建筑节能设计BIM技术应用研究

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　　摘要： 现代社会经济的高速发展使一大批先进技术被运用到社会各生产领域，鉴于建筑产品在生产中具有生产周期长、影响范围广以及生产规模大等特点，所以建筑结构设计成效将会对建筑最终产品质量产生极大影响。设计单位为了进一步提高建筑结构设计质量，开始将先进的BIM 技术广泛应用到建筑结构设计工作中，确保建筑工程项目设计中的安全性、舒适性、先进性以及可靠性可以满足用户需求。关键词：建筑节能；设计；BIM技术；应用中图分类号：TS958
　　文献标识码： A随着经济的发展，建筑工程得到迅速的发展。建筑工程节能设计成为建筑工程设计中的重要组成部分，在建筑设计中需要充分的重视建筑工程的节能设计。近年来，随着改革开放的不断深入，城市化进程的不断加快，大大推动了建筑行业在其社会发展中的重要地位。越来越多的人开始注重居住环境质量，以及各种建筑材料的使用，对节能建筑的要求也就越来越高。据不完全统计，我国每年建筑损耗所产生的经济损失已经严重影响我国经济建设发展的步伐，且在一定程度上也加剧了资源环境的恶化，对此必须引起足够重视，促进建筑行业的可持续发展。一、BIM在中国建筑设计中的发展现状（一）BIM技术概述BIM主要利用现代化信息技术，对建筑信息进行处理，并可以根据不同的需求设定不同层面的含义，建筑组织设计人员对BIM的概念理解不同，所以在BIM实际应用的过程中，设计人员必须要结合建筑设计的要求，部署合理、科学的建筑工作。BIM的核心理念分为两大类：第一类是BIM中囊括了建筑工程中的所有几何信息及功能属性和工程周期中的信息，通过一个仿真的可视化平台，使这些信息可以服务于工程的设计、规划、施工等一些列的过程中。第二类是可以在数字环境下保持数据的更新和共享，换句话说就是如果某一个特定的地方对信息进行了更改，其他关联区域便可以在第一时间的到最新的数据信息，这样就方便与各相关部门和各个设计施工单位可以全面清晰的了解整个项目的进程[1]。BIM技术从设计过程的资源、行为、交付三个基本维度出发，给出设计企业的实施标准的具体方法和实践内容，可见，BIM（建筑信息模型）不是简单的将数字信息进行集成，还是一种数字信息的应用，并可以用于设计、建造、管理的数字化方法，这种方法支持建筑工程的集成管理环境，可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率、大量减少风险。所以应用BIM技术既可以提高建筑设计水平，又可以从根本上改善传统的建筑技术，提高建筑设计水平，满足现代人对建筑工程的需求，BIM技术的应用必须要基于实际的设计理念，在技术的内部对建筑工程进行科学、合理的规划和设计。二、基于BIM 的建筑节能设计研究现状随着BIM 技术的深入发展，BIM 将成为未来建筑设计的主流发展方向的论断已得到世界各国学者的认可。各国纷纷研究基于BIM 的建筑设计、性能分析、节能设计以及全生命周期管理等BIM 应用。Kevin Tantisevi 等人研究了基于BIM技术的建筑维护结构整体传热计算。Eng.ParisaEsmaeili Moakher 研究了BIM 技术在能耗分析中的应用。Paola Sanguinetti 等人探讨了BIM 和仿真分析模型之间交互的问题。Salman Azhar 研究了BIM 技术在可持续设计和LEED 评价中的应用。我国学者曾旭东也研究了BIM 应用于建筑节能设计的方法，提出将建筑设计与建筑环境分析相结合的设计方法。邱相武，赵志安等人研究了基于BIM 技术的建筑节能设计软件开发研究。将BIM 技术应用于绿色建筑领域，对建筑的环境性能进行分析和评估能够弥补传统方法的不足，改善了建筑的质量，提高设计和分析的效率。但是目前这方面的研究处于起步阶段，在建筑环境设计 BIM 集成技术方法上，还没有成熟的理论，尤其是针对我国的建设规模、工程特点还没有完备的理论与方法，基于BIM 的建筑设计方法还需要进一步研究。三、BIM技术在建筑工程节能设计中的应用 （一）协同设计 在建筑工程的设计中，运用CAD进行绘图，不能够把复杂的设计内容进行全部加载，而且设计所用的CAD所采用的方式是相互引用来完成的，而对于设计图纸法人修改，不能够及时的反映出来。