BIM技术在节能建筑结构设计中的应用.docx

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BIM技术在节能建筑结构设计中的应用

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摘要：随着我国社会主义市场经济的飞速发展，我国建筑业得到了加大的提升，但建筑行业的发展也严重破坏了我国的生态环境，根据相关统计我国建筑能耗己经占了能源消耗总量的27.6%，因此，绿色住宅将是我国住宅建筑发展的必由之路，以绿色理念为指导的可持续建筑行业发展势在必行。关于节能建筑很多学者也进行了研究，如2012年AnnaLauraPisello等基于能耗分析软件建立的评价模型，应用EnergyPlus软件进行能耗模拟，验证了模型的适用性。2017年李雯通过软件模拟进行能耗分析，分析我国生态居民建筑在节能方面的优势。大部分专家认为基于绿色理念的住宅建筑规划节能设计是强调人与自然的和谐共生，基于资源高效利用的原则，减少住宅建设中的废弃物，降低住宅能耗，实现住宅内外物质能源系统良性循环。

关键词：BIM技术；节能建筑；结构设计；应用

引言

随着时间推移，一些老旧的建筑需要拆除重建，很多建筑垃圾无法处理，对生态环境造成了很大的破坏，这些都问题的存在都在一定程度上影响了人们的居住质量和生活环境，因此绿色建筑和可持续性发展成为当前建筑行业普遍关注的话题。在绿色建筑设计过程中，如果能够善于使用BIM技术来构建出相应的建筑模型，那么就能更直观地反映出设计中的一些问题，提高绿色建筑的设计水平和可行性，从而提高建筑的质量，改善人们的生活质量，优化生态环境，达到建筑的节能环保。

1绿色建筑设计让BIM技术发展成熟

虽然现在很多企业都逐渐认识到BIM技术在建筑业内的应用前景，也在不断推广BIM技术的应用，但是由于我国的BIM技术起步较晚，关于这方面专业知识的了解还不够深入，目前我国的BIM技术还处于发展阶段，对BIM技术的应用还不够成熟，所以在绿色建筑的设计中应用BIM技术，可以促进对BIM技术的深入研究，逐步提高我国BIM技术的水平。同时因为绿色建筑设计中，BIM技术贯穿整个过程，所以对于设计中出现的一些问题可以迅速结合BIM技术解决，简化了设计过程，总之，加强绿色建筑设计中BIM的应用可以促进BIM技术变得成熟。当前的经济、社会、科学技术都在不断发展，科学技术的进步逐渐影响并渗透到了各行各业中，所以对先进的技术要不断吸收和发展。对BIM技术，在建筑内的应用已经展现出了其独特的优势，因此对BIM技术的发展和研究是非常重要且刻不容缓的，而绿色建筑设计可以帮助处于探索阶段的BIM技术迅速发展。另外，BIM技术在绿色建筑设计中的广泛应用可以协调缓解能源、社会和环境间的矛盾，BIM的发展是需要获得普遍关注的一个问题。

2BIM技术在节能建筑结构设计中的应用

2.1日照分析

日照分析根据《建筑气候区划标准》可知河北廊坊属于一级区划第Ⅱ类建筑气候区，春、秋季节短促，夏季日照长，则冬季日照时间短。本案例采用的软件取用《北京市建筑日照计算标准》，有效时间带为北京市大寒日和冬至日8:00～16:00时。分析中分别采用了阴影轮廓分析、等日照分析和窗照分析，对建筑物的阴影轮廓分析在日照分析中至关重要，一个建筑并不会孤立存在，周围的建筑群对其日照分析产生着直接的影响。通过日照分析软件，模拟建筑物阴影，并形成不同时刻的阴影轮廓，从而观察某一时刻或全天在某个特定平面和立面上的阴影，从而更加科学的判断建筑物是否符合绿色节能标准。在一个建筑物的周围必定会有或高或矮的建筑群存在，这些建筑对主建筑的影响也是不容忽视的，在此案例中对周围可能存在的建筑进行了简单的模拟，主要研究周围建筑对主建筑的遮阳影响。针对建筑物被遮挡情况还可以做详细的分析———光线分析，计算通过某个位置点的光线和产生该光线的时刻，也可根据颜色简单看出日照强弱分布。

2.2数据转化

为了实现两个平台之间正确的建筑性能分析及有效的工作流程，需将Revit模型根据Ecotect的性能转化成适用于分析的模型，即gbXML格式文件，便于两种或两种以上程序之间的“自助式”交互。gbXML格式文件使存储在BIM模型中的建筑信息在建筑设计和分析软件之间进行传输成为可能，是目前建筑行业内认可度最高的数据格式。Revit中“房间”的概念对应Ecotect中的“区域”，它是Ecotect进行热工计算和能耗分析的基本单元。因此，把Revit模型以gbXML格式导入Ecotect前，需要先设置能量分析参数和模型原点坐标，并检查模型房间明细表，以保证“房间”相对“区域”的有效性。

2.3节材及材料利用

由于建筑数量不断增加，建筑行业对建材的需求量很大，所以建筑材料生产行业也是所有行业中对自然资源和能源消耗最大、污染的土地最多、对大气污染最严重的行业之一，建材生产行业的发展极度依赖于这些不可再生资源。建材的原料大多是来自一