BIM技术建筑节能初探|建筑节能的技术

BIM技术建筑节能初探

BIM技术建筑节能初探 摘要:当前BIM越来越受到建筑行业的重视,我国近年来也不断地加大BIM技 术的应用。而如何利用BIM技术在项目的全生命周期进行建筑节能,是BIM今后 发展的的一个方向。利用BIM相关软件对建筑围护结构进行热工分析,进行不同 墙体材料的优化组合选择最佳节能方案;
对于建筑物进行光照分析,优化设计方 案等。通过对相关建筑节能的分析,对于以后相关研究以及标准的制定提供一些 建议。

关键词:BIM技术;
全生命周期;
建筑节能 1引言 自改革开放以来,我国建筑业得到了高速的发展,在推动我国工业化、城 市化的进展中扮演者重要的角色,是国民经济的重要组成部分。然而,这些辉煌 是耸立在巨大的消耗与浪费之上的。建筑业消耗着世界上40%的能源和原材料, 相比其他行业,它的效率十分的底下。

2BIM 2.1BIM的定义BIM是以三维数字技术为基础,集成建设工程项目各种相关 信息的工程数据模型,同时又是一种应用于设计、建造、管理的数字化技术。它 是从CAD技术的基础之上发展起来的,它更加的宽泛,直观,把人们的视觉从二 维带入三维的世界,甚至可以发展成4D、5D的模式。

2.2BIM的国内外研究现状 2.2.1BIM的国内应用现状 在我国BIM技术最早应用于香港并于2009年成立了香港BIM协会。当时在 大陆,大部分的行内人士都只是听说过BIM,相当的一部分人还认为BIM是一种 软件。此后,BIM技术开始在中国大陆发展,成为中国“十一五”国家科技支撑计 划重点项目,逐渐的被应用于科研院校、设计院、施工单位、地产商等建设行业 相关机构。部分地区制定了相关的法律、法规、标准和规范。而这只是其中的一 小部分,大部分还处于观望状态。

2.2.2BIM的国外应用现状BIM最早从美国发展起来,后逐渐的传入欧洲、日韩等发达国家。目前BIM 在这些国家的发展趋势和应用水平都达到了相当的水平。美国的威斯康辛州在 2009年7月成为第一个在新型大型公共建筑项目使用BIM结束的州政府;
2009年8 月,德克萨斯州开始应用BIM技术并计划发展详细的BIM标准;
2010年9月,俄 亥俄州颁布了BIM协议。BIM技术发展迅速,而且国外的研究也不仅仅如国内一 样停留在建筑项目之上,而是开始研究BIM本身的作用。研究的主要方面是BIM 应用对组织的影响、BIM应用的优化路径、BIM理论框架的改进以及BIM效能测 度的研究等等方面。

3建筑节能 3.1建筑能耗现状 我国建筑能耗约占社会总能耗的33%;
高能耗建筑的比例不断增加,我国 目前有近400亿平方米以上的高能耗建筑,仅到2000年末我国建筑品能源消耗已 达3.76亿吨标准煤,温室气体排放占全国的25%,预计到2020年我国的建筑能耗 将达到1089亿吨标准;
而我国的建筑节能状况落后,节能水平、相关标准远低于 发达国家等这些都加剧了我国的能源危机。

3.2BIM技术在建筑节能全生命周期的应用 在进行建筑节能分析时,ANSYS、CFD等一些软件使用起来很不方便, 在分析过程中会产生一些问题,而BIM全生命周期的可视化、协调性、模拟性和 优化型的特点在很大程度上缓解了上述软件所带来的问题。在建筑设计阶段由设 计人员进行项目的规划设计,数据共享减少综合多方面因素优化设计,重复修改 所浪费的人力物力,缩短设计时间,同样的设计阶段利用BIM的能耗分析功能, 进行节能优化;
在施工阶段利用BIM技术建立模型,提前演绎为实际操作中控制 施工进度以及质量控制奠定基础;
在暖通工程以及线路的安装阶段运用BIM技术 的可视化特点提前模拟进行碰撞试验,避免重复问题,减少检修程序;
运营维护 阶段提供空间管理、设施管理、隐蔽工程管理、应急管理、节能减排管理(此阶 段管理合理可以有效地减少能耗)等等。

3.3BIM在建筑节能技术上的应用 资源匮乏在当今社会是一个很重要的问题,尽管中国地大物博、幅员辽阔, 但是再多的资源平均在每个人身上也就少得可怜了。近年来建筑业逐渐成为三大能耗产业之一,能耗占社会总能耗的三分之一还多,且有增加的趋势;
因此控制 建筑能耗,在BIM基础上发展节能技术对于降低整个社会的能耗很有帮助。建筑 节能主要应用于建筑外围护结构、建筑供热制冷系统和建筑设备以及可再生能源 在建筑中的节能技术等三个方面。建筑外围护结构节能技术在BIM中进行热工分 析,材料转换、墙体的厚度、屋面形式、门窗材料类型等都可以在设计阶段转换;

建筑供热制冷系统和建筑设备节能技术在BIM中进行碰撞模拟实验,为施工阶段 做准备,减少不必要的浪费与损失,而且在可以进行新型的设计尝试;
可再生能 源在建筑中的节能技术在BIM中,如房屋在不同的角度对于太阳能的利用率,地 热能丰富地区的冬季取暖,利用风能为单个建筑物发电减少火力发电的使用,减 少环境污染,在沿海地区使用潮汐能以及雨水的房屋形式等等。BIM技术的应用 不仅可以是建筑业降低能耗,利用可再生能源不能能够减少化石资源的使用、保 护环境、减少污染源。

4展望与结语 4.1展望 随着时代的发展,网络信息传播方式越来越普遍,而BIM技术为建筑行业 所带来的信息化时代,对建筑项目的设计、建造、运营、维护等都能实现全面的 实施管理与信息共享。很大程度上改变了传统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时为建筑业带来更大的效益。而对于建筑节能方面,有 BIM技术的加入,在项目的全寿命周期都方面都可以降低能耗,不仅可以节省了 时间和精力,也能从根本上解决很多不必要的浪费。在节能的建筑设计、外围护 结构、建筑供热制冷系统、建筑设备的节能以及建筑的自动化与计算机控制方面 可以利用BIM技术来做更多的尝试。

4.2结语 近年来,行业内人士也逐渐意识到BIM技术带来的便捷,在很多项目上运 用并取得了巨大的成功。不能把BIM错误的理解成CAD的换代产品,更是一种理 念,为建筑业带来变革的技术。作者从以下几个方面基于BIM技术对于建筑节能 的研究提出方向:(1)BIM与建筑节能的规范标准研究。建筑节能的规范与标准是 国家的建设部为了加强建筑行业的节能管理,提高各种能源的利用率,改善建筑 室内的环境质量,根据我国的相关法律法规而指定的。如何使建筑做到节能要求, 相关的规范标准起着关键的作用。BIM技术在我国刚刚起步,具体的规范标准还 没有出台,BIM与建筑节能相互结合进行规范,为民用建筑、工业建筑上节能进行规范,达到理想目标。(2)BIM对于建筑项目管理。BIM可以理解为建筑信息管 理(BuildingInformationManagement),对建筑生产经营活动中的有关信息进行 收集、加工、传输、储存、管理的总称。在项目的规划、设计、建造、运营以及 维护等各方面,结合BIM的共享技术,可以从全局的角度,在项目的各个阶段节 省成本、材料等。对于节能方面,在建造完模型以后对于不合理的方面,可以有 设计人员进行调整。

作者:尚琪 单位:内蒙古科技大学