王 颖 中国瑞林工程技术股份有限公司

1 BIM技术的概述

BIM，中文名为建筑信息模型，其应用是建立基于建筑工程综合信息的三维工程数据模型，从而更全面、直观地掌握建筑施工过程。在建筑业中，该技术概念最早应用于建筑设计是在20 世纪初，随着多年来不断完善，得到了建筑业的认可。BIM技术在某些功能上与CAD技术相似，但也有明显的区别。它可提供建筑物整个施工和使用周期所需的各种数据和信息，如建筑物的空间几何信息、施工进度信息、施工过程的造价信息等，不仅能以三维的形式在电脑上显示相关的建筑信息，能够详细的展示建筑的各部分要点，进而实现精细设计的要求。

2 BIM技术在建筑节能设计阶段内涵价值

在建筑节能设计中，BIM 技术的应用不同于传统CAD 设计模式，其设计图纸的实用价值更高，也能更加直观展示，改善了传统设计模式的弊。在节能设计阶段，BIM技术使传统的二维设计过渡到三维设计，然后，通过对三维图纸可行性分析，实现建筑设计的重大改革。在传统模式下，建筑设计完成后进行能耗分析，而BIM 技术是在设计初期采用兼容性强的三维模型进行能耗分析，以确保可持续发展理念融入设计过程。其包含以下内涵价值。

（1）BIM 技术实现了数据的数字化显示，将实际建筑参数统一到模拟代用品上进行处理。

（2）BIM技术推动建筑工程朝着信息化、科技化发展，实现传统建筑分析方法的创新。通过模型数据的输入、更新、修改和检验，使整个建筑设计方案更加科学、经济、可行。

（3）BIM 技术系统中的所有数据都是开放、透明、可共享的，营造了一种共享的氛围。因此，所有设计师都可实时沟通、资源共享，不仅提高了工作效率，降低了工程成本，还取得良好建筑节能效果。

3 工程概况

某地区一高层建筑项目，工程总建设面积约6180m2，总建筑面积约1020m2。为提升项目的节能措施，本项目采用BIM技术，取得了不错的节能效果。

3.1 建筑节能设计的要点

在施工现场数据和信息调查之前，要从建筑物的场地、地形、适应性等方面进行收集。（1）在综合分析建筑所在地气候条件的基础上，确定了该地区建筑结构的节能设计方案（2）合理设计建筑朝向，确保满足建筑节能要求。（3）合理选择物美价优，且节能性能良好的建筑结构材料。（4）合理设计建筑体积和空间结构，充分引入自然光，设计科学合理的遮阳方式。

3.2 BIM技术在在设计初期的应用

（1）BIM技术辅助确定建筑的朝向。建筑朝向是指建筑物接受光照的朝向，其主要通过建筑物自身的通风效果以及受太阳能量的差异影响建筑物的能耗。因此，利用BIM 系统中先进自动模型几何分析功能，把建筑模型直接转换为建筑能量模型，进而综合分析不同热块能量模型方案的差异，最终确定建筑朝向方案。因此，在本项目中，事先根据场地地形情况，利用BIM技术综合分析建筑物朝向，并综合分析太阳辐射以及采光的情况，最佳方向为东偏南22°、西偏南22°。其次，根据建筑物的性质要求，为更好突出建筑物的形象，最终确定建筑物的朝向为东偏南20°。

（2）BIM技术辅助优化建筑形体设计。利用BIM技术对影响建筑造型的各种气候因素进行分析，帮助设计师在确定建筑造型前将建筑节能作为考虑因素之一，从而降低建筑能耗。本工程地处气候湿度大、常年有风的地区。因此，可考虑通风要求，改善室内环境。

一方面，确定辅助功能的位置，如建筑物交通体。本项目采用两种布局方案：其一：交通主体在东部；其二：交通主体在西部。利用BIM技术，分析两种方案的通风效果，该地区全年北风。方案1，办公楼容积前后有一定压差，通风效果好。方案2，楼体前后无压差，通风效果差。因此，最终选定方案1。

另一方面，加强建筑通风设计。通过BIM技术建立模型，分析建筑的综合情况，按照建筑物的形状来选定遮阳模式以及相关的尺寸，进而制定出经济可行的设计方案。

3.3 BIM技术辅助建筑维护结构设计

（1）合理选用建筑外围护墙材料，基于BIM 技术，分析各种类型墙体材料的能耗情况，因此，除了钢筋混凝土外，还可以选择一些保温性能好的保温材料，如保温复合墙板等。结果表明，随着建筑墙体材料热绝缘性能的提高，每平方米能耗显著降低。

（2）建筑外窗材料的选择。通过控制不同朝向的门窗面积比，可以有效地降低门窗的传热系数，保证门窗满足节能环保的要求。因此，选用铝合金窗框材料；选用导电率低的外门窗玻璃材料；选用密封性能好的门窗。基于BIM技术，分析了门窗材料的能耗，确定了最佳门窗材料。结果表明，选用传热系数较低的门窗材料，建筑每平方米能耗呈明显下降趋势，节能效果显著。

4 结论

总之，BIM 技术作为一种先进的技术设计理念，能够有效提供科学、准确的数据信息来判断建筑设计的性能指标，实时分析建筑设计方案的合理性，进而对设计方案进行科学合理的优化，有效减少建筑物后期的能耗。