建筑能效可視化精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇建筑能效可視化，期待它們能激發您的靈感。

篇1

一、要想提高課堂教學實效，必須重視培養學生的各種能力

1.思維能力的培養

在教學過程中，學生的思維活躍敏捷，當然就能大大提高教學效率。為了提高學生的思維能力，教師融入自己的科學精神和教學智慧，對教材內容進行重組和整合，選取更好的內容，對教材進行深加工，設計出活生生的、豐富多彩的課案來。通過演示與思維有機結合，讓每個學生的思維能力都得到發展。思維能力通過訓練可以提高，解答問題的過程就是一種思維活動，在整個思維過程中需要有較高的敏捷性、深刻性、靈活性和創造性，如果學生具備這四性，遇到問題就可以迎刃而解。

2.操作能力的培養

要把更多的時間交還給學生。要讓學生主動、積極參與課堂。所以在課堂上應該創設一系列的操作及實踐活動，使學生獲得一定的感性知識，通過觀察和實踐充分有效地將教材的知識激活，教學時可根據教材的特點，讓學生量一量、擺一擺、拼一拼，手腦并用，多種感官參與學習過程，培養分析問題和解決問題的能力，優化課堂教學，提高課堂教學效率。

3.解題能力的培養

在這個素質教育要質量的時代，如何培養和提高學生的學習能力，首先教師要對學生掌握學科基礎知識和基本技能的情況、學習的自覺程度、思維習慣和注意力以及意志力等心理品質狀況做一次全面的了解。其次，再根據這些情況，引導學生在已有的經驗、知識和技能的基礎上積極思維，針對學生的現狀狀況，教師選擇恰當的教學方法，積極加以拓展，力求把知識教給學生。假如你的方法對路，學生會覺得學得喜悅、積極、自覺，學習成績才能穩步提高。

4.自學能力的培養

當今人們所處的時代被稱為“信息爆炸時代”，就是說科學技術發展極為迅速，舊的知識不斷被更新換代。因此人們在學校里學到的知識技能，在參加工作幾年以后，就可能不夠用，需要知識更新，需要繼續學習。因此，培養學生的自學能力尤為重要。作為教師，應當對學生進行思想教育，向學生傳授科學文化知識，也應當注重對學生能力的培養，特別是注意培養和提高自己的自學能力。正像一位偉人所說：“教師的職責不僅在‘教’，更重要的在于指導學生‘學’；學生的追求不僅在于‘學會’，更重要的是‘會學’，真正的教育是自我教育，真正的教學最高境界是舉一反三，無師自通。

5.創新能力的培養

“以德育為核心，以培養創新精神和實踐能力為重點的素質教育”是我國當今教育改革和發展的主潮，其中關于創新能力的培養尤為矚目。那么在教學中應如何培養學生的創新能力呢？要培養學生的創新能力，必須改革以往的舊教育觀念、改進教學方法，充分發揮學生的主體性，積極實行“啟發式教學”、“自主式教學”、“討論式教學”等教學，以激發學生獨立思考和創新意識，要讓學生感受理解知識產生和發展的過程。培養他們獲取知識的能力。其次，在解題教學中，進行一題多變、一題多思及問題的引申，引導學生多向思考，總結規律，因勢利導，克服盲目性，加強自覺性。同時，在平常的教學中還應注重培養學生的非智力因素，以促進創新能力的提高。在教學中，教師要根據不痛的教學內容，選擇恰當的素材，向學生闡明數學與生活、生產、科技信息相關，有著廣泛的應用。

二、創設和諧的課堂氛圍，有利于大大提高課堂教學效率。

教學過程是教師與學生、學生與學生心靈碰撞的過程，不光只是知識的傳遞，更是情感的交流，合作的運用，因此，主張教師本身首先是一團火，并把這一團火化成對學生的情和愛帶進課堂，尊重、理解、信任、寬容學生。讓學生感受教師的熱情服務，在關心與尊重中體會到溫暖與期望、激勵與鼓舞，進而感到老師可親、可信。教師要因“學”論“教”，設計教的過程。因此在課堂上，執教者要打破學生圍著老師轉，老師圍著教案轉，而應該是教師根據學生學習的需要，設計教的過程。

