马振

摘要：在科技发展的推动下，近几年建筑行业也呈现出了良好的发展势头。建筑节能设计以其能降低建筑能耗，为人们提供健康绿色环保的生产生活环境成为建筑企业的主导设计思想。本篇文章主要通过BIM技术构建建筑虚拟模型，分析模型信息，提炼出建筑节能设计过程中的相关数据资料，为建筑节能设计的能耗分析提供数据参考。

关键词：BIM技术；建筑节能设计；设计；问题；应用

前言

现阶段，全球范围内面临着一项严峻的挑战——能源匮乏，这严重制约着建筑业的快速发展。在可持续发展理念下，寻求解决能源问题的有效途径，已成为全人类的共识。经过不断的研究与探索，建筑节能思想为大家普遍认可。随着科学技术的日新月异，建筑节能设计理论与应用技术在减少能耗方面也取得了很大进步。但相比国际建筑节能水平，我国建筑节能水平还有很长的路要走。因此，建筑业专业人员要更新观念，充分利用现代高科技技术，钻研全新的设计方案，切实做到减少建筑能源消耗，真正提高建筑节能水平。

一、建筑节能设计现状

当前在我国建筑行业，由于设计推广力度不够，节能建筑设计技术发展尚不足以满足建筑设计需求。不少设计师在设计方案时，缺少主观性创意设计，更多的只是参考别人现成的设计方案，甚至套用已有的技术模型进行设计，这样的设计大多缺乏建筑灵性。还有的设计师对设计方案和实际工程没有进行详细的计算分析，没有进行检验工作，不考虑设计是否达到“绿色”“经济”“环保”要求、使得設计出的方案不符合施工需求，很多设计如出一辙。而且，大多数的设计师，他们设计的重心是建筑物的外形以及功能，忽视的能效设计重要。在AutoCAD软件占领绘画社会的当前，很多的设计师只能进行手工输入数据，将这些数据存入专业软件内，才可以进行能量分析。熟练的操作这些软件，需要设计师具备丰厚的专业知识，具有一定的分析基础。然而，在实际工作中，大量的设计师不具备该技能，使得分析工作难以开展。

二、现阶段我国建筑节能设计中存在的问题与发展趋势

新世纪以来，随着建筑行业的迅猛发展，能源消耗量的增加成为建筑业的一大问题。因此现阶段，面对我国能源紧缺这一现状，这就要求我们必需要做好建筑设计过程中建筑节能设计方案。然而，以前的能耗分析软件已经不能满足现阶段能耗分析。一方面，传统的能耗分析软件在进行相关分析时，对相关数据的要求较高，并且专业要求较高，这就给能耗分析工作带来了不便。相关人员在进行能耗分析时，需要在数据的处理上花费大量的时间。另外，随着我国现阶段建筑机械的改进与施工技术的提高，以往的能耗分析软件已经不能准确的进行建筑模型的建立，从而影响建筑的节能设计工作。因而，得出的数据很难再指导实际的施工过程。另一方面，在实际建筑节能的设计工作中，设计过程中很难对建筑节能问题引起重视。并且我国节能设计方面的理论水平不高，许多的设计师在进行建筑设计时，过于注重建筑的功能与外形设计，设计过程中忽略了节能方面的设计，这也是现阶段我国建筑节能设计工作中存在的问题。

提高建筑能源利用率，加强建筑节能设计，首先在设计的起始阶段，要对建筑节能设计引起重视，保证设计质量。未来我国建筑设计工作中必然要考虑节能方面的设计，一方面，建筑设计过程中通过应用相应的软件进行能耗方面的分析，并将分析结果应用到实际的施工过程中。普及BIM技术在建筑行业的应用，是未来建筑节能设计工作的重点。另一方面，还要提高能源的利用率。通过BIM技术的应用，进行相关参数的分析，从而使建筑施工过程中的节能工作水平得到提高。

