基于BIM 的建筑设备节能技术的应用研究

王燕

湖南城建职业技术学院 湖南湘潭 411100

传统建筑工程项目在设备节能中存在较大的缺陷，常常因受各种因素的影响而出现稳定性差和资源利用效率低下问题等。而BIM技术的有效实施能够将建筑项目中的数据信息进行分析与整理，并通过有效的预算和计划加强对资源的协调利用率，优化建筑结构，全面提升建筑工程项目的节能结构协调设计效果，根据调查结果显示，采用此技术的节能设计各种资源的利用效率得到大幅度提升，具有较强的节能效果。

1 BIM 技术

BIM 技术，就是建立信息模型并应用。数字模型也就是BIM技术。通过建设项目特点以及根据物理功能，将表达数字模型构建起来，使知识资源共享。运用虚拟建筑信息的建模技术，将整个建筑工程施工过程中的设计和测试有效地管理。从当前来看，许多技术都已经参与进来，无论是规划设计项目阶段，还是完整管理和施工过程都会涉及到。建筑工程施工项目的施工过程、技术基础设施、施工项目理化特性以及重要数据，使建筑工程数据库和信息模型形成。数据库构建，能够把建筑物化学性和物理性以及建筑要素和要素之间的关系反映出来。BIM 技术在建筑工程施工项目中有效应用，在数据中可以保存有关于建筑的数据。根据发送和共享BIM技术信息与建设设计之间的关系。数据库构建,能够使建筑工程施工项目可持续发展很大程度地促进，并且，若数据有关的建筑工程施工项目需要，可以对BIM 数据库进行查阅，采集数据的过程简化，从而使建筑工程施工效率得以提升。另外，通过各个项目主管对信息BIM 数据库的反馈，该数据库可以与多个项目参与者进行连接。既能够使建筑工程施工的配合得以提升，又能够使建筑工程施工的效率很大程度地提升。

2 BIM 的特点

2.1 可视化

传统建筑设计方法，主要采用CAD 数据信息平台。设计师既要将计划绘制和编目，还要索引整体，CAD 数据信息结构相对也很复杂[1]。传输失真会使后续工作受到很大的影响。现代建筑工程设计排水方面，许多地方运用的都是BIM 技术。有效运用信息模型，能够将有关信息尽快地获得，致使信息传送中被歪曲现象得以避免，从而使信息和数据的完整性和实时性得以有效地提升。此外，相对于其他的设计模型，建筑设计排水模型有所不同。根据土木工程模型设计卫浴模型。设计卫浴模型的过程中，需要运用合适方式将局部模型修改。设计建筑物地板的标准：防止改变局部模型而影响设计地板，但是，设计项目平衡在一程度上却受到了损害，影响了整体设计建筑物。应用BIM 技术以后，完成模型以后，可以将设计的排水和供水进行一系列的更改，以便设计工作能够将工作效率有效地提升。

2.2 一体化性

BIM 技术可以将建筑目标直观地展现在大家面前，具有一定的可出图性，针对这一特性，业主方可以根据自身的需求对建筑设计提出改进意见，从而更好地保证建筑项目的绿色环保性。BIM 技术不仅在设计过程中表现出很好的优势，而且还可以应用到建筑的工程进度、质量以及成本管理中，具有一体化的特性。例如，目前建设工程主流预算软件中，都需要将设计图纸重新导入，或者进行模型胡处理，才能进行工程造价计算。但是在BIM 软件中可以直接根据模型计算出工程造价，省去了很多时间和精力，而且计算的数值更加准确。

2.3 模拟性和执行性

BIM技术在设计和实现过程中，主要以具体的设计领域为基准，尤其是在传统流程设计时，设计工作者可以借助于现有功能和个人功能，将设计方案中存在的各种问题解决，并借助于BIM 技术，确保各项操作的全面实施。除此之外，人们还要将仿真需求呈现出来，之后从仿真结果中确定测量结果和测量内容。例如，人们可以借助于BIM 技术，了解建筑物中的热传递规律。施工企业也可以根据规划决策内容，让管理人员借助于BIM 技术了解建筑物的施工进度，明确施工中存在的具体问题。

