BIM技術在綠色建筑節能設計中應用

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了BIM技術在綠色建筑節能設計中應用范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

【摘要】bim技術作為新興的建筑信息技術，通過對建筑信息模型的分析，可以有效解決建筑設計及施工中的諸多問題。文章以綠色建筑技術作為基礎，詳細闡述了在綠色建筑節能設計中BIM技術的具體運用。

【關鍵詞】BIM技術；綠色建筑；節能設計

1引言

建筑行業作為能源消耗量占比較高的行業，推動綠色建筑是行業發展的必然趨勢。BIM技術的出現，顛覆了傳統的建筑設計二維表現形式，使用三維立體數字信息模型具象化地展現出設計過程和設計成果，有效解決了建筑工程中的諸多問題。將BIM技術與綠色建筑的低能耗、環保性設計理念有機融合，依托BIM技術提升綠色建筑節能設計能力，更好地滿足項目的經濟需求，可以將建筑業帶入新的發展階段，從而促進建筑業的長久可持續發展。

2綠色建筑節能設計的概述分析及BIM技術的優勢分析

要想更好地完成綠色建筑節能設計，當地環境和氣象條件是首要考慮的因素，同時還要充分考慮施工和運維階段各種錯綜復雜的條件。國內建筑節能減排工作大多從項目立項、可研、設計階段就已經開始，需要重點關注的是，在設計過程中，相關人員必須對采光、通風、能耗等因素進行綜合考量和研究，進一步優化設計成果，以達到預期要求[1]。BIM技術可以應用于項目設計的不同階段，從最初的概念設計、初步設計到詳細設計階段，都可以得到應用，并解決現有二維設計中存在的各種弊端。同時，BIM模型還可以很好地應用到各種綠建模擬計算中，比如室外風環境模擬、室內氣流組織分析、建筑采光等。BIM技術同時具備數據的關聯性，可以針對各類數據采取統一管理，方便以后的研究和探討，圖1展示了項目BIM模型中構件的詳細數據信息。在建筑節能設計中，發揮BIM技術的優勢，利用其可視化、模擬性等特征，將項目數據以信息模型的形式展現，使設計人員能盡早發現設計方案中的不足之處，及時進行調整，保證方案的合理性和準確性。近年來，三維立體顯示技術，如AR增強現實、VR虛擬現實，在BIM技術中展現出重要作用，可以把設計成果更加直觀地呈現。

3BIM技術運用在綠色建筑節能設計中的價值分析

被稱為綠色建筑的項目其實就是指在建筑全生命周期內，不僅能夠節約能源，還能夠實現居住、使用的舒適性，以及保護生態環境的功能。實踐已經表明，在綠色建筑中運用BIM技術，能夠有效地提高建筑物的節能性、功能性和舒適性，提供一個舒適的生活和工作環境，促進人與自然和諧發展。在綠色建筑節能設計的過程中，對BIM技術科學合理的運用能夠有效提高自然資源的使用比率，降低建筑合成材料用量。基于設計成果搭建的三維數字信息模型，讓施工方對建筑整體形成清晰的認知，為項目施工打下堅實的基礎。隨著國內建筑規模的不斷擴大，綠色建筑節能設計水平的提高也遇到了不小的挑戰。建筑工程項目在實際建造過程中，可以采取BIM技術展開進度模擬，將三維建模成果和工程進度進行有機結合，準確統計不同階段的材料利用數量和資金流動。通過這種模式，優化和完善設計工作會變得更加便捷和高效，如圖2所示，通過BIM模型碰撞檢查，可以迅速定位設計問題。相關設計人員可以根據建筑工程項目的要求，針對各種各樣的數據實行科學快速的判斷和研究，便于進一步提高項目設計的效率，使節能理念全方位地貫徹到建筑設計的過程中[2]。

4BIM技術在綠色建筑節能設計中的應用分析

由圖3可以看出，BIM技術在綠色建筑節能設計中總共有五個方面的運用，下文將逐一對其進行介紹：

4.1BIM技術在模擬采光中應用

在日常生活中，最常見的采光形式就是人工采光和自然光線相結合。在綠色建筑節能的設計過程中，在建筑體內需要思考如何有效存儲和運用自然光這一問題。通過合理的設計方案，能夠將室外的自然光帶進室內，不僅可以降低能耗，還可以實現良好的視覺效果。為了科學運用自然光，在項目前期準備階段，需要針對建筑體的采光情況展開詳細分析，能夠捕捉到建筑內部分房間由于布局問題帶來的采光不足或者光照太強的情況。這些情況和結論，都是應用BIM技術進行合理模擬得出的[3]。

4.2BIM技術模擬室內外風應用

BIM技術模擬室內外風主要是針對室內、附近區域環境實施模擬，需要充分考慮建筑外溫度的改變、風速、風向等多個因素。采用BIM技術，通過對建筑物室內外風力環境進行模擬，可以對外部結構以及通風結構的節能起到良好的調整和完善。有效減少了室內空調系統、通風系統的消耗，實現節能減排的目的[4]。室內氣流組織分析如圖4所示。

