绿色建筑节能设计中BIM技术的运用研究
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作者:刘旭峰
摘 要：本文先分析BIM技术在绿色建筑节能设计中的有效应用，包括模拟研究日照状况、模拟创建室外环境、模拟室内采光条件、综合管线系统中的有效应用，希望能给相关人士提供有效参考。
关键词：BIM技术 绿色建筑 节能设计
中图分类号：TU195 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）01（b）-0146-02
将BIM技术有效引入绿色建筑节能设计过程中，可以促进绿色建筑各个环节设计的全面优化，满足绿色建筑各项指标要求。节能设计是针对新时期建筑领域能源短缺问题所实施的全面革新，对于建筑企业发展具有重要影响，能够提升建筑企业的社会效益和经济效益，而BIM技术的发展应用能够提升建筑设计质量。
1 绿色建筑节能设计中有效应用BIM技术
1.1 模拟研究日照状况
建筑施工中的玻璃幕墙相关功能作用便是可以有效隔断阳光辐射，而绿色建筑在进行节能设计中的主要目标便是控制建筑能耗，降低温室气体排放，同时还应该维持建筑物良好的隔热保温效能。为此绿色建筑中除了设计阶段之外，还应该了解建筑物承受太阳照射的现象和太阳的辐射恶化问题，实现预期操作目标。在进行模拟分析过程中，应该结合建筑实际状况构建三维数字模型。利用ECOLECT软件对各个时段中的建筑物阳光照射状况进行详细分析，实现精准化分析目标，随后把采集到的各种详细信息当成建筑朝向的设计依据。
1.2 模拟创建室外环境
在进行建筑设计和建筑施工中，还应该充分考虑到建筑的周边环境状况，从而进一步明确建筑具体方位，合理布置景观绿化，进行建筑规划，在充分掌握建筑附近相关环境信息的基础上，系统分析建筑的滞风状况和风向分布状况，提高居民整体生活质量。对建筑外部环境实施模拟设计的过程中，可以联系流体力学相关知识原理，通过计算机模拟分析进行操作处理，充分掌握建筑附近的风压差，了解附近自然通风状况的基础信息。引用BIM技术进行具体操作，模拟室外环境，在进行设计处理中，还应该充分整合相关数据信息，全面优化调整设计方案，实现构建绿色建筑的基础目标。BIM技术相关可视化功能，可以从不同角度入手观察建筑环境，包括鸟瞰观察、透视化观察等，系统掌握设计效果[1]。
1.3 模擬室内采光条件
利用BIM技术科学分析建筑室内的采光条件，同时结合最终的分析结果进行有效的补充和完善，结合建筑物不同的形状特征，进行针对性的计算操作和仿真模拟操作，联系建筑现实状况，对室内基础照明和采光状态进行系统分析，健全建筑的能源消耗机制，对室内整体布局进行优化调整，在选择好相关材料之后，以此为基础促进采光效能的全面优化，调整整体布局。此外，还可以利用BIM技术相关模拟技术，能够准确模拟出户外的通风状况，随后帮助相关设计人员，严格按照绿色建筑基础标准进行结构设计。在使用BIM技术时，能够通过CAD技术对玻璃洞口的尺寸和种类信息进行全面整合，在模拟过程中，还能够详细观察建筑变化基本形势和建筑能耗，如此一来，可以选择最为适合的玻璃素材。
随着时代发展，人们对于建筑的舒适性、健康性以及环保性提出了更高的要求，为此在实际设计工作中，应该合理使用BIM技术。比如万科城提倡形成健康生态家居模式，在进行社区建设工作中，对社区的通风状况和日照状况进行合理设计，从而促进美好生活与品质住宅的合理搭配，促进人居体验有效提升。万科城相关楼栋设计主要是以正南正北形式分布，南北通风顺畅，提高了小区环境的通透性。同时还结合小区内的实际环境状态，融入园林设计理念，使小区内的风速环境达到一种适宜的效果。在设计万科城的过程中，其利用了BIM技术建设小区内的日照模型，准确计算日照设计，并初步了解到楼体排向和分布距离，对建筑高度进行合理设计搭配，制定楼体斜向分布，进一步扩大小区空间的光照时间，能够满足小区日常生活需求。相关工作都是以BIM技术为基础展开的通风模拟以及光照模拟工作。
