BIM技術(shù)建筑節能初探論文
摘要：當前BIM越來(lái)越受到建筑行業(yè)的重視，我國近年來(lái)也不斷地加大BIM技術(shù)的應用。而如何利用BIM技術(shù)在項目的全生命周期進(jìn)行建筑節能，是BIM今后發(fā)展的的一個(gè)方向。利用BIM相關(guān)軟件對建筑圍護結構進(jìn)行熱工分析，進(jìn)行不同墻體材料的優(yōu)化組合選擇最佳節能方案；對于建筑物進(jìn)行光照分析，優(yōu)化設計方案等。通過(guò)對相關(guān)建筑節能的分析，對于以后相關(guān)研究以及標準的制定提供一些建議。
關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；全生命周期；建筑節能
1引言
自改革開(kāi)放以來(lái)，我國建筑業(yè)得到了高速的發(fā)展，在推動(dòng)我國工業(yè)化、城市化的進(jìn)展中扮演者重要的角色，是國民經(jīng)濟的重要組成部分。然而，這些輝煌是聳立在巨大的消耗與浪費之上的。建筑業(yè)消耗著(zhù)世界上40%的能源和原材料，相比其他行業(yè)，它的效率十分的底下。
2BIM
2.1BIM的定義BIM是以三維數字技術(shù)為基礎，集成建設工程項目各種相關(guān)信息的工程數據模型，同時(shí)又是一種應用于設計、建造、管理的數字化技術(shù)。它是從CAD技術(shù)的基礎之上發(fā)展起來(lái)的，它更加的寬泛，直觀(guān)，把人們的視覺(jué)從二維帶入三維的世界，甚至可以發(fā)展成4D、5D的模式。
2.2BIM的國內外研究現狀
2.2.1BIM的國內應用現狀
在我國B(niǎo)IM技術(shù)最早應用于香港并于2009年成立了香港BIM協(xié)會(huì )。當時(shí)在大陸，大部分的行內人士都只是聽(tīng)說(shuō)過(guò)BIM，相當的一部分人還認為BIM是一種軟件。此后，BIM技術(shù)開(kāi)始在中國大陸發(fā)展，成為中國“十一五”國家科技支撐計劃重點(diǎn)項目，逐漸的被應用于科研院校、設計院、施工單位、地產(chǎn)商等建設行業(yè)相關(guān)機構。部分地區制定了相關(guān)的法律、法規、標準和規范。而這只是其中的一小部分，大部分還處于觀(guān)望狀態(tài)。
2.2.2BIM的國外應用現狀
BIM最早從美國發(fā)展起來(lái)，后逐漸的傳入歐洲、日韓等發(fā)達國家。目前BIM在這些國家的發(fā)展趨勢和應用水平都達到了相當的水平。美國的威斯康辛州在2009年7月成為第一個(gè)在新型大型公共建筑項目使用BIM結束的州政府；2009年8月，德克薩斯州開(kāi)始應用BIM技術(shù)并計劃發(fā)展詳細的BIM標準；2010年9月，俄亥俄州頒布了BIM協(xié)議。BIM技術(shù)發(fā)展迅速，而且國外的研究也不僅僅如國內一樣停留在建筑項目之上，而是開(kāi)始研究BIM本身的作用。研究的主要方面是BIM應用對組織的影響、BIM應用的優(yōu)化路徑、BIM理論框架的改進(jìn)以及BIM效能測度的研究等等方面。
3建筑節能
3.1建筑能耗現狀
我國建筑能耗約占社會(huì )總能耗的33%；高能耗建筑的比例不斷增加，我國目前有近400億平方米以上的高能耗建筑，僅到2000年末我國建筑品能源消耗已達3.76億噸標準煤，溫室氣體排放占全國的25%，預計到2020年我國的建筑能耗將達到1089億噸標準；而我國的建筑節能狀況落后，節能水平、相關(guān)標準遠低于發(fā)達國家等這些都加劇了我國的能源危機。
3.2BIM技術(shù)在建筑節能全生命周期的應用
在進(jìn)行建筑節能分析時(shí)，ANSYS、CFD等一些軟件使用起來(lái)很不方便，在分析過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生一些問(wèn)題，而B(niǎo)IM全生命周期的可視化、協(xié)調性、模擬性和優(yōu)化型的特點(diǎn)在很大程度上緩解了上述軟件所帶來(lái)的問(wèn)題。在建筑設計階段由設計人員進(jìn)行項目的規劃設計，數據共享減少綜合多方面因素優(yōu)化設計，重復修改所浪費的人力物力，縮短設計時(shí)間，同樣的設計階段利用BIM的能耗分析功能，進(jìn)行節能優(yōu)化；在施工階段利用BIM技術(shù)建立模型，提前演繹為實(shí)際操作中控制施工進(jìn)度以及質(zhì)量控制奠定基礎；在暖通工程以及線(xiàn)路的安裝階段運用BIM技術(shù)的可視化特點(diǎn)提前模擬進(jìn)行碰撞試驗，避免重復問(wèn)題，減少檢修程序；運營(yíng)維護階段提供空間管理、設施管理、隱蔽工程管理、應急管理、節能減排管理（此階段管理合理可以有效地減少能耗）等等。
