基于BIM技术的建筑节能设计应用研究论文_李晓权

基于BIM技术的建筑节能设计应用研究论文_李晓权

茂名市城建设计院 广东茂名 525000

摘要:现代建筑整体建设水平的不断提升,对建筑节能效果提出了更高的要求。在此形势影响下,应加强建筑节能设计,运用先进的设计理念及科学的设计方法,确保其设计的有效性。实践过程中应结合BIM技术优势,根据建筑节能设计要求,扩大该技术的实际应用范围,优化设计方式的同时,提升建筑物长期使用中的潜在价值。因此,本文将对基于BIM技术的建筑节能设计应用进行研究。

关键词:BIM技术;建筑节能设计;应用范围;潜在价值

注重基于BIM技术的建筑节能设计应用研究,有利于提高其设计效率,完善建筑节能设计方案,最大限度地满足建筑节能设计要求。因此,设计人员在开展建筑节能设计工作时,应注重BIM技术的灵活使用,将其应用于建筑节能设计中,加强对设计过程中存在问题的实时处理,降低建筑物实际应用中的能源消耗率,全面提升现代建筑节能设计水平。

一、当前建筑节能设计的现状分析

结合当前建筑节能设计在我国的实际发展概况,可知其推广范围具有一定的局限性,难以达到实际的设计要求。很多的设计人员在建筑节能设计中依然采用了既有生态建筑设计方法,并参考具体的案例开展设计工作,对设计方案实践应用中的节能效果分析不足。与此同时,设计人员在建筑节能设计中往往关注了其外观、功能,而对最优的设计方案考虑不充分,未能将节能设计理念始终贯穿于整个建设设计流程,一定程度上影响了建筑节能设计效果。

在2D CAD时代中实施建筑节能设计工作计划时,专业软件中所需的数据输入依赖于人工输入方式,进而对建筑物实际应用中的能量进行分析。但是,由于专业软件使用中对操作人员的综合能力要求高,且能量分析依赖于扎实的基础知识,加上数据输入过程繁琐,导致建筑师难以直接通过设计方案对建筑能量进行有效分析,无法满足绿色建筑节能设计要求,客观地说明了这一时代建筑节能设计水平有待提升。

二、建筑节能设计中能量模拟及分析软件应用现状分析

在开展建筑节能设计工作时,通过对计算机技术的高效利用,能够为建筑能量的模拟分析提供技术支持。最初有关计算机技术应用于建筑节能设计的研究工作为20世纪70年代,受到世界石油能源危机的影响,建筑能源领域的研究引起了广泛的关注。研究中通过不断开发能量分析软件,为建筑节能设计水平的逐渐提升提供了重要的保障。像建筑能源领域研究中英国的ESP、加拿大的Hot 2000等,隶属于建筑能量分析软件范畴。

我国建筑节能设计在《公共建筑节能设计标准》指导下取得了一定的成果,但传统的能量分析方法使用中依然存在着缺陷,难以达到建筑节能设计要求。实践过程中导致能效设计概念难以实施的原因较多,像节能设计方法使用不当、节能意识不足、专业能效软件功能不完善等,都影响着建筑节能设计效果。同时,建筑设计与建筑能耗之间也存在着各种矛盾。具体表现在:(1)能耗计算过程复杂,建筑设计人员难以利用辅助工具处理设计中存在的各种问题,致使建筑节能设计效率低;(2)建筑节能设计方案确定中难以直接地进行能耗计算与分析,节能优化设计水平有待提升;(3)建筑能耗分析中得到的结果对具体的设计过程缺乏科学指导,间接地加大了建筑节能设计人员工作量。为了有效地处理这些矛盾,需要建筑设计人员重视信息技术使用,在任意的设计环节对建筑能耗进行有效分析,从而为建筑节能设计方案的不断完善提供参考信息,实现其优化设计。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,未来建筑节能设计中需要注重包含所有建筑信息的数字化模型构建,以便满足建筑能量分析的各种需求。

