BIM技术在暖通绿色设计中的应用分析

罗光亮

山东省城乡建设勘察设计研究院

BIM技术在暖通绿色设计中的应用分析

罗光亮

山东省城乡建设勘察设计研究院

基于BIM技术的绿色设计，是指建筑设计基于建筑信息模型（BIM），结合当地气候条件，强调从设计初始阶段便依靠设计、评估的决策循环迭代流程，进行建筑效能分析来产生符合环境效益的最佳设计方案，最终达到追求环境可持续发展的目的。本文着重阐述了BIM技术在暖通绿色设计中的应用，希望通过BIM技术在暖通绿色设计方面的实践总结，为今后的绿色设计工作提供方法和指导。

BIM技术；暖通空调；绿色设计

1 概述

绿色建筑是在全寿命期内，最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境、减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。绿色建筑评价标准设计阶段评价类别中，与暖通专业设计相关的有三大项：节地与室外环境、节能与能源利用和室内环境，所以暖通专业的绿色设计，是绿色建筑设计中的重要一环。

基于BIM技术的绿色设计，即建筑设计工作基于建筑信息模型（BIM），结合当地气候条件，强调从设计初始阶段便依靠设计、评估的决策循环迭代流程，进行建筑效能分析，来产生符合环境效益的最佳设计方案，最终达到追求环境可持续发展的目的。

基于BIM技术的暖通绿色设计的实施方法为：将BIM技术引入绿色设计，BIM信息模型可以高效与各类仿真模拟软件实现数据链接，对建筑的声、热、风环境以及建筑能耗进行模拟仿真，验证建筑物理性能的合理性，从而快速校验设计方案是否达标绿色设计目的、是否满足绿色建筑评价标准的相关要求。

2 BIM技术在暖通绿色设计中的具体应用

2.1 建筑能耗分析

基于BIM技术仿真模拟分析建筑能耗，特指建筑的运行能耗，即人们日常用能，如采暖、空调、照明、炊事、洗衣等的能耗。整个过程透明化，各参与方通过3D数字信息模型就可以事先模拟建筑物任意构件变换后所产生的能耗。能耗分析结果可以用各种各样的色彩图表直观表达出来，也可导出动画，提高可读性。

2.2 风环境分析

基于BIM技术的室外风环境模拟可以准确地对不同的建筑布局方案进行风环境的模拟分析比较，从而设计出合理的建筑布局方案。而且，通过模拟建筑外环境的风流动情况，可以获得各单体建筑周围的空气流动情况以及建筑表面风压分布和风压系数的分布，借助这些信息可进一步指导建筑内的自然通风设计。

建筑内部自然通风方式、机械通风的气流组织是否合理等问题，也可利用CFD模拟软件进行分析。模拟建筑在外窗全部开启的情况下，其室内通过自然风压形成的室内气体流动，对其建筑室内的自然通风状况进行预测，为建筑功能布局、窗口位置提供合理化建议，并为内部通风系统提供节能策略。此外，通过确定风口布置、风口形式以及风量等设计参数设定模型计算参数，对室内机械通风的气流组织情况进行分析，根据气流流向、流速、流量分布等数据，分析通风空调方案的合理性及方案优化比选。

2.3 声环境分析

将BIM模型数据导入声环境模拟软件对建筑声环境进行模拟，通过建筑表面内部的噪声分布、噪音等声线图、声强线图等可为建筑物布局、道路规划的合理性、隔声屏障设置等提供科学的技术分析依据，得出建筑周边噪声分布情况、优化围护结构隔声设计等。

对声音品质要求较高的工程项目（如剧院、演播厅、音乐厅等），需要对建筑室内音效和音质进行精确的计算，通过声仿真模拟软件得出的室内等声线云图、声强分布图，混响时间测算数据等，确定方案的合理性以及优化其外部几何形体、内部空间布局及高度、看台设计等。

2.4 热能环境分析

基于BIM技术室内热环境分析主要研究太阳辐射、围护结构传热传湿、人为释热等因素对室内热环境的影响。通过仿真模拟，得出室内温度场、矢量场等结果，用于确定建筑遮阳方式、建筑保温材料与保温形式、验证室内通风空调方案的合理性等。也可以用来模拟建筑群夏季典型日不同时刻的室外平均温度与来流温度，从而计算建筑群的平均热岛强度。

3 结束语

基于BIM技术的绿色建筑设计是当前中国建筑业发展的大趋势。可以预见随着BIM技术及各类绿色设计软件的进一步完善，以BIM可持续设计技术为核心的绿色建筑设计必将获得更加广泛的推广和普及。

[1]中国人民共和国国家标准.绿色建筑评价标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2015.

[2]石磊,郄崇霄,韩智华等.基于BIM技术的绿色设计研究初探[J].中国勘察设计,2016(6).

Green design based on BIM technology refers to the ar⁃chitectural design based on building information model,combined with the local climate conditions,emphasis on initial stages of de⁃sign depend on cycle iterative process of the design,evaluation about decisions,building performance analysis to produce conforms to the optimal design of environmental benefits,finally achieve the goal of the pursuit of environmental sustainability.This paper ex⁃pounds the BIM technology application in HVAC green design,with BIM technology in HVAC green design practice,offers method and guidance for the green design work in the future.

BIM technology;HVAC;green design