基于BIM的建筑设备节能技术的应用价值分析

摘 要：在我国国民经济的快速发展下，城市化进程也越来越快，对建筑材料和能源有了更高的要求，能源不足问题也越来越严重。在传统的建设工程中，能源和材料主要是用于房屋以及附属设施的建造，资源利用率不高，而且成本也很高。将BIM技术应用到建筑设备中可以有效减少资源的消耗，促进行业的绿色發展，本文将详细讨论BIM在建筑设备技能技术中应用的现状、意义和方式。

关键词：BIM技术；建筑设备；节能

中图分类号：TU17 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）12-0001-02

近来我国在一年之中的房屋建造总面积在世界处于领先地位，但是，旧的建筑大部分都是高能耗的，而新的建筑也有很大比例属于高能耗，有数据表明仍然达到90%以上。由于人们物质生活水平的提高，每个住户的家电设备也越来越丰富，比如空调的使用已经越来越普遍，这就使得夏季用电高峰问题凸现出来。由此可见，能源的消耗量越来越大，能源短缺已成为全球性的问题，节能化建设已成为国家发展的重要战略方向，在能源消耗加剧的形势下，建筑的节能设计成为当务之急。建筑节能设计，是建筑工程师面临的新挑战，也是对建筑工程师设计能力的考验。在互联网技术的发展下，数字技术、信息技术和人工智能技术正蓬勃发展，以BIM为技术核心的各种建筑设计类3D和CAD软件发展得越来越完善，在建筑节能设计中对能量进行自动化和智能化的分析，为绿色建筑的发展理念提供了技术支撑。

1 BIM技术的概述

BIM技术就是建筑信息模型技术，是以三维数字技术为基础，汇集了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，通过清晰的数字信息将工程项目表达出来。一个技术成熟的建筑信息模型，能够分析出建筑设施整个生命期每个阶段的数据信息资源消耗，对工程项目进行的完整的表述，参与建设的各个施工方都能够普遍使用。BIM技术是通过将数字信息以一定的方式组合排列，模仿呈现建筑物的真实数据信息，这些信息数据既可以是规则的三维几何形状，也可以是不规则的信息，比如建筑结构建设的原材材料、重量、价格和施工进度等。BIM技术的工程数据源是单一的，可以有效解决分布式和异构工程数据之间的一致性和全局共享问题，创建、管理和共享动态的建筑工程生命期信息。建筑师运用BIM技术建造一个虚拟的建筑模型，具有建筑材料和构件特征的信息，可以看作是包含所有建筑信息数据的电子数据库。在所构建的智能化建筑模型中，建筑师可以随意的导出平面、剖面、立面以及各种结构的详细示意图，还有建筑材料数据、工程的预算报表、施工进度等。

2 我国建筑节能设计存在的问题

2.1 没有形成建筑节能设计理念

随着我国国民经济的飞速发展、人们物质生活水平的提高，各个行业领域都发生了全新的变化，对于建筑行业来说，为了新时代建筑发展的更深层次改革，党和政府一直在提倡绿色建筑、循环建筑的发展模式，因此，我国的许多建筑设计师逐渐重视起在设计过程中应用绿色环保的设计理念，但是，绿色节能设计理念在我国的发展起步较晚，在许多方面还存在着不足，处于萌芽状态，相关的工具技术还比较落后。一些建筑设计师为了及时完成项目设计任务，经常直接使用已有的技术，缺少对建筑实际情况的调查研究，没有创新意识和开发新技术的动力，影响了建筑节能设计的发展。

2.2 建筑节能设计效果不理想

传统的建筑设计会比较注重建筑的外观表现和功能的多样化，在节能设计方面缺少科学性、合理性，往往达不到节能的作用，在建筑设计的最初阶段就开始进行节能设计，选用最佳的节能设计方案，以为能达到预期的节能目的，但结果往往造成更多的的人力物力资源的浪费，没有使资源得到充分的利用。目前的建筑设计师常用的节能设计技术都是借鉴已有的技术，对其是否具有节能作用、是否绿色环保及是否经济没有详细的分析研究。使得建筑的节能设计名不副实，没有节能的作用，所以，节能建筑无法在生活中得到广泛的应用。

2.3 建筑设计师专业水平不高

随着新时代互联网技术和信息化技术的不断发展，各种各样的现代化的科学技术应用到我们的日常生活和工作中，而建筑节能设计的技术手段已不仅仅是传统的以CAD设计为主的2D模式，技能设计技术正趋向多元化发展，在输入方式上，也从手工输入向以专业软件为主的自动化输入转变。由于设计软件和应用工具的技术原理越来越复杂精密，这就要求建筑节能设计时提高自身的专业素质和技术水平，但是从目前的建筑行业发展状况来看，许多建筑设计师仍停留在对建筑的单一设计上，不具备建设工程的总体能量分析能力，使得能量分析往往只起到辅助性的作用，没有发挥出在整个建筑节能设计中应有的作用。

3 BIM技术在建筑节能设计中的应用价值

在建筑节能设计中，BIM技术可以有效实现建筑节能的目的。BIM技术的作用主要体现在碰撞检查、精确施工和计划协同等几方面。当建筑工程师和设计时在进行一些复杂环节的建筑节能设计时，经常分析不出二维蓝图中产生冲突问题。导致在施工过程中，每一个工程环节都可能突发碰撞问题而达不到标准，然后就需要对建筑节能的设计方案进行改进或重新设计。在此期间，就额外增加了施工的损失，不仅浪费了材料，还会损失机械台班，出现窝工现象。如果在进行建筑节能设计中加入BIM技术，创建全面的建筑信息模型，可以让软件系统自动进行碰撞问题的检查，即便存在全碰撞问题也能够检测出来，为建筑设计师分析出准确的碰撞检查数据，据此得出最有效的解决措施，避免在施工过程中由于碰撞造成的损失。

