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摘要：越来越多的国家在积极推行绿色健康、可持续发展的建筑设计理念。越来越多的建筑设计师在探索研究建筑行业的绿色健康、可持续性设计。建筑设计师在设计可持续建筑物时，应将可持续理念融入到建筑物的全程设计中，每一环节都应考虑能源节约和温室气体减排，BIM技术不仅是一种有助于建筑设计的信息数据模型，更是一种先进的技术设计理念。
关键词：BIM技术；建筑；节能；设计
当今的建筑物结构在日益复杂，建筑设计师仅凭借设计经验、主观认识和判断已难以完全掌握和符合可持续建筑物设计的各项要求和指标。BIM技术不仅是一种有助于建筑设计的信息数据模型，更是一种先进的技术设计理念。BIM技术以建筑物的整个使用周期为基本，为评判建筑物设计的性能指标给予科学、准确的信息数据支持。BIM技术更大的功能作用是可对建筑设计师在任何时候或阶段的设计方案给予分析和评判。建筑设计师可根据BIM技术给予的分析和评判对设计方案进行科学、有效的优化调整。
1建筑信息模型（BIM技术）
BIM是英文Building information modeling的缩写，译为建筑信息模型。BIM技术理念的出现大约是在三十年前，建筑行业在2002年将此技术理念应用于建筑设计中，已受到建筑行业的认可和推崇。BIM技术在一些功能上与CAD技术有着相似性，并且给予建筑物整个建造和使用过程周期需要的各种数据和信息，比如建筑物的空间几何结构信息、建筑施工进展的信息以及建造过程的费用价格信息等。文章主要根据建筑可持续性设计对BIM技术进行介绍。
BIM技术在建筑行业视为业内的第二次科学技术革命，为建筑行业健康稳定发展指引了方向，在建筑物的科学设计中体现了巨大作用。建筑设计师可依据设计方案运用BIM技术软件系统对建筑物的绿色可持续设计指标进行动态模拟和合理分析，选取或是改善建筑设计方案。
BIM模型的建立，不仅能让建筑信息以三维的形式展现在计算机上，还能对建筑各个部分进行详细的展示，实现精细化设计的目的[1]。一旦建筑设计工作中某个环节发生变化时，BIM模型就会对应地进行改动，设计人员可得到对应的信息，从而对其进行变动，如此可大大提高工作人员的工作效率，控制了建筑的成本。
2.工程概况
某建筑工程总施工面积为6304.2m，建筑总面积为1000.2m，工程用地范围宽70m，长110m，呈正方形，西侧临近职工住宅，东侧临近多层建筑，工程北侧方向为市政供水管、雨水管和污水管，天然气管道、电讯管网和电力管网从北侧方向引入。
3.建筑节能设计拟解决的关键问题
在进行现场数据信息调查前，需从建筑物的场地、地形、适应程度等方面来对资料进行收集。
（1）对建筑所在场地的气候进行分析，确定出符合该区域建筑结构节能设计的方案。（2）对建筑物的朝向进行科学合理的设计，要求需达到建筑节能的要求。（3）需对建筑体量和空间结构进行合理的设计，充分引入自然光线，设计出科学合理的遮阳方式。（4）需选择成本低且具有节能性能的建筑维护结构材料。
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4.BIM技术在在设计初期的应用
4.1BIM技术辅助确定建筑的朝向
自然因素对建筑物的性能有着直接的影响，比如日照时间、热辐射和通风情况等。不同条件下建筑物的最佳朝向不同，因此，在进行建筑物设计时，需对当地的环境进行充分的考察，从而确定出最佳的建筑物朝向。
首先，需以现有的场地地形情况为基础，借助BIM技术来对建筑物的朝向进行全面的分析。从采光和太阳辐射两方面进行考虑，最佳的朝向为南偏东22°和南偏西22°范围。再以我国的建筑物性质要求来进行分析，为了更好地突出建筑物的形象，最终确定出建筑物的朝向为南偏东20°。选择此朝向主要具有以下几方面的特点：主体建筑的采光、通风较好；建筑物和路面为平行状态，比较自然；借助北低南高的地形条件，不仅将场地破坏控制在最小范围，且有效控制了建设资金的投入[2]。