2.4 数据数字化

将工程项目建设的各项数据统一在同一个软件平台上进行管理，相关人员能够更加全面、准确、清晰了解和掌握设计建设的具体情况，能够及时发现问题，为问题的整改和问题的解决提供了重要的数据依据。BIM 技术的计算能力非常强，加强了对施工建设中的技术、材料、施工工种、时间等进行科学有效的计算和评估预测，强化了数据信息的传递、沟通和共享利用。通过科学合理地使用计算机技术等方法和手段，进行快速的计算和测量，提高项目的精度，准确地计算工程项目建设的工程量，促使预算的编制更加科学合理。

2.5 协调性及优化性

从实际建设项目建设工作执行中能够看出，涉及到的问题较多，如建筑材料问题、机械设备问题等等，此时，想要确保维修工作顺利开展，专业人员的引进显得尤为重要。从之前施工管理系统应用中能够看出，需要执行很多检查操作步骤，导致实际开发工作开展会出现很多问题，增加施工现场的混乱局面。为此，相关企业可以通过BIM 技术应用，将上述问题彻底解决。实际BIM 技术的应用，能够将嵌入数据类型集成到设计计划之中，做到深入交付。

3 基于BIM 的建筑设备节能技术的应用

3.1 参数化设计

①参数化建模。建设工程项目在设计的过程中常常会应用到较为烦琐和复杂的自曲面，这是现代工程设计中必不可少的元素之一[2]。而BIM 技术的有效应用能够对项目相关参数以及参数值之间的关系进行深入解读，对存在差异的参数进行相应的调整和完善，并结合当地的实际情况设计完善的结构形体，确保建筑工程项目的施工进度和建筑质量。②分析模型。BIM 技术在施工设计方案中的有效应用不仅能够对工程项目结构设计中涉及的物理等学科信息进行有效的处理，还能对结构数据信息进行有效的解读，分析其在不同结构中的重要作用。将BIM 技术应用于建筑结构实体构件创建，能够在系统中自动生成相应的分析模型，并对建筑项目的节点信息以及施工技术等进行完善的分析与解读，保障设计方案的合理性。③优化和创新建筑工程项目在设计过程中，需要对建筑模型进行有效的处理，并同时设计出多个设计方案进行挑选，因此，借助BIM 技术平台相关工作人员可以针对同一建筑工程项目同时设计出不同形式的方案做备选，并利用BIM 技术中的可视化技术进行分析的过程中选择一个最为合理的方案作为施工的最终方案。

3.2 材料节能应用

在材料利用方面，采用建筑设备节能能够提高材料的利用效率，并减少废弃材料，最大限度的降低资源浪费。对建筑行业来说，这一行业对资源的消耗是最高的，造成的污染问题也是十分严重的。从这个角度出发，如果能够实现建筑设备的废弃物再利用，便能够降低污染问题和资源消耗。并且在建筑设计施工中，还能够应用轻质建筑材料，来提高材料的环保性。由此可见，在建筑设计中，对建筑材料的挑选时要尽量选择高环保且可以循环使用的建筑材料，选择可循环、可再生的施工材料。而在这时，BIM 技术将展示它强大的性能，员工可以运用此技术软件模型，对建筑材料的品种进行大量的分析并且对重量的度量也十分精准，还可以对可循环利用的材料进行检查，查看是否达到节能的标准，以此来为建筑设备的节能设计提供更加科学、准确的保障。

3.3 数据管理

随着建筑工程施工建设的工程量越来越大，工程建设更加复杂，涉及的数据信息更多，数据管理的难度更大，信息的储存量更大。通过科学运用BIM 技术，构建更加完善的、系统化的信息交流和信息应用平台，在平台中统一管理数据，实现数据资料、数据信息的共享和利用，强化各部门人员的交流、沟通和协作。实现建筑工程项目建设环节相关信息的分阶段、分模块处理，降低信息管理的难度，实现对数据信息的集中处理，方便发现施工建设中的错误，及时调整和改进设计方案。实现数据信息的信息化处理，数字化处理，确保数据信息资料更加全面和完善，提高信息整理、管理、存储的水平。