在制定施工项目计划时，传统的人工预算方式不能保证预算的准确度，同时耗费了大量时间成本，计划出现问题会使资源造成不必要的损失。在建筑节能设计中应用BIM技术可以使施工计划和施工过程更加科学精确，优化了施工质量和效率，避免了资源的浪费。在制定施工计划前，利用构建的施工模拟系统，可以精确地分析出建设过程中所需要的资源和设备情况，最大限度提高资源的使用效率，减少资源的消耗。

在建筑节能设计过程中，可能由于工程内容过于复杂，再加上临时组件的项目团队，会对工期造成很大的延误，造成经济损失和资源浪费。而应用BIM技术可以实现信息数据的共享，使整个项目团队都能获取精确的数据信息，同时，在BIM模型上直接进行节能设计和数据计算可以避免设计师的重复建模，使设计效率提升，协调项目各个环节的工作秩序，减少从设计到施工阶段的时间。BIM技术的核心功能是通过对建筑模型的三维设计获得工程信息资源和所有相关的设计数据，在整个施工过程中能够随时输出项目设计内容、工程进度以及计划调整的信息，而且这些信息是完整准确的，具有很高的质量，实现对整个建设工程的调控。

4 BIM技术在建筑节能设计中的具体应用

4.1 BIM技术在参数化设计中的应用

对于Revit模型来说，在建筑模型中有多种多样的信息表现形式，比如二维视图、三维视图、明细表等。在Revit模型中，在进行参数化修改时，为使模型维持正常的运行，在对二维视图、三维视图、明细表进行修改后，还要更新修改的信息。比如，在进行平面设计时加入建筑技能设计，为保证整个环节的设计质量，需要对喷头和消防栓设施进行科学的设计，当这些设备数量和类型有变化时，材料表中的纪录信息也要及时修改。在建筑节能参数化设计中，利用BIM技术，可以很方便的获得需要的信息数据，在其他设计软件的辅助下，实现节能设计的高效化。比如在给建筑的给排水环节进行节能设计时，需要借助相应软件进行水力计算，使用BIM技术，可以直接获取卫生器具和给排水设备的信息，实现管道在管道水力特性设定的条件下自动化的管径参数修改，达到设计优化的目的，减少了参数修改的难度，精简了修改过程。

4.2 BIM技术在安装模型设计中的应用

在建筑节能设计中的安装模型应用BIM技术，可以指导建筑工程设计的进行，利用BIM技术，将时间维度引进来，把安装进度表编制到安装模型设计中，通过模型的作用可实现建筑工程的预先可视化效果。在安装模型设计中应用BIM技术，可以做到对全局的规划，使工程进度表的编制得到科学的保障，实现安装和设计流程的简化，降低设计过程的变更率，进一步保障施工效率。

4.3 BIM技术在协同设计中的应用

在建筑节能设计中，BIM技术可以使建筑信息模型的构建更加科学合理，直接读取建筑工程施工信息。比如，可直接获得水泵的规格、水泵的功率等所有相关的建筑施工信息，实现信息的共享。当水泵电量被修改后，BIM技术的协同作用就可以使负荷计算得到同步更新。所有的項目只在建筑模型中就能够完成工程的检查操作，精简工作程序，促进了建筑节能设计的联动性。此外，BIM技术的应用需要在BIM模型中进行相应的设计工作，只要建筑设计师对节能设计有所改动，改动信息就会在整个系统内及时更新，使得所有使用者都能够及时了解修改信息，使设计师之间的沟通研究更为紧密，充分发挥协同设计的作用。

4.4 BIM技术在可视化技术中的应用

在新时代的绿色建筑工程中，BIM技术对给排水工程的设计有很大意义。在给排水工程设计中应用BIM技术，可以通过信息模型获得准确的信息数据，使信息传递的失真率大大降低，保障了信息传递的完整性。在给排水工程的设计模型与土建工程有一定的差别，建筑工程中的给排水信息模型是以土建模型为基础进行改变设计的。在这个环节中，要对局部的设计模型进行相应的修改，最终影响到楼层的平面设计环节。为了将这种影响降低，建筑设计师一般都以楼层作为基础进行设计，使得系统内部的联系出现不通畅的问题。而BIM技术模型可以有效地解决这一问题，在设计模型中实现修改操作，保障了给排水系统内部联系的完整，还精简了修改程序。

5 结语

我国国民经济的飞速发展和生态能源的保护出现了严重失衡现象，而建筑业表现得尤为明显。虽然BIM在建筑节能设计领域的应用还没有普及，但是在大型复杂结构方案的设计中已经有所应用。在优化建筑的性能设计时，在项目建设中，通过BIM技术制定科学的施工路线，模拟在建设中可能出现的突发状况，从而可以提前做好应对的准备。在绿色建筑节能设计上，可以将CAD技术和BIM技术结合起来，充分确保绿色建筑设计的科学性和合理性。把BIM技术直接运用到相应的能耗分析软件中，可以使每个施工环节都能方便地得到分析数据，随时对设计方案进行调整。随着BIM技术的不断发展和完善，BIM技术将在建筑节能的设计上发挥越来越重要的作用，促使建筑业发生根本性的变革。

参考文献

[1]景晶，闫一萌，邱小秦.基于BIM技术的建筑节能设计应用研究[J].科技风，2017（10）：3.

[2]马晓云.BIM技术在建筑节能设计中的应用管窥[J].四川水泥，201（05）：263.

[3]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）：180-182+190+14.

[4]洪志明.BIM技术在建筑节能设计中的应用实践探究[J].江西建材，2016（16）：33+36.

推荐访问:建筑设备 节能技术 价值 分析 BIM