基于BIM技术的建筑节能设计应用探讨

2018-03-28尹佳

四川水泥 2018年11期

尹佳

（广西科技大学鹿山学院 545616）

结合我国建筑行业的发展现状有效在全生命周期内实现节约资源和保护环境已经成为重要的社会课题，相关部门要积极整合设计介质，秉持节能设计理念，全面提升设计工序的合理性和时代价值，为建筑节能管理工作的全面优化奠定基础。

1 BIM技术内涵

所谓BIM技术就只是建筑信息模型技术，是一种将CAD技术作为基础处理方式的信息技术体系，能整合多维模型信息，确保利用三维几何建筑以及建筑构件能推演出建筑的进程，并且对建筑材料、价格以及建筑施工进度等基础信息进行仿真处理，从而借助模拟过程有效呈现出来，为建筑工程项目施工设计部门提供有效且直观的预测数据，为后续施工管理创设良好的平台。

BIM技术最大的优势就是能实现可视化三维信息处理，结合BIM模型就能对效果图进行判定和分析，有效建立人员调度处理和沟通，并且优化决策的时效性和完整性，提升建筑项目设计管理水平，为项目建造和运营创设良好的发展空间，也能有效处理相应的信息结构。最重要的是，在BIM技术结构内，也能形成对象化的信息处理模式，确保能按照规划要求完成几何参数的约束和处理，为信息模型的建立和升级奠定基础[1]。

需要注意的是，在BIM 技术运行的过程中，能对工程信息的建立过程、管理过程和共享过程进行综合分析判定，从而实现建设项目的全生命周期管理，这对于现代建筑工程体系而言具有非常重要的价值，能在施工前借助可视化方案减少设计变更对这个施工项目造成的影响，确保最大程度上减少项目施工成本，正是基于BIM技术的优势，所以推广范围在不断扩大。

2 BIM技术在建筑节能设计中的应用

本文选取某工程项目为例，工程项目为民用住宅，共六层，建筑工程项目的房屋实用面积为2400平方米，施工设计单位借助BIM技术模型元件对保温性能、建筑采光等基础特性进行了模拟分析，并且集合分析结果予以系统结构判定，有效提升了建筑工程项目的节能效率和综合水平。依据案例设计方案应用BIM技术，具体分析应用如下：

2.1 朝向策略分析

在应用BIM技术进行设计的过程中，对建筑最佳朝向的设计较为关键，是决定建筑工程项目内部冷热舒适度以及建筑节能效率的重点。在我国，不同的地区气候具有一定的差异，这就需要建筑结构设计人员结合地区实际特点进行针对性设计，确保能在夏季尽量减少暴晒而在冬季能获得充足的阳光，因此，在北方地区更加倾向于“坐北朝南”的设计格局。结合太阳的运行方向进行建筑设计，确保能在冬季获得良好的采暖效果[2]。

基于此，在案例中工程项目设计之初，设计人员就借助BIM技术对位置坐标进行了预估，并且选择一年中温度最低以及温度最高的两个月份对相关建筑朝向予以分析判定，从而选取更加适宜的建筑设计角度，提高节能效果的基础上，确保能为住户提供更加全方位且舒适的居住环境。需要注意的是，在利用BIM技术进行设计的过程中，焓湿图是较为关键的参数体系，能充分考量人体的热舒适性，确保能将相对湿度、气流速度以及空气温度等基础因素进行充分融合，利用软件自动化处理计算就能形成舒适区域，保证朝向处理策略的完整性和时效性。

2.2 热工分析

利用BIM技术还能对建筑工程项目进行热工项目的分析和判定，有效形成良好的设计建议，维护设计效果和设计水平。在现代建筑节能体系内，建筑维护结构对于建筑节能技术的应用具有重要的意义和价值，需要建筑工程项目设计人员充分应用建筑结构的物性参数确保热工性能分析的合理性。例如，本次工程项目中，1）墙体结构，应用的是 EPS、砖结构等，厚度为 EPS20mm+砖结构200mm+EPS20mm，导热系数为 0.528；2）窗户结构，应用的是普通玻璃，厚度为6mm，导热系数为3.886；3）天花板结构，应用的是混凝土材料，厚度为100mm，导热系数为12.55；4）楼顶层结构，应用的是沥青结构、混凝土结构和保温层结构，厚度为沥青 20mm+钢筋混凝土200mm+保温层20mm，导热系数为6.275[3]。

结合模型中的相关参数进行分析判定，有效设置不同的信息体系，确保能发挥BIM技术的优势。设计人员针对以上设计要点进行了项目升级化分析，借助BIM技术对具体信息进行判定和综合处理，调整各个房间的信息参数，设置自然通风状态，按照人员密度对不同建筑结构进行功能化的合理性设置。并且，要应用BIM技术对温度以及室外太阳辐射强度等进行数据处理和分析，有效判定外围护结构保温的实际效果和应用关键，从根本上提高建筑工程项目热工分析的合理性，从而保证节能设计的目标得以实现，在为用户提供良好居住体验的基础上，满足建筑结构节能设计的实际需求。

依托BIM技术设计的分析制定了相应的处理方案，首先，要设置保温性能较好的墙体保护层，有效提升整个建筑工程项目的设计效果。其次，要更换窗户，利用双层中空玻璃，能一定程度上降低导热系数，确保能在维护整体居住体验的同时减少能源的损耗。再次，要对保温层予以合理性优化，借助屋顶绿化项目进行保温效果的升级。最后，要改善空调系统，合理性完善处理工作效率，保证节能效果[4]。

2.3 采光设计

在实际研究工作中，施工部门借助BIM技术软件对室内天然光源等基础采光要素进行了分析，整体建筑结构采光性较好，依托BIM技术就能对采光计划和设计结构进行统筹分析和判定，确保相关因素之间结合效果能满足实际设计要求。一方面，针对部分光线较强的房间要进行遮光布或者是遮阳板的处理，避免强光照射。另一方面，要在建筑前空地种植落叶树，有效遮蔽阳光的基础上，在冬季因为树叶脱落能为建筑接受更好的阳光提供保障。