绿色建筑节能设计中BIM技术应用探讨

张永军

济南市人防建筑设计研究院有限责任公司 山东济南 250000

BIM是信息模型开发的一项主要技术，这些模型在世界各地被广泛使用，立体数字技术是最重要的组成部分，同时，对相关设计信息进行了高质量的模拟和分析，以了解各施工细节，及时优化和改进部分施工进程和方案。BIM技术能以数字表示形式模拟建筑物的整体信息内容，从而提供有效的统计和质量分析，以获取真实意义上的有效信息，这样就可以合理创建3D模型，以帮助有效施工。

1 BIM技术概述

当前，绿色建筑的开发人员可以通过在项目过程中使用BIM技术系统地创建模型并根据实际技术条件搜索建筑参数来指导建筑施工。在设计过程中使用BIM技术，可以更加科学有效地掌握建筑物内部和外部结构设计，从而有效节约能源和降低成本[1]。

2 国内绿色建筑节能设计存在的问题

①由于绿色建筑一体化的研究范围相对较大，内容较丰富，因此目前的研究是相对笼统的讨论，研究并不深，只是对特定应用程序有一些研究。②数量是抽象的，而不是标签，并且反映了当前和未来需求的要素。由于该问题至关重要，因此在参数设计方法中老算法不再适用。参数设计目前专注于算法的研究，以及考虑参数设计的特定应用。③BIM技术总体上仍是一项新技术，处于快速发展的初期。BIM技术和绿色建筑设计等新概念和工程技术在理论和技术（甚至在技术应用）方面仍具有发展的空间。

3 BIM技术在绿色建筑节能设计中的应用

以某住宅建筑为例，包含地面8层和地下1层，总建筑面积5600㎡，其处于我国南方沿海地区，气候条件夏季炎热冬季温暖。在运用BIM技术对建筑进行节能设计时，应该先对建筑所处的环境进行分析，确定好最佳的建筑朝向，并且结合全年最低温和最高温，就不同季节室内温度变化情况进行模拟分析，依照模拟分析做好绿色建筑的节能设计工作[2]。

3.1 明确建筑朝向

建筑朝向设计是绿色建筑节能设计的一个关键内容，科学的朝向能够实现对于室内光照和温度的合理调节，在夏季炎热时可以避免室内因为光照时间过长出现高温，冬季寒冷时也可以保证充足的光照，有助于提高室内温度。从节能设计的角度，当建筑本身具备一定的温度调节能力时，其在使用过程中就可以有效减少采暖和保温等方面的投入，达到良好的节能效果。在该工程中，可以利用BIM软件对建筑所处区域的环境进行分析，将环境参数导入到系统中，系统可以自动计算出建筑的最佳朝向。而在其他建筑设计中，技术人员可以对照上述内容，对环境参数进行收集，为建筑朝向的合理设计提供良好保障。

3.2 建筑热工设计

在建筑热工设计中，外墙结构的性能是关键所在，在该工程中，考虑区域本身气候特点，需要提高外墙的保温隔热性能。具体来讲，一是可以选择轻质保温材料如聚苯乙烯板、聚苯颗粒保温砂浆等，减少填充材料数量，降低荷载，同时提高外墙隔热性能；二是可以采用双层中空玻璃来降低窗户的热导率，在成本允许的情况下，可以使用性能更加优越的双层中空Low-E玻璃；三是应该在建筑屋顶设置相应的保温系统，配合绿化建设来降低屋顶导热率，确保建筑在夏季炎热天气依然可以保持相对较低的室内温度；四是可以通过设置遮阳板的方式，进一步提升隔热效果，比较常用的遮阳板包括全挡板、水平+垂直综合遮阳板等；五是可以通过在建筑外墙下种植爬藤植物如爬山虎等，借助植物本身的覆盖作用和蒸腾作用，实现对于室温的有效控制[3]。

3.3 建筑采光设计

建筑采光包括了自然光和人工光两种方式，绿色建筑节能设计中，应该尽量对自然光进行开发利用，这样才能更好的体现建筑节能特点，推动建筑的绿色发展。而为了保证自然光源的利用效果，在对建筑进行设计的过程中，可以利用BIM技术，构建相应的建筑仿真模型，就建筑的采光性进行分析，确定好最佳的采光设计，实现对于自然光源的合理利用。

3.4 关注动态设计

借助BIM技术，可以从整体上实现对建筑设计的动态把控。而在仿真施工环节，需要就整个流程中的数据信息进行收集和整理，然后运用BIM技术实施讨论，就可能存在缺陷的区域进行优化。运用之前设计完成的建筑方案以及相关数据信息进行建筑的规划设计，可以更好的探讨原材料的使用情况，避免出现材料浪费的问题。建筑设计施工中，工作人员可以利用BIM技术，构建起相应的动态控制模型，持续跟进施工进度，以此来实现对施工材料和施工方法的优化调整，同时也需要将实际消耗的物资与设计方案进行对比，及时就需要调整的信息进行反馈[4]。

3.5 优化能源利用

在绿色建筑节能设计中，应该以BIM技术为依托，对能源利用进行优化，以此来保证节能效果，减少建筑使用过程中的污染排放。以太阳能的利用为例，建筑设计人员需要先借助BIM软件，做好太阳辐射情况分析，然后结合实际情况，制定出切实可行的太阳能利用策略。在该工程中，建筑所处区域全年太阳能辐射多，可以在建筑屋顶设置相应的太阳能光伏板，对太阳能进行收集，将其转化为电能，为建筑中的小功率用电设备如照明设施等提供电能支持，也可以利用太阳能完成热水供应。这个过程中，无论是供电系统还是供水系统的设计，都可以借助BIM软件直观的展示出来，并且对其中可能存在的问题进行调整和优化，以清洁能源替代不可再生能源，达到良好的节能效果[5]。

4 结语

总而言之，将BIM技术引用到绿色建筑节能设计中，能够在提升设计可靠性的同时，实现良好的节能效果。