三、在創設和諧的課堂氛圍背后，還要充分發揮小組合作的實效

新課程提出：合作學習“有利于在互動中提高學習的效率，有利于培養合作意識和團隊精神”，能使學生“善于傾聽、吸納他人的意見，學會寬容和溝通，學會協作和分享”。作為新課程積極倡導的學習方式，小組合作學習在教學中已被廣泛應用，可時機把握是關鍵，讓學生在需要討論的時候再討論。使每個學生都參與到探求和運用新知識的活動中去，最終達到學會知識、理解知識、運用知識的目的。努力創造 “人人參與、人人體驗、人人成功”的良好氛圍。

四、擺脫傳統思維的束縛，鼓勵其標新立異，有利于能力的提高。

篇2

——施耐德電氣中國食品飲料行業全國經理何曉柯

5月21日，中糧集團旗下的中糧工程科技有限公司（下稱中糧工科）與施耐德電氣在上海簽署了合作框架協議。根據協議，中糧工科在其總包項目中將選用施耐德電氣全系列配電及工業自動化方案，中糧工科和施耐德電氣將共同開發推廣糧油加工、糧食倉儲物流信息系統和能源管理系統，以幫助中糧工科增強自身實力及品牌影響力，同時助力中糧集團提升企業綜合競爭力，促進全產業鏈戰略落地，為中國食品飲料工業升級轉型樹立典范。

施耐德電氣一直以來是以全球能效管理專家的形象被大家所熟悉，而在食品飲料行業，施耐德電氣作為配電及自動化領域的領導者，能夠提供完整的行業解決方案，與全球各大食品飲料巨頭保持著良好的合作關系。施耐德電氣具體可以為食品飲料行業提供哪些服務？食品行業是如何實現價值鏈可視化管理的？帶著這些疑問，本刊記者采訪了施耐德電氣中國食品飲料行業全國經理何曉柯先生。何曉柯先生自2005年加入施耐德電氣以來，擔任了多個管理職位，現在致力于為食品飲料企業提供可視化的全價值鏈管理工具，幫助客戶實現食品安全，卓越運營，精益能效及可持續發展。

記者：我們知道，施耐德電氣的業務涉及石油天然氣、海事、醫療等眾多領域，并且2008年奧運會、2010年世博會貴公司也都有參與，請您介紹下施耐德電氣可以為食品飲料行業提供哪些服務？

何曉柯：食品飲料行業是施耐德電氣全球十大重點投資行業之一。在食品飲料行業我們致力于為客戶打造可視化的運營管理平臺，從優化生產運營，提高能源效率到配電、過程自動化、機器自動化、樓宇監控及數據中心的各個環節。在食品安全管理上，從原材料的采購運輸到生產過程及最后的分銷運輸我們可以提供全程的管理及監控方案。

比如在食品飲料的生產過程中，生產線上配備的自動化控制與生產監控系統將保障生產流程符合食品安全法規，相應的門禁安全系統與視頻監控系統則將實現對整個生產過程的控制管理，杜絕人為因素對食品安全造成的干擾。

若把食品通路看成完整的價值鏈，從源頭的原材料到終端的銷售，整個流程都需要一套完整的信息化系統來支撐食品安全，施耐德電氣擁有的管理平臺可以提供從農場到餐桌的全價值鏈可追溯，與施耐德電氣EcoStruxureTM能效管理平臺結合，使消費者能夠了解自己所購買產品的原料及生產細節，以實現整條價值鏈的可視化監管。

記者：您剛才介紹到價值鏈的可視化管理，那么可視化管理指的是什么？目前在中國企業中應用狀況如何？

何曉柯：可視化管理能夠讓管理者有效掌握企業各類信息，基于大量的信息和輔助分析做出最優決策，實現管理上的透明化、精細化與可視化，這樣的管理效果可以滲透到企業生產運營、供應鏈管理、客戶管理等各個環節。

