BIM技術在建筑節(jié)能設計的應用
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摘要：bim技術是建筑工程設計和施工中應用十分普遍的技術，具有極強的智能化和科學化水平，將其用于工程的設計和施工中，能夠有效地提高工作人員的工作效率，提高工作質(zhì)量。受可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的影響，綠色節(jié)能建筑已經(jīng)成為當前建筑的主要形式，要求設計人員在進行建筑施工中加強節(jié)能技術的應用。本文對BIM技術和建筑節(jié)能設計工作進行分析，探討了BIM技術在建筑節(jié)能設計中的有效應用。
關鍵詞：BIM技術；建筑節(jié)能設計；應用
1BIM技術和建筑節(jié)能設計介紹
1.1BIM技術
BIM技術指建筑信息模型技術，該技術基于三維數(shù)字技術，將建筑工程的相關數(shù)據(jù)信息錄入軟件系統(tǒng)，而軟件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行分析后建立起三維數(shù)字模型，然后利用相關的硬件設備將其呈現(xiàn)，通過此方式能夠更加直觀地呈現(xiàn)出建筑的相關物理特性和實際應用功能。建筑工程在設計施工中，BIM技術的應用已經(jīng)十分廣泛，只需要通過相關信息的輸入或者利用其自身的軟件系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)信息的獲取，就能夠建立起數(shù)字模型，然后利用相關軟件對模型進行分析，就可對工程的施工方案等進行優(yōu)化，有效地解決工程設計問題。
1.2建筑節(jié)能設計
建筑行業(yè)屬于一種高投入、高消耗的產(chǎn)業(yè)，建筑工程在施工過程中，需要消耗大量的能源和資源，對周圍生態(tài)環(huán)境的影響也十分嚴重，建筑工程施工問題已經(jīng)成為了影響經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要問題。在當前可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的影響下，建筑行業(yè)在設計施工中貫徹了可持續(xù)發(fā)展的理念，無論是建筑的設計還是施工流程中，都有意識地對其進行能源資源的節(jié)約，這使建筑行業(yè)逐漸向著綠色環(huán)保的方向發(fā)展，綠色環(huán)保設計也成為了建筑設計的重要趨勢。建筑的綠色節(jié)能設計，主要指建筑在設計過程中考慮到節(jié)能環(huán)保的需求，對其能源的應用和消耗情況進行分析，然后有意識地將工程的設計施工與當?shù)氐淖匀画h(huán)境結合起來，從而有效地降低工程能耗，提高建筑的節(jié)能環(huán)保性能。
2BIM技術的應用優(yōu)勢
2.1直觀
BIM技術在應用過程中，只需要向系統(tǒng)中輸入與工程相關的數(shù)據(jù)和參數(shù)，系統(tǒng)就可以根據(jù)參數(shù)將其制作成三維數(shù)字模型，以更加直觀的方式將二維的設計圖紙轉(zhuǎn)化為三維建筑模型，在進行工程設計和施工時，能夠通過觀察立體模型的方式，獲取關于建筑設計施工的直觀的信息，加強對建筑工程項目的了解，同時通過該方法還能夠?qū)ㄖこ痰馁|(zhì)量進行行了解，有效地避免在設計過程中出現(xiàn)建筑功能或設計方面的缺陷，提高建筑的設計效果。
2.2數(shù)據(jù)信息有效關聯(lián)
BIM技術在應用的過程中，需要獲取關于工程項目的準確詳細的信息，該環(huán)節(jié)主要是通過手工輸入和系統(tǒng)自動獲取2種方式實現(xiàn)，而系統(tǒng)在獲取信息數(shù)據(jù)之后進行自動存儲，工作人員能夠隨時利用系統(tǒng)調(diào)取建筑的設計資料。但是存儲于BIM系統(tǒng)中的信息數(shù)據(jù)并非一成不變，且彼此之間有效關聯(lián)，因此一旦其中某一項數(shù)據(jù)出現(xiàn)了變動，與之相關聯(lián)的其他數(shù)據(jù)也會隨之發(fā)生變化，這樣在對數(shù)據(jù)進行更新時就會更加便捷，也可以避免因某一數(shù)據(jù)失誤而導致的建筑設計問題，提高了建筑設計和優(yōu)化的效率。