三、BIM 技术在建筑节能设计中的应用

1.BIM技术

BIM即建筑信息模型，建筑师利用BIM技术，根据实物设计出包含建筑构件特征，建筑材料特征以及建筑全部数据的虚拟建筑模型。它一个真实的智能三维立体模型，该模型可以辅助设计师进行科学预设。设计师可以在该模型中输入立面、坡面以及平面等相关信详图信息。还可以输入大量的建筑材料信息、预算报表、门窗表以及施工进度等等信息。这些信息在模拟系统中被整合，分别的叠放，方便设计师参考使用。随着社会不断发展，社会呈现出数字化、智能化、数字化发展趋势，建筑物设计也跟上社会发展步伐，将BIM技术作为核心技术，衍生出大量的3DCAD软件，这些软件随着时间推移逐渐成熟，逐渐发挥出巨大作用。人们一直希望设计方案图时，可以做到节约成本、缩短时间以及提升设计质量，然而，3DCAD软件有着无可比拟的作用，它发挥出优越性，被建筑师青睐。

2.基于BIM技术的建筑节能设计应用

利用BIM技术，构建虚拟建筑模型，建筑材料、三维空间效果、构件属性等设计信息将直观地呈现在设计师眼前。在建筑设计具体的能量分析过程中，只需导入相关的能量分析软件就可以对整个设计方案进行分析计算，并反馈出详尽的能量分析结果。在建筑设计的方案阶段，利用建筑信息模型和能量分析工具能有小地简化能量分析操作步骤，提高工作效率。更能通过计算机强大的计算分析功能提高能量分析结果的准确性和快捷性。其中，美国是目前BIM技术在建筑节能设计中应用最为广泛的国家之一。美国的Green Building Studio可以达到建筑节能设计方案的各项要求。GBS可以快捷地从BIM软件中导入建筑模型，利用建筑模型中包涵的海量建筑信息来构建一个相对准确的热模型，并将模型格式转换为XML的格式。进而根据实际的建筑标准和建筑法规，对不同需求的建筑空间类型进行智能化假定。模型假定后，再结合建筑物所在地的典型气候信息数据，将DOE2.2模拟引擎引入到模型中进行模拟节能分析。其中分析内容包括建筑物每年的能量消耗、采暖制冷负荷、照明所需耗费的电力资源等，这些耗能数据都能够在模拟耗能系统中一一地展现出来，较为直观地反映过建筑节能设计的效果。

3.基于模拟系统节能设计

气候数据的影响是设计最后阶段要考虑的因素，DOE2.2模拟系统可以对其进行模拟分析，提高数据的准确率。实现该过程，设计师只要手动输入相应的建筑类型以及建筑地址就会获取相应的数据。随着科技水平不断完善，GBS得到优化升级，它输出的文件格式可以有，3DVRML、GBXML、DOC-2.2等等格式，格式选择范围广，方便设计师进行设计和分析。建筑基本完成之后，设计师需要对建筑能效性进行分析、计算、模拟，EnergyPlus是一个智能软件，它可以进行全面分析，它使用的光洁的模拟软件，基本不自带图形，对数据分析的准确率非常高。该软件包含程序复杂的子系统，它可以模拟整个建筑物的能量流以及热能流量，并且在规定时间内计算出建筑设备负荷情况，方便设计师对整个耗能进行分析处理，更好的解决了能量消耗问题。在进行2DCAD设计时，可以充分考虑该设计环境，计算出精准的数据。从实践中发现，2D CAD在合适的建筑环境下，它可以启动EnergyPlus系统进行模拟设计。该工作开展之初，需要大量的专业人士集合在一起进行分析，而且这个分析过程会消耗大量的时间，人们知道手工进输入时，这工作量非常大，这些数据包含建筑场地、建筑构造、当地气候以及建筑物用途等等。在BIM环境中，设计师在组建模型过程中，它能够实现第三设备相互结合开展工作，例如实现BsproCom相互结合。以往限制BIM文件转化的文件格式，经过结合之后，BIM中大量的IFC文件格式可以顺利的转化成EnergyPlus的数据格式。同时，GBS的gbXML在结合条件下，也可以实现EnergyPlus IDF格式转化，提高设计质量。

四、结束语

BIM 技术对建筑节能设计的影响是显著的，经过理论分析和计算机模拟，BIM 模型应用于建筑的环境分析与评估中，可以有效克服传统方法的缺点，帮助工程人员快速提取建筑信息，准确分析计算结果，了解建筑的环境性能。

参考文献：

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