在中國，很多食品企業是采購一條鏈，生產一條鏈，下游的分銷運輸及ERP系統也是一條鏈，人事財務又是在其他部門。對管理者來說都是單獨的板塊，而沒有建立內在聯系形成有機的整體，這就是為什么很多食品飲料巨頭目前都提出產業鏈整合。在這個過程中，把物理層面的工廠、生產線放在一起相對容易，但是要讓這些分立的系統產生協同效應卻很難。在管理上缺乏可視化工具，造成了企業60%的時間在“滅火”，而在考慮長治久安問題上花費的時間卻很少。國外成熟的業務模式僅花費20%時間“滅火”，將60%的時間用在持續改進，剩下的20%則用在長期戰略規劃上，這正是當前我國食品飲料工業在管理理念上需要改進的。

記者：針對食品飲料行業價值鏈的可視化管理方式，施耐德電氣有什么具體的技術方案？

何曉柯：我們在食品飲料行業重點打造的管理平臺是EcoStruxureTM，該平臺全面整合了施耐德電氣在電力、工業、建筑樓宇、數據中心及安防五大領域的專業經驗，為食品飲料行業客戶提供專業的解決方案。從物理層面上可以細分為兩個部分，一個是上層的管理平臺，一個是下層的子系統。子系統包括生產過程的控制、電力的分配、安全的監控、樓宇的控制以及數據中心的運營。子系統可在上層的管理平臺統一調度下結合為有機的整體，滿足客戶的可視化需要。借助EcoStruxureTM能效管理平臺開放、靈活的優勢，施耐德電氣可實現“從農場到餐桌”的完整價值鏈解決方案，為企業管理層提供可持續發展決策工具，打造可視化、透明化、一體化的信息流和管理平臺，幫助食品飲料企業打造全產業鏈競爭優勢，獲得不斷降低的能耗指數及持續改進的生產效率。

記者：價值鏈的可視化管理方式確實是整個食品行業所缺乏的。但中國的食品飲料企業也面臨著困境，一方面是食品安全要求提升，另一方面是企業成本的提高，而且還要應對市場上的惡性競爭。如何看待這一問題？

何曉柯：的確，當前企業面臨一系列的困境。一方面是產品銷售越來越困難，競爭越來越厲害，消費者口味越來越多樣，還有渠道通路對廠商的成本壓力也越來越大，另外一方面是原材料價格當前持續上漲，造成企業的盈利空間越來越小。所以有效持續提高企業利潤的辦法必然是降低成本提高效率。成本主要包括以下幾方面，原材料成本，能源成本，生產成本。施耐德電氣正是致力于降低客戶的能源成本，提高生產效率，以此提高客戶的整體利潤率。我們提供給客戶一個全局的解決方案，而不僅僅單獨關注于某一塊。從流程設計上我們必須從整體的規劃上來考慮，而這恰恰是中國食品飲料工業面臨的一個很大的挑戰。

同時，中國食品飲料企業在危機面前缺少必要的溝通交流，以最近的一系列食品安全事件為例，如果企業有豐富的數據支撐將避免很多問題，也將得到公眾的信任。人可能會造假，系統產生的數據置信度卻非常高，如果企業的決定或結論都是可以用數字來證明，則不僅能幫助企業做出決策，在企業社會形象上也會帶來巨大的益處。

篇3

關鍵詞：BIM技術；舊建筑改造；應用優勢；探析

BIM技術是信息化時代下建筑行業發展的新趨勢。當前，在很多范圍內已經取得了具體的發展。使用目標范疇是在全壽命周期內使用信息工程模式，提升具體的BIM使用效果。故此在提升項目管理水平的前提下，降低原有工程項目開發成本投入，提升原有的項目投資效益，在滿足信息質量的前提下，完善好項目能源的資源節約與利用。