2.3碰撞檢查
BIM技術在應用過程中形成了建筑工程的三維立體模型，在進行設計檢查時，利用這種三維立體模型能夠?qū)こ痰脑O計效果和功能進行直觀了解。在傳統(tǒng)的工程設計過程中，主要通過對圖紙的解讀和空間聯(lián)想，了解工程的設計效果，但是在該過程中，即使某一設計環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，設計人員也難以及時發(fā)現(xiàn)，使實際施工經(jīng)常會出現(xiàn)線路碰撞等問題，影響工程的正常施工。利用BIM技術，設計人員在觀察設計效果時，就能夠直觀獲取工程項目的施工效果，幫助設計人員直接發(fā)現(xiàn)設計中存在的問題，從而避免了線路碰撞等問題的發(fā)生，保證了施工的精確性。
3BIM技術在建筑節(jié)能設計中的應用
在建筑的節(jié)能設計中，BIM技術的應用主要集中在建筑的朝向、采光、通風等方面的設計上，使工程的設計與當?shù)氐淖匀画h(huán)境相協(xié)調(diào)，充分利用自然環(huán)境合及資源，從而有效地減少建筑使用時的能源消耗，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保效果。
3.1采光模擬
在建筑使用的過程中，如果建筑采光良好，就可以有效降低照明時產(chǎn)生的能耗。建筑的采光設計主要受建筑朝向及周圍環(huán)境的影響，在設計時需要考慮室內(nèi)的采光度以及周圍的建筑高度等因素，該工作比較復雜，而且計算量比較大。利用BIM技術能對采光設計進行模擬，設計人員可以直接將建筑周圍的環(huán)境以數(shù)據(jù)的方式輸入系統(tǒng)中，并對當?shù)氐娜照涨闆r和天氣狀況等進行分析，設定建筑參數(shù)值，經(jīng)過一系列計算，獲取窗墻比和窗地比，可對其室內(nèi)采光設計進行優(yōu)化，提高自然光的利用率，減少室內(nèi)照明。
3.2風環(huán)境模擬
通風系統(tǒng)也是其中的重要功能系統(tǒng)，通風系統(tǒng)在運行時也會產(chǎn)生極大的能耗，所以在進行建筑節(jié)能設計時，要加強對通風系統(tǒng)的優(yōu)化設計。室內(nèi)通風系統(tǒng)的運行受建筑周邊環(huán)境及室內(nèi)環(huán)境的影響，所以建筑通風系統(tǒng)在設計的過程中，利用BIM技術對建筑的室內(nèi)外風環(huán)境進行模擬，尤其是探討室外氣候變化對建筑周邊風速和風壓的影響，據(jù)此對建筑的結構和通風系統(tǒng)進行優(yōu)化，增強自然風在建筑通風中的應用，降低建筑通風系統(tǒng)的運行能耗。
3.3日照分析
采暖系統(tǒng)的能耗比較高，是建筑能耗的主要構成部分，所以在對建筑進行節(jié)能設計時，必須降低建筑采暖系統(tǒng)的能耗。建筑在設計時可加強太陽能的應用，利用太陽能增強室內(nèi)的光照同時提高室內(nèi)溫度，從而減少采暖的能耗。在建筑采暖系統(tǒng)的節(jié)能設計中，利用BIM技術對建筑的日照情況進行分析，對建筑當?shù)氐娜照諒姸群吞栞椛湫畔⑦M行分析，了解建筑周圍的日照變化情況，從而將其融入建筑的采暖設計，增強太陽能在建筑取暖中的應用，從而降低建筑的采暖能耗。
4結語
綜上所述，在建筑工程的設計施工工作中，節(jié)能環(huán)保設計已經(jīng)成為了建筑設計工作的主要趨勢，通過節(jié)能環(huán)保技術的應用，能夠有效降低建筑的能耗，促進建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。目前建筑設計施工工作中，BIM技術的應用已經(jīng)愈發(fā)廣泛，所以在建筑的綠色節(jié)能設計中也可以利用BIM技術對設計進行優(yōu)化。這要求設計人員在進行建筑設計時，能夠利用BIM技術對建筑的照明、供暖和通風等系統(tǒng)進行設計優(yōu)化，并加強BIM技術在設計流程中的應用，提高BIM技術的應用水平，提高建筑的綠色節(jié)能效果。
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作者：高子都 單位：攀枝花攀鋼集團設計研究院有限公司