4.3BIM技術在日照、朝向分析中應用

為了有效避免來自太陽光的直射，可在建筑物中添加玻璃幕墻。運用BIM技術進行綠色建筑的設計時，需要發揮降低能耗，有效減少溫室氣體的排放量的作用。1）關于日照因為建筑體的位置不一樣，其所在的環境就會存在很大不同，接收到的日照輻射強度也不一樣。日照強度的高低是可以直接對建筑體室內采暖系統運行負荷產生影響的。通過分析日照情況，能夠對建筑物周邊日照光線變化展開比較，同一建筑的不同樓層日照量也不一樣，如圖5所示。此外，采用BIM技術還能結合不同時間日照量的大小及時調整方案。2）關于朝向明確適宜的建筑朝向，確保建筑投入使用后，其使用效果、舒適性可以滿足實際要求。朝向是否合理，會對建筑體內部溫度造成一定影響，夏季溫度較高時，應該防止室內處于暴曬狀態。冬天溫度較低時，需要確保室內有充足的陽光，有助于提高室溫[5]。因此，根據區域地理位置的不同，在設計房屋的過程中，要結合當地特殊區位進行詳細分析。

4.4BIM技術在熱工分析中的應用

外墻圍護結構在建筑節能的影響，發揮著至關重要的作用，對節能的設計工作具有非常重要的現實意義。運用BIM技術，以外圍結構作為切入點，針對建筑節能進行深入探索。需要充分考慮熱負荷、冷負荷等因素，正確分析室內熱環境的實際情況。這個過程涵蓋了室內熱源的潛熱以及室內濕源的潛熱，必須充分結合圍護結構的熱損失和空氣流通引發的熱量流失。若得到的熱量是負數，說明已經出現了散熱現象。當失去的熱量總量大于得到的熱量總量時，房間內部得到的熱總量就是負數，因此得到與失去熱量的大小是影響整個房間熱負荷的直接因素[6]。在實際操作過程中，務必要確保溫度的數據范圍維持在合適的情況下，把建筑自身特點、環境等方面作為主要因素去展開談論和探索，根據最終結果決定設計走向。在運用BIM進行模擬分析的過程中，若是沒有采取制冷/采暖措施，夏天時屋里的溫度比外面的溫度低，冬天時屋里的溫度比室外高，就可以說明外面保溫隔熱層發揮了比較好的性能。但是，在溫度特別高或者特別低的地區，屋內的溫度和最合適的溫度還是會出現一定偏差。所以，需要從根本上做好保溫、隔熱的工作，對圍護結構材料進行充分的熱工分析。夏天溫度比較高的時候，太陽的照射是影響外圍護結構發生變化的主要因素，遇到圍護結構隔熱性差的情況，務必要充分考慮室外綜合溫度、室內空氣溫度的共同影響。

4.5BIM在太陽輻射分析中應用

太陽輻射對大眾的生產和生活是非常重要的。各地的太陽輻射情況具有很大的差異性。在運用BIM技術時，以綠色節能作為首要因素，借助一些專業系統深入分析太陽輻射，發現問題及時解決[7]。對建筑物而言，太陽輻射是一年四季都有，因此，可以對太陽能進行采集，同時還能為一些功率較小的設施提供電能，這對建筑而言，一方面可以有效降低建筑表面溫度，另一方面還可以科學合理地運用太陽能，為建筑內部人員的生產生活提供電能。

5結語

在新時代的背景下，社會大眾對綠色節能技術開發運用的關注度越來越高。BIM技術的應用，可以采用多種軟件實現建筑節能的模擬、計算，有效降低成本，提高效率，為建筑領域帶來新的發展機遇，我們要在遵循綠色建筑設計原則的基礎上，發揮節能、環保的實際應用價值。

參考文獻

[1]趙衡.BIM技術在綠色建筑節能設計中的應用價值研究[J].包裝世界，2018（4）：121.

[2]魏煒.BIM技術在綠色建筑設計中實踐應用[J].低碳世界，2016（4）：121-122.

[3]趙志安，邱相武，姜立，等.BIM技術在綠色建筑設計系列軟件中的應用探討[J].土木建筑工程信息技術，2019（4）：115-118.

[4]周崢華，王鴻韜，張建豐，等.BIM技術在重慶市綠色建筑設計應用研究[J].建筑·建材·裝飾，2019（5）：195-199.

[5]常民.基于BIM技術的綠色建筑節能設計應用研究[J].新技術新工藝，2019（1）：62-65.

[6]張渝臣.BIM技術在綠色建筑設計中的應用淺述[J].華東科技(綜合)，2020（2）：127.

[7]郝利強.綠色建筑節能設計中BIM技術的應用探討[J].建筑·建材·裝飾，2019（3）：197-198.

作者:周琦 宋永朋 單位:青海省規劃設計研究院有限公司 青海省創業發展孵化器有限公司