一、BIM的概念簡述

BIM即建筑信息模型，由于工程建設行業最近幾年提出了很多新的技術，BIM技術的出現能夠改善現有的工程項目協作模式，且能引發一場曠日持久的工程建設改革。

BIM是建立三維模擬圖形，將工程建筑行業由原有的二維平面時代帶入到三維立體時代，并利用數字化模型技術，為該模型提供信息資源數據庫。數據庫內不僅要描述建筑幾何構建信息、專業狀態化信息、更有非構件信息，通過這些豐富的建筑模型，能提升信息集成化狀況，從而為三維建筑方提供信息交換與共享平臺，這些工程項目不但能增加建筑工程方的效益，也能增加建筑生命周期效率，提升整體建筑質量。

二、舊建筑物改造的現狀

我國的建筑節能理念正在持續性更新，由于建筑節能技術和相關的研究發展已經有較大的發展。自從20世紀開始，我的建筑發展始終奉行三步走戰略，第一步是從1986年開始實施30%的節能目標；第二步是從2000年開始實施50%的節能標準，第三步是從2005年開始天津等大型城市以及沿線發達城市都要執行65%的節能標準，且該改造標準正在以持續穩健的步伐前行。

隨著我國建筑總量的逐年加大，建筑能耗正在急劇增多，改造中部分條件也將受到影響。部分建筑物由于圍護結構老舊，導致結構的熱工性能或者暖通空調系統不能滿足現行的標準化要求，所以就要結合建筑物的實際情況進行分析和研究，確定合理改造方案后，運用BIM技術在項目的規劃和設計上的應用能力，讓施工或者運維的應用更為廣泛，并為BIM技術的舊建筑改造提供新的思路和想法。

三、BIM技術的舊建筑物改造流程

（一）BIM在項目規劃階段的應用流程

舊建筑物改造會受到很多因素影響。如，建筑物周邊的現狀。在人員無法控制的情況下，項目改造量化較難的情況下，可以建立以BIM模型為主的可視化技術。由于該模型的仿真性能較好，能改造項目方案的決策以及規劃，并對其提供有利的實施條件。如圖1所示，項目建筑中原有的建筑在工程擴建時要標識原有的擴建圖，既在原有的辦公樓或者員工宿舍樓上擴建辦公區域，然后在項目進行規劃的時候擴建整個辦公樓的面積。該擴建方案的制定，能對園區的風景環境或者人的居住場地產生影響。故此，可以通過BIM模型為該項目搭建風場環境用以模擬原始的模型，在進行全部園區風場環境模擬的時候能獲悉全部信息。擴建辦公樓以后，園區內的辦公樓或者員工宿舍之間的風場風速應做到適中。如在人員活動區域的1.5m處，風的速度集中與0.6～3.9m/s，在整個過程中為更好的滿足風速要求，就應為項目改建提供有力的模擬驗證。

項目投資以及規劃階段，應結合建筑物的BIM模型標示現有的數據圖形，然后利用原有擬建工程項目中的相似點進行工程數據改造。比如項目所在地的基本建材或者人力的價格統計，還有在進行模擬輸出的時候要完善類似于工程的單方面造價信息等內容，在使用BIM模型技術的時候可以改造項目的總投資額度，然后在對項目開展規劃，這樣就能在項目的決策階段為其提供有效的數據支持。

（二）BIM技術在項目設計階段的具體應用

相較于傳統的CAD技術，BIM技術主要是使用Revit設計軟件滿足其三維可視性的效果圖。所有的設計均應擺脫原有平面立體剖面圖，并建立二維模式圖。作為設計人員進行三維平面圖設計的時候就要在同步產生三維可視圖的前提下，結合現有的設計要求做部分效果圖的渲染和建筑設計的仿真，這樣能全方位的觀察建筑物，做到建筑的全方位修改。

