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BIM技术在建筑节能设计中的应用

摘要:BIM技术是建筑工程设计和施工中应用十分普遍的技术,具有极强的智能化和科学化水平,将其用于工程的设计和施工中,能够有效地提高工作人员的工作效率,提高工作质量。受可持续发展战略的影响,绿色节能建筑已经成为当前建筑的主要形式,要求设计人员在进行建筑施工中加强节能技术的应用。本文对BIM技术和建筑节能设计工作进行分析,探讨了BIM技术在建筑节能设计中的有效应用。

关键词:BIM技术;建筑节能设计;应用建筑行业

已经成为了推动经济社会发展的重要动力,所以近几年来建筑行业发展十分迅速,建筑施工的形式和施工技术也得到了极大的创新和优化,涌现出了很多先进的、智能化的施工技术。BIM技术就是建筑工程设计施工中十分重要的先进技术,该技术在应用过程中,能够利用相关系统软件和硬件设备实现对建筑工程的高效设计,在建筑施工的过程中,对于建筑结构优化、成本管理和建筑施工都有着十分积极的作用。因此,在绿色环保建筑施工的过程中,也可以利用BIM技术进行建筑节能设计。

1BIM技术和建筑节能设计介绍

1.1BIM技术。BIM技术指建筑信息模型技术,该技术基于三维数字技术,将建筑工程的相关数据信息录入软件系统,而软件系统对数据进行分析后建立起三维数字模型,然后利用相关的硬件设备将其呈现,通过此方式能够更加直观地呈现出建筑的相关物理特性和实际应用功能。建筑工程在设计施工中,BIM技术的应用已经十分广泛,只需要通过相关信息的输入或者利用其自身的软件系统进行数据信息的获取,就能够建立起数字模型,然后利用相关软件对模型进行分析,就可对工程的施工方案等进行优化,有效地解决工程设计问题。1.2建筑节能设计。建筑行业属于一种高投入、高消耗的产业,建筑工程在施工过程中,需要消耗大量的能源和资源,对周围生态环境的影响也十分严重,建筑工程施工问题已经成为了影响经济可持续发展的重要问题。在当前可持续发展战略的影响下,建筑行业在设计施工中贯彻了可持续发展的理念,无论是建筑的设计还是施工流程中,都有意识地对其进行能源资源的节约,这使建筑行业逐渐向着绿色环保的方向发展,绿色环保设计也成为了建筑设计的重要趋势。建筑的绿色节能设计,主要指建筑在设计过程中考虑到节能环保的需求,对其能源的应用和消耗情况进行分析,然后有意识地将工程的设计施工与当地的自然环境结合起来,从而有效地降低工程能耗,提高建筑的节能环保性能。

2BIM技术的应用优势

2.1直观。BIM技术在应用过程中,只需要向系统中输入与工程相关的数据和参数,系统就可以根据参数将其制作成三维数字模型,以更加直观的方式将二维的设计图纸转化为三维建筑模型,在进行工程设计和施工时,能够通过观察立体模型的方式,获取关于建筑设计施工的直观的信息,加强对建筑工程项目的了解,同时通过该方法还能够对建筑工程的质量进行行了解,有效地避免在设计过程中出现建筑功能或设计方面的缺陷,提高建筑的设计效果。2.2数据信息有效关联。BIM技术在应用的过程中,需要获取关于工程项目的准确详细的信息,该环节主要是通过手工输入和系统自动获取2种方式实现,而系统在获取信息数据之后进行自动存储,工作人员能够随时利用系统调取建筑的设计资料。但是存储于BIM系统中的信息数据并非一成不变,且彼此之间有效关联,因此一旦其中某一项数据出现了变动,与之相关联的其他数据也会随之发生变化,这样在对数据进行更新时就会更加便捷,也可以避免因某一数据失误而导致的建筑设计问题,提高了建筑设计和优化的效率。2.3碰撞检查B。IM技术在应用过程中形成了建筑工程的三维立体模型,在进行设计检查时,利用这种三维立体模型能够对工程的设计效果和功能进行直观了解。在传统的工程设计过程中,主要通过对图纸的解读和空间联想,了解工程的设计效果,但是在该过程中,即使某一设计环节出现了问题,设计人员也难以及时发现,使实际施工经常会出现线路碰撞等问题,影响工程的正常施工。利用BIM技术,设计人员在观察设计效果时,就能够直观获取工程项目的施工效果,帮助设计人员直接发现设计中存在的问题,从而避免了线路碰撞等问题的发生,保证了施工的精确性。

3BIM技术在建筑节能设计中的应用

在建筑的节能设计中,BIM技术的应用主要集中在建筑的朝向、采光、通风等方面的设计上,使工程的设计与当地的自然环境相协调,充分利用自然环境合及资源,从而有效地减少建筑使用时的能源消耗,实现节能环保效果。3.1采光模拟。在建筑使用的过程中,如果建筑采光良好,就可以有效降低照明时产生的能耗。建筑的采光设计主要受建筑朝向及周围环境的影响,在设计时需要考虑室内的采光度以及周围的建筑高度等因素,该工作比较复杂,而且计算量比较大。利用BIM技术能对采光设计进行模拟,设计人员可以直接将建筑周围的环境以数据的方式输入系统中,并对当地的日照情况和天气状况等进行分析,设定建筑参数值,经过一系列计算,获取窗墙比和窗地比,可对其室内采光设计进行优化,提高自然光的利用率,减少室内照明。3.2风环境模拟(图1)。通风系统也是其中的重要功能系统,通风系统在运行时也会产生极大的能耗,所以在进行建筑节能设计时,要加强对通风系统的优化设计。室内通风系统的运行受建筑周边环境及室内环境的影响,所以建筑通风系统在设计的过程中,利用BIM技术对建筑的室内外风环境进行模拟,尤其是探讨室外气候变化对建筑周边风速和风压的影响,据此对建筑的结构和通风系统进行优化,增强自然风在建筑通风中的应用,降低建筑通风系统的运行能耗。3.3日照分析。采暖系统的能耗比较高,是建筑能耗的主要构成部分,所以在对建筑进行节能设计时,必须降低建筑采暖系统的能耗。建筑在设计时可加强太阳能的应用,利用太阳能增强室内的光照同时提高室内温度,从而减少采暖的能耗。在建筑采暖系统的节能设计中,利用BIM技术对建筑的日照情况进行分析,对建筑当地的日照强度和太阳辐射信息进行分析,了解建筑周围的日照变化情况,从而将其融入建筑的采暖设计,增强太阳能在建筑取暖中的应用,从而降低建筑的采暖能耗。

4结语

综上所述,在建筑工程的设计施工工作中,节能环保设计已经成为了建筑设计工作的主要趋势,通过节能环保技术的应用,能够有效降低建筑的能耗,促进建筑行业的可持续发展。目前建筑设计施工工作中,BIM技术的应用已经愈发广泛,所以在建筑的绿色节能设计中也可以利用BIM技术对设计进行优化。这要求设计人员在进行建筑设计时,能够利用BIM技术对建筑的照明、供暖和通风等系统进行设计优化,并加强BIM技术在设计流程中的应用,提高BIM技术的应用水平,提高建筑的绿色节能效果。

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