設計中是建筑多方面推動的結果

2.1 建筑信息模型技術自身具有強大優(yōu)勢

人們把“BIM 技術”作為建筑信息模型技術的常用稱呼，但其實兩者是同一種技術。該技術在21 世紀初由國外最先提出，它是現(xiàn)代化的產物，集各種先進技術為一體，其中最引人關注的就是其強大的三維技術。該技術可以說是我國建筑行業(yè)的中流砥柱，憑借其強大的技能在我國建筑行業(yè)占據(jù)主流。從其廣泛性來看，該技術對建筑工程的幫助是全方位、高成效的，在工程的各個方面都可以發(fā)揮有利價值，在建筑節(jié)能設計中也是如此。從自身技能上來看，該技術具有可視化功能，使建筑節(jié)能的設計更加直觀具體，把設計結構充分展示出來，從而提升建筑節(jié)能設計的合理性；該技術具有模擬化功能，主要用于發(fā)現(xiàn)設計方案中的錯誤，建筑節(jié)能設計完成后，要通過實際應用來驗證方案的可行性，其具有的模擬化功能可以直接進行模擬驗證，發(fā)現(xiàn)設計中的問題并進行改正；該技術能夠出圖，這一功能的主要服務對象是業(yè)主，通過該技術的出圖功能把建筑設計圖以3D（4D）立體的形式展示給業(yè)主，對業(yè)主的新需求給予滿足；該技術具有極大的協(xié)調性，通過受損測試來布置建筑施工的環(huán)境，以建筑節(jié)能設計為例，如果建筑節(jié)能得到保證而質量無法得到保證，就可以運用該技術來協(xié)調質量和節(jié)能之間的平衡；該技術具有極強的優(yōu)化性，這一功能主要針對建筑項目中的微小問題，對項目中的一些細節(jié)進行優(yōu)化。由此可看，BIM 技術的強大值得建筑行業(yè)工作人員的信賴，在節(jié)能設計中應用該技術也是理所應當。

2.2 當前建筑節(jié)能設計方面存在明顯的不足

建筑節(jié)能設計是近幾年才興起的內容，其在我國發(fā)展的時間比較短，雖然國家明確指出建筑行業(yè)要把節(jié)能深入發(fā)展，但是節(jié)能理念在普及和深入的過程中還是存在明顯的不足。一方面，建筑節(jié)能理念沒有深入人民群眾和建筑企業(yè)中，人們對建筑節(jié)能的認識是淺薄的，比起建筑多樣的功能和美觀的外表，人們對建筑的節(jié)能條件有所忽略。而建筑開發(fā)商在設計房屋過程中為迎合大眾需求，他們把更多的精力放在建筑功能的實現(xiàn)和美觀的外表上，而鮮少為建筑節(jié)能進行大量研究和設計。另一方面，從國家整體建筑資源消耗來看，對可再生能源的利用程度比較淺，很多建筑并沒有安裝對可再生能源的利用裝置。而且我國用于建筑節(jié)能的技術也有待革新，我國建筑節(jié)能經歷了漫長的發(fā)展，在建筑信息模型技術沒有出現(xiàn)之前，我國建筑節(jié)能的成效并不顯著，該技術在我國建筑節(jié)能中應用并發(fā)展后，建筑節(jié)能有明顯的成效，但由于其發(fā)展時間較短，因此還需要建筑行業(yè)人員進行反復的研究和實驗，以保證該技術的成效得到充分發(fā)揮。