1.4 综合管线系统应用
实施碰撞检测的基础上，为了进一步满足工程净高的相关要求，保留充足检修空间，应该结合BIM技术，针对管线的分布位置、吊架安装制作进行准确模拟，从而明确关键采取制作需求，避免在施工过程中出现失误返工问题，促进管线分布和空间形式的全面优化，提高施工便利性。工程师在现场施工过程中，还可以结合碰撞优化所得出的三维管线施工方案进行技术交底工作，进一步优化施工质量。除此之外，还需要重点关注结束管线安装后是否能够达到预期的施工效果，满足设计标准和空间尺寸要求。在三维管线的基础上设计得到BIM模型，可以进一步帮助业主合理解决各种实际问题，除了可以对管线布置进行形象管理之外，还可以利用空间漫游的方式体验整体空间效果，BIM模型是计算机中真实系统的虚拟反映，包括部件、设备、管道等完整信息，为后期物业管理提供极大的便利。
比如在某地区的管线综合信息模型中，是艺术节配套项目，包括1600座的歌剧院、500座的多功能大厅和1500座的音乐厅，整体建设面积大概是70000m2，项目东西方向的长度是216m，南北长度为117m。利用BIM模型进行管线碰撞试验，在图审过程中，彻底解决各种问题，促进设计图纸全面优化。结合出图模型，还能针对管线图纸实施可视化和集成化管理，能够进一步提升读图效率。结合施工模拟，还为施工交底工作提供了便利，使沟通效率得到有效提升。
2 未来发展趋势
随着科技发展，绿色设计理念的进步，绿色建筑普及范围逐渐扩大，传统的线性设计流程也根本无法满足建筑当下的发展需求，而BIM技术的诞生能够有效弥补建筑设计不足与建筑设计弊端，拥有十分明朗的发展前景。在建筑设计过程中，应该充分考虑到承包方式、设计团队等多种合作发展趋势和建设性，同时还要了解建筑项目对于附近环境的影响。建筑施工中的废弃物处理和建设材料也是整个建筑工程中的重要组成内容。因此如果可以把BIM技术有效渗透到绿色建筑的节能设计当中，不但可以实现预期目标，同时还会促进附近环境质量的有效提升，实现节约成本的目的[2]。
融入BIM技术后，需要进一步强化BIM技术的应用广度和深度，通过对夏季高温阶段的太阳辐射分布进行建模分析，能够了解各个设计方案下对于昼光的利用效果，从而选出最佳设计方案。通过BIM技术还能进一步优化空间设计效果，随后以此为基础进行绿能效益评估分析工作。其中需要特别注意的是结合BIM技术还可以辅助相关设计人员对建设材料的用量和进度进行有效控制，实现节约生产成本的目标，提升整体生产效益和经济效益，将BIM技术应用到建筑节能设计当中，在对建筑性能进行合理分析的基础上，可以逐步完善能源管理、项目运营和项目投资等流程。促进建筑空气质量的逐步提升，符合可持续发展目标。但同时也需要注意，当下BIM技术需要继续优化改革，利用BIM技术实现绿色建筑持续发展目标的过程中，还应该合理搭配其他技术种类，进行有效合作，同时相关信息模型也需要进行多元优化调整。
3 结语
综上所述，针对当下我国建筑领域的现实发展状况，应该进一步扩大BIM技术的推广应用。而BIM技术对于优化建筑绿色设计水平具有极大意义，能够促进我国建筑质量的有效提升，实现预期的节能设计目标。
参考文献
[1] 刘博.当前绿色建筑节能设计中BIM技术的应用探讨研究[J].现代物业（中旬刊），2018（10）：68.
[2] 徐建男，杨建民.住宅及景观设计中绿色建筑节能技术的应用[J].建材与装饰，2018（13）：94-95.
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