3.4 碰撞检查

在传统的建筑设备工程设计当中，CAD 二维图纸利用简单的线条表达建筑中各个构件的信息，但是真正的构件信息和各个构件之间的关系只能依靠建筑人员的想象。在实际工程当中，管道碰撞、工期冲突以及专业协调方面的问题，让几乎所有的建筑设备工程都要返修，对其进行重新设计和施工，所以碰撞造成的经济损失是十分巨大的。BIM 技术最大的优点就是三维可视化，在一些大型的建设中，复杂的三维设备管路可以利用BIM 三维模型直接体现出来，利用相应的模拟软件进行碰撞检查，让工程得以优化，减少工程出现返修的概率，优化管道的排布方式[3]。

3.5 设备施工动态监控

BIM 技术在建筑施工中不可忽视，它在实时检查和监控建筑模型、充分掌握整个施工进度和分析一些潜在问题方面发挥了重要作用。通过BIM 技术，可以对整个建筑模型的某些特征进行系统、完整的验证，特别是在建筑能耗、空间覆盖等方面。建筑工程由几个部分组成，其中最关键的是机电线路。由于设备种类和数量的增加，电气和机械线路的建设变得更加困难。整个建筑机电线路的建设和开发，对于机电线路设备来说，必须是相对科学合理的。此外，还可以直接和显著地搭建模型，模拟施工时间、空间以及管理、模拟整个建筑，从而有效地控制建造时间表，保证项目的质量和效率。

3.6 太阳辐射

为了提高建筑物设计中的能源效率，应该使用Ecotect 软件分析建筑物本身的太阳辐射情况，并针对出现的问题提出对策。全年太阳向建筑物辐射时数较长，因此，应安装太阳能光伏板以收集充足的太阳能，以为建筑物中的个别功率较低的设备提供日常用电。而太阳能光伏板对于建筑本身可以降低建筑物的温度，也能够达到节能的目的，有效地通过太阳能为人们的生产和生活提供电力[4]。

4 建筑节能与结构协同设计优化

首先来说，相关的专业人员需要对项目样板来做出科学合理的创建，利用BIM 技术构建起模型并确保模型构建的科学合理性，这样可以有效的提升设计工作开展的效率。在进行实际的设计工作的时候，相关的设计人员需要结合建筑工程的实际需求来进行相关软件的重置。对于项目视图结构来说，工作人员在开展具体工作的时候，要尽可能的保障视图结构的层次清晰，这样做有助于对视图进行管理，继而提升工作的效率，对于那些当前设计过程当中不需要的内容，可以相应的对其进行隐藏。其次还需要实现常用和异型构件族的创建，钢结构和预制构件在建筑工程项目当中的出现频率还是相当来说比较高的，设计人员在开展具体工作的时候需要根据工程项目的相关需要来进行构件选择，这样一来就可以有效的实现设计效率的提升，满足相应的设计需求，可以提升设计的整体效率[5]。最后在对BIM 技术进行应用的过程当中，还需要基于碰撞分析的结果来对结构设计的方案进行有效调整，对设计过程当中所涉及到的专业模型可以进行更有效的整合。模型的构建一般都是基于建筑物的真实尺寸然后按照一定的比例来进行设计的，设计图纸当中的问题都可以相对清晰的得以呈现，这对于最终设计精准度的提升来说会产生积极的作用。

5 结语

总的来说，环境污染和能源短缺在我国越来越普遍。因此，建筑设备节能是现代社会发展的必然结果。BIM 技术在建筑节能各阶段的应用，不仅提高了设计的有效性，而且提高了设计的可行性和合理性。因此运用BIM 技术，不断扩大建筑节能设计，以保证更高的能源效率和更好地保护整个建筑物的环境，并确保建筑事业的不断发展。