4.2BIM技术辅助优化建筑形体设计
本项目所处的地区气候湿度较大，并且常年有风。虽然风速较小，但在该地区，自然风能有效改善建筑物的室内环境，且效果最佳，因此需重视通风要求。
（1）首先，需对建筑交通体、卫生间等一些辅助功能位置进行确定。现提出了两种不同的布置方案：方案一：交通体在东面；方案二：交通体在西面。借助BIM技术来对两种方案的通风效果进行分析，该地区常年存在偏北风，在方案一中，建筑办公体量前后具有一定的压力差，通风效果佳。在方案二中，建筑办公体量前后无压力差，通风效果差。因此，方案一具有一定的优势[3]。在Archicad中进行形体模型的建立，首先应将建筑物的基本门窗洞口开设好，再以BIM技术为基础为能耗进行分析。结果显示，方案一更加节能。（2）对建筑形体的通风情况进行加强。首先确定出建筑物的基本形体，然后对建筑物所处的地区气候情况进行分析，在夏季，应强化建筑物的自然通风情况，降低建筑物的能源消耗。以BIM技术为基础，对建筑物的形体进行调整，能有效加强建筑物内部的自然通风情况。以BIM技术建立的模型来对建筑物进行分析，决定在办公室主体位置进行开洞操作。开洞后，内部的通风效果有所改善。
以建筑物形体为基础来对建筑物的遮阳方式进行确定。办公室主体由2栋高层组成。以BIM技术为基础，对建筑物的遮阳方式和大小进行确定，指导设计人员制定方案。
4.3BIM技术辅助建筑维护结构设计
4.3.1建筑外围护墙材料的选择。
建筑物外围护墙材料除了钢筋混凝土外，还应选择一些具有保温隔热性能好的保温材料，如加气混凝土砌块、保温复合墙板等。外墙的保温体系需采用无机保温砂浆，主要是由于其具传热系数较小，能确保建筑物达到节能环保的要求。以BIM技术为基础，对多种不同类型的墙体材料的建筑能耗情况进行分析，其他因素保持不变，只改变建筑物的墙体材料，结果如下：当提高建筑物墙体材料的保温性能后，每平方米的能耗呈现出显著的下降趋势。在对节能指标进行对比后，发现使用加气混凝土砌块具有较好的节能效果。因此，选择加气混凝土砌块作为建筑外墙材料。
4.3.2建筑外窗材料的选择。
建筑物在进行节能设计过程中，还需重视建筑窗户材料的选择。通过对不同朝向窗墙面积比进行控制，能有效减少门窗的传热系数，确保其符合节能环保的要求。门窗传热系数的控制主要可从以下几方面来进行操作：选择铝合金窗框型材料；选择传导系数较低的外门窗玻璃材料；选择具有良好密封性能的门窗[4-5]。以BIM技术为基础来对门窗材料的能耗进行分析，确定出最佳的门窗材料。结果如下：当选择热传递系数较低的门窗材料时，建筑物每平方米的能耗呈现出显著下降的趋势，节能效果显著。因此，建筑物外窗材料可选择双层物色充气玻璃，其不仅具有较好的节能效果，且具有一定的美观度。
5.结论
综上所述，本建筑工程在设计过程中使用BIM技术进行能耗分析和设计，提高了建筑设计的合理性，降低了建筑后期使用能耗，取得了良好的节能效果，值得类似工程借鉴和参考。
参考文献
[1]李昂.BIM技术在工程建设项目中模型创建和碰撞检测的应用研究[D].哈尔滨：东北林业大学，2015.
[2]郭珑珑.基于BIM技术的绿色建筑集成设计优化研究[D].南京：南京林业大学，2014.
论文作者:李俊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/10
标签：建筑物论文; 建筑论文; 技术论文; 节能论文; 朝向论文; 材料论文; 进行分析论文; 《建筑学研究前沿》2018年第2期论文;