2.3 建筑發(fā)展資源消耗量較大

要對建筑進行節(jié)能設計，首先要弄清楚“為什么”。通過資料查閱發(fā)現(xiàn)，我國的資源狀況并不樂觀，而建筑行業(yè)所消耗的能源又在我國總資源中占比過高，所以迫切需要建筑行業(yè)進行節(jié)能設計，以減輕我國資源負擔。建筑建造所需資源眾多，水泥、砂子、黏土等自然資源，鋼筋、玻璃等人造資源，水、暖、電等資源也不可缺少，這些資源用在建筑材料的生產、運輸、建筑的施工、運行以及拆除中。我國經濟在不斷發(fā)展的同時也使建筑種類、數(shù)量顯著增多，建筑的建造和運行都需要眾多的資源作為支撐，2020年中國建筑節(jié)能協(xié)會能耗專委會的研究報告中明確表明了建筑的耗能情況，如圖1 所示，用于人們生活的建筑面積高達671 億m2，建筑能耗占總能源消耗的1/5 以上，碳排放量也達到全國的1/5 以上，無論是能耗、碳排放量，還是建筑占用土地面積，都顯示出我國建筑所消耗的能源量是比較大的，如果不要求其深入地進行節(jié)能環(huán)保設計，將會給本就處于資源困境的國家?guī)砀蟮馁Y源壓力。

圖1 2020 年建筑能耗分析

3 建筑節(jié)能設計中如何應用BIM 技術才能使其優(yōu)勢充分發(fā)揮

BIM 技術的功能是十分強大的，它的智能化和三維化特點給予建筑節(jié)能設計極大的助力，提高了我國建筑行業(yè)節(jié)能發(fā)展的總體水平。我國建筑節(jié)能主要有三方面的體現(xiàn)：①要降低建筑的能耗；②要使用可再生的能源；③要提高建筑資源的利用效率，其設計也要圍繞這三方面進行。

在降低建筑能耗方面。在建筑節(jié)能設計時需要關注建筑的耗能問題，在保證建筑質量達到標準的同時，實現(xiàn)節(jié)能材料的應用。珠城江大廈中極為典型的就是其空調系統(tǒng)的低耗能，實際設計中，這離不開BIM 技術的支持。在建筑設計方案實行前期，通過該技術獲取建筑周圍的環(huán)境、氣候等數(shù)據(jù)信息，并建立建筑方案的模型，運用獲取的信息對建筑進行模擬實驗，檢驗建筑材料的實際可行性。同時，利用該技術對設計方案的耗能進行模擬測試，通過不斷的模擬和修改來使低耗能效果得到最佳。

在建筑使用可再生能源方面?？稍偕茉礃O大地減輕了建筑資源的消耗量，為實現(xiàn)建筑的多種功能，建筑運行中會消耗大量的水、電、暖等資源這些資源很大一部分都來自外部供應，而節(jié)能的目的就是實現(xiàn)資源的自主供應，對于建筑中可再生能源利用的效果，通過BIM 技術能選出最佳方案。該技術的三維立體動圖效果給了設計者更多的可能，在模擬圖中設計者可以充分發(fā)揮自己的創(chuàng)意，通過模擬驗證創(chuàng)意的可行性，并把模擬后的結果做對比，從而選出最能有效利用可再生能源的方案。

在提高建筑資源的利用效率方面。我國建筑數(shù)目不小，在運行中消耗的能源更是無法計算，提高資源利用效率已是無可厚非。以提高水資源的利用率為例，比如建筑中洗衣服所用的水可以用來沖廁所，BIM 的三維立體功能把建筑排水系統(tǒng)真實直觀的展示給工作人員，工作人員通過實際的模擬來驗證這一方案是否可行，如果可行的話又要如何進行施工，如果不可行的話又要如何進行改正，通過模擬驗證節(jié)省了人力、物力、時間，最大限度實現(xiàn)了節(jié)能設計的高效率。

除此之外，我國要大力培養(yǎng)BIM 技術人才，對該技術的教育和學習給予強有力的支持，從而提高我國BIM 技術人才的數(shù)量和人才的專業(yè)化水平，還要給予BIM 技術人才更好的待遇和支持，吸引更多的人才為我國建筑節(jié)能做出貢獻，從而為建筑節(jié)能設計發(fā)展帶來活力。

4 結束語

綜上所述，BIM 技術應用在建筑節(jié)能設計中是極為合適的，其先進的技術使設計方案更有有效，節(jié)能的效果更佳，節(jié)省了建筑建造、運行所需要的資源，也減輕了國家的資源負擔，可謂是不可多得的優(yōu)良技術。對此，建筑行業(yè)相關人員要加大該技術在建筑節(jié)能設計中的研究力度，使該技術的強大技能得到充分發(fā)揮，相信未來有一天，我國建筑節(jié)能定會取得巨大成就。