这样如果比较大的模块被引用，而其中的细微的信息被反映出来，这样就会阻碍了信息的传递。使用CAD绘图技术在设计完成后，才能够对电气专业提用电的负荷。而采用BIM技术可以建立建筑信息模型，模型中汇集建筑工程施工所需的全部信息。可以取读水泵的尺寸、水泵的用电量等信息，而且需要读取跨专业的信息时，可以直接取读。在水泵进行修改电量的时候，可以对负荷的计算进行同步的更新。采用BIM模型，全部的专业必须找模型中检查操作，这样可以简化工作的流程，提高建筑节能设计工程的联动性。在使用BIM技术时，设计的工作是在BIM模型中进行的，参与设计的任意方修改了设计，其他人员可以及时的看到，可以进行研究讨论，这样就提高协同设计的效率。 （二）参数化设计 对于Revit模型而言，明细表、三维视图、二维视图等可以在建筑模型中表现出信息的形式，如果修改Revit模型的参数化，Revit模型的引擎可以对平面、明细表、模型视图、等不同的位置的设计进行修改，并且及时的把修改后的信息进行更新，确保模型的处于正常的运作状态。例如建筑节能专业在进行平面设计布置时，需要合理的配置喷头、消火栓等，并且这些设备的数量可能会发生变化，因此需要在材料表中解决此问题，这样节能设计过程的设计质量才可以有效的提高。在建筑工程中引起参数化设计，对于BIM引进计算机能够起到辅助作用。例如在给排水工程的设计中，对于水力的计算，需要专业技术人员利用一定的软件进行计算，而采用BIM技术可以直接的读取卫生器具和设备的信息，并且如果设定管道水力特性，BIM模型可以对管径的设计进行自动的修改，这样可以提高了设计的效率。 （三）可视化设计 在建筑工程的设计中，传统的设计方式通常是采用CAD信息平台，这样给排水设计人员需要汇集平面图、立体图和剖面图的信息，对建筑图形进行复原，在分析和设计中调整建筑的结构和梁高位置的信息。采用CAD信息平台，对于结构复杂、工期短的工程，在信息的传递中往往造成信息失真的现象，这样就会影响到建筑工程的施工。在现代化的给排水设计中大多采用BIM技术，这种技术通常是在建筑工程中建筑信息模型，利用信息模型可以直观的读取信息，这样可以有效的降低信息传递中的失真现象，提高信息的完整性和有效性。 另外给排水的施工项目模型不同于土建项目的设计模型，它是在土建项目模型的基础之上，设计给排水系统，这样就需要对局部的设计模型进行修改，但是如果修改就会影响到楼层的平面设计，多数情况下采用以楼层为基础的设计，但是这样的设计扰乱了系统内部之间的联系。而采用BIM技术在设计模型中进行修改，可以充分的把握给排水工程设计的整体性，修改工作简单、操作性强。 （四）安装模型的设计 在建筑工程的施工中，施工比较复杂，会进行管道、线路的安装，而且吊顶区域的施工相对也比较复杂，这样在传统的设计中，设计不当会造成资源的浪费，并且延误工程的进度。在BIM模型中引入安装模型设计，可以对建筑工程进行有效的指导。在具体的施工中，需要把时间维度引入BIM模型中，并且编制安装进度表，并且可以利用模型实现项目预先可视化的效果。编制合理的工程进度表，可以对给排水工程进行整体把握，全局规划，这样可以简化安装和设计的流程，降低设计变更率，提高给排水工程的施工效率。结语BIM 作为一门新技术，对它的应用研究目前大多还处于探索和实践阶段，有关BIM 在建筑环境分析方面的文献比较缺乏。BIM 集成了建筑的所有相关信息，利用这些信息建立建筑的三维信息模型，基于BIM 的建筑设计能够克服传统设计方法中环境分析与评估的一些缺点，帮助设计人员快速提取建筑信息，实现工程数据信息共享，分析计算结果准确，结果可视化表达，有助于设计人员快速优化建筑的环境性能，提高建筑设计质量。参考文献[1]田伟.浅析BIM技术在建筑工程中的应用障碍及对策[J].门窗.2013（08）. [2]张建新.建筑信息模型在我国工程设计行业中应用障碍研究[J].工程管理学报.2010（04）. [3]刘晴，王建平.基于BIM技术的建设工程生命周期管理研究[J].土木建筑工程信息技术，2010. （03）.
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