三、BIM技术在建筑节能设计中的应用分析

(一)BIM技术分析

现代建筑建设中所依赖的建筑信息模型,简称为BIM。BIM技术实践应用中依赖于三维数字技术,通过对建筑项目所有信息的整合,得到了可靠的工程数据模型,促使建筑设计时间缩短,整体的设计质量得以提高,能够使使用者实时地进行修改,为建筑节能设计思路拓宽提供了重要的技术支持。BIM使用中也可视为功能强大的电子数据库,包含了各种建筑信息,实现了三维空间建筑模型的构建与使用,促使设计人员能够对建筑组成结构的各个部分进行优化设计,提高设计效率的同时增强了设计方案适用性。与此同时,基于BIM技术的3D CAD软件服务功能逐渐完善,在降低建筑设计成本的同时保持了设计工作高效性,为绿色建筑设计中能量分析的自动化奠定了坚实的基础。

(二)BIM技术作用下的建筑节能设计分析

建筑节能设计中引入可靠的BIM技术,能够实现包含众多建筑项目信息的智能化模型构建,促使设计人员可以实时地了解到建筑结构整体布局、材料信息、不同构件的功能特性等。实际操作中若将该智能化模型导入到专业能量分析软件中,得到可靠的分析结果,促使设计人员能够根据这些结果进行建筑节能设计,提高建筑信息资源利用效率的同时健全节能设计方案,促使整个建筑节能设计流程得以不断优化。

根据BIM技术优势,将其应用于建筑节能设计方案确定中,通过对建筑信息模型及能量分析工具的有效使用,方便建筑耗能分析,促使建筑节能设计工作效率更高,也为绿色建筑设计水平提升提供保障。在BIM软件的支持下,导入包含所有项目信息的建筑模型,能够使设计人员直观地观察到所有建筑结构分布,并在建筑行业节能设计标准的支持下对建筑节能设计进行不断优化,增强建筑节能设计效果,为后续作业计划实施提供参考依据。与此同时,在对建筑能耗进行分析时,设计人员引入BIM技术,能够对建筑空调系统、照明系统等能耗状况进行分析,并通过计算机显示出各种数据,促使设计人员能够在这些数据的支持下完成建筑节能设计工作,对整个设计过程进行严格把控,最终得到科学的建筑节能设计方案。

基于BIM技术建筑节能设计,需要对最终得到的节能设计方案适用性进行评估,了解方案使用中能否达到建筑行业节能设计标准要求、资源利用效率是否提高、建筑性能是否得到优化等,发挥BIM技术在建筑节能设计中的实际作用基础上,逐渐扩大BIM技术在建筑领域中的实际应用范围,为建筑行业发展注入更多的活力

四、基于BIM技术的建筑节能设计实例分析

某建筑项目建设中采用了传统的设计方式,实际施工时发现施工成本相比预期增加了6.3%-7.8%,建筑能耗保持在10.6%左右。针对这种情况,设计单位采用了基于BIM的节能设计方式,得到了节能改造方案:通过建立建筑物在三维空间领域的智能模型,在专业软件中进行了模拟分析,促使外墙、门窗等部位的传热系数能够达到规范要求,并对采光遮阳、室内通风等部位的能耗进行了分析,健全了节能改造方案。最终使屋面传热系数K保持在0.84W/(m2.k)左右,外墙热惰性指标保持在3.82左右,且户外传热系数与模板传热系数分布为1.67W/(m2.k)与1.93W/(m2.k),实现了建筑节能降耗。

结束语

通过对以上内容的深入探讨,客观地说明了加强BIM技术使用对建筑节能设计的重要性:保持良好节能设计效果的同时保持了设计工作高效性。因此,未来建筑节能设计中应提高BIM技术利用效率,将该技术应用于各个设计环节中,加强设计过程中的细节问题处理,促使建筑节能设计工作开展能够达到预期效果,促进现代建筑行业的快速发展。

参考文献

[1]张美良.基于BIM技术的建筑节能设计实践性初探[J].城市道桥与防洪,2014,(03).

[2]谭献良,张海华.建筑节能设计BIM技术应用研究[J].湖南城市学院学报(自然科学版),2014,(03).

[3]张莹,邵世军.基于BIM技术在建筑节能设计中的应用研究[J].安徽建筑,2016,(05).

论文作者:李晓权

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第22期

论文发表时间:2018/1/4

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