3.3BIM在建筑節能技術(shù)上的應用
資源匱乏在當今社會(huì )是一個(gè)很重要的問(wèn)題，盡管中國地大物博、幅員遼闊，但是再多的資源平均在每個(gè)人身上也就少得可憐了。近年來(lái)建筑業(yè)逐漸成為三大能耗產(chǎn)業(yè)之一，能耗占社會(huì )總能耗的三分之一還多，且有增加的趨勢；因此控制建筑能耗，在BIM基礎上發(fā)展節能技術(shù)對于降低整個(gè)社會(huì )的能耗很有幫助。建筑節能主要應用于建筑外圍護結構、建筑供熱制冷系統和建筑設備以及可再生能源在建筑中的節能技術(shù)等三個(gè)方面。建筑外圍護結構節能技術(shù)在BIM中進(jìn)行熱工分析，材料轉換、墻體的厚度、屋面形式、門(mén)窗材料類(lèi)型等都可以在設計階段轉換；建筑供熱制冷系統和建筑設備節能技術(shù)在BIM中進(jìn)行碰撞模擬實(shí)驗，為施工階段做準備，減少不必要的浪費與損失，而且在可以進(jìn)行新型的設計嘗試；可再生能源在建筑中的節能技術(shù)在BIM中，如房屋在不同的角度對于太陽(yáng)能的利用率，地熱能豐富地區的冬季取暖，利用風(fēng)能為單個(gè)建筑物發(fā)電減少火力發(fā)電的使用，減少環(huán)境污染，在沿海地區使用潮汐能以及雨水的房屋形式等等。BIM技術(shù)的應用不僅可以是建筑業(yè)降低能耗，利用可再生能源不能能夠減少化石資源的使用、保護環(huán)境、減少污染源。
4展望與結語(yǔ)
4.1展望
隨著(zhù)時(shí)代的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò )信息傳播方式越來(lái)越普遍，而B(niǎo)IM技術(shù)為建筑行業(yè)所帶來(lái)的信息化時(shí)代，對建筑項目的設計、建造、運營(yíng)、維護等都能實(shí)現全面的實(shí)施管理與信息共享。很大程度上改變了傳統的管理方式中信息管理不完善的漏洞，在提高管理的效率同時(shí)為建筑業(yè)帶來(lái)更大的效益。而對于建筑節能方面，有BIM技術(shù)的加入，在項目的全壽命周期都方面都可以降低能耗，不僅可以節省了時(shí)間和精力，也能從根本上解決很多不必要的浪費。在節能的建筑設計、外圍護結構、建筑供熱制冷系統、建筑設備的節能以及建筑的自動(dòng)化與計算機控制方面可以利用BIM技術(shù)來(lái)做更多的嘗試。
4.2結語(yǔ)
近年來(lái)，行業(yè)內人士也逐漸意識到BIM技術(shù)帶來(lái)的便捷，在很多項目上運用并取得了巨大的成功。不能把BIM錯誤的理解成CAD的換代產(chǎn)品，更是一種理念，為建筑業(yè)帶來(lái)變革的技術(shù)。作者從以下幾個(gè)方面基于BIM技術(shù)對于建筑節能的研究提出方向：(1)BIM與建筑節能的規范標準研究。建筑節能的規范與標準是國家的建設部為了加強建筑行業(yè)的節能管理，提高各種能源的利用率，改善建筑室內的環(huán)境質(zhì)量，根據我國的相關(guān)法律法規而指定的。如何使建筑做到節能要求，相關(guān)的規范標準起著(zhù)關(guān)鍵的作用。BIM技術(shù)在我國剛剛起步，具體的規范標準還沒(méi)有出臺，BIM與建筑節能相互結合進(jìn)行規范，為民用建筑、工業(yè)建筑上節能進(jìn)行規范，達到理想目標。(2)BIM對于建筑項目管理。BIM可以理解為建筑信息管理（BuildingInformationManagement），對建筑生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中的有關(guān)信息進(jìn)行收集、加工、傳輸、儲存、管理的總稱(chēng)。在項目的規劃、設計、建造、運營(yíng)以及維護等各方面，結合BIM的共享技術(shù)，可以從全局的角度，在項目的各個(gè)階段節省成本、材料等。對于節能方面，在建造完模型以后對于不合理的方面，可以有設計人員進(jìn)行調整。
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