針對當前建筑物改造的既定方案，其中維護結構的節能改造以及空調，供暖的節能改造等都要做系統化操作。就冷熱源系統改造為例，從冷熱源改造的角度探尋問題，原有的冷熱源機房改造中由于空間受限，設備或者管道在進行改造的時候有很多工作內容有待完成，相較于新建的建筑物的復雜性較大。但若使用BIM技術就能解決這一現狀。第一，BIM自身是一種可視化的三維可視圖，改造過程中要做好實際的情況考察，了解到具體的情況以后做好具體內容跟進，避免改造的面目全非，要通過改造做好具體的內容規劃，使改造只是在原有的基礎上進行變動，避免大范圍的改造，浪費人力和物力；第二，針對改造我們能夠獲悉BIM模型中包含了很多建筑物的幾何屬性，特別是物理使用功能方面，不同信息的輸入能讓改造的可視化增大，其中可視化模型也會隨著BIM設計模型的改變而進行動態化更新，其設計模型不僅能滿足改造的需求，同時也能為施工提供重要的參考依據，這樣就能讓可視化與建筑設計的動態具有一致性。

（三）項目施工中BIM技術的應用

項目施工階段對于舊建筑的改造非常重要。在對舊建筑進行施工改造的時候，各項要求都極為嚴格。例如在資源與成本的控制上要合理管控，防止資源浪費與成本攀升。對項目進度要嚴格監管，每一個環節都要按期或盡量提前完成。由于每個項目都有不同的情況出現，因此傳統經驗式的施工計劃往往在實際施工過程中不能達到預期目標，工期常常被拖延。導致整體施工進度計劃的差異性非常大，最終導致整體施工成本超出原有計劃。

BIM技術能夠在施工階段發揮重要的作用。首先，BIM建模可以為施工方提供可視化展示，能夠清晰、準確表明改造方案中的要點。因此，當施工過程中如果出現了特殊情況，項目方與設計方可以在模型中進行最準確、最快速的溝通和改進。其次，BIM技術可以模擬出舊建筑在改造施工過程中的關鍵節點以及每一個環節的具體施工進度，并附加具體的施工工藝和技術模擬。BIM技術的應用能夠有效把控施工進度，同時也為成本的控制工作提供了有力的技術支持。能夠為把控實際施工效率以及提高管理工作的質量提供幫助。

（四）BIM在項目運維階段的應用

舊建筑物改造完成以后，為實現建筑物的高效或者節能，就需要通過驗證期，將改造效果作為重要的參考。通常，舊的建筑物改造主要是在BIM規劃階段通過不同的方案進行比較，特別是在設計階段的建模開發以及應用的時候，為更好的實現施工模型的深化變革，就要在舊建筑改造的過程中。以BIM技術為基礎，進行建筑運維的研究，結合現有的改造過程對空調、供暖、照明等系統進行可再生能源建筑應用系統性的規劃建設與運行管理。

（五）BIM在舊建筑設計中的協同設計

協同設計，即網絡化的設計溝通方式。協同設計是要建立共享資源庫，讓設計人員能獲得一份完整的系統圖，可以了解到整個設計的系統狀況。若能對系統的整體規劃有著直接的了解，在進行改造的時候就能結合具體的設計方案進行改動，可以保有原設計的精髓，加入實用性的內容。借用網絡的形式，管理軟件的運行，然后讓項目組成員按照自己的角色登陸系統，保證成果的唯一性，滿足科學化的設計流程管理。并結合設計行業的特殊性，可以在CAD平臺上開發協同工作軟件，滿足共享平臺的建設要求。BIM系統的使用，讓不同地域的設計師處于同一設計空間內討論設計細節和設計內容，然后借助網絡高效的完成任務，及時解決出現問題的部分。

四、BIM技術的應用實例

以小型的住宅，就舊建筑改造未來建筑為例，借此分析BIM技術應用到建筑設計中的應用效果和要點。探究BIM融入到建筑設計中的不足之處，認知新技術的優勢性，探究傳統設計方案的優勢和劣勢，并將其應用到新的建筑設計使用中。

該住宅是一座兩層小型別墅，雖然整體建筑物的面積不大，但麻雀雖小五臟俱全，內部設施完整，空間分布合理。該項目需要利用Autodesk內的Revit軟件創建BIM物理模型，需要在較短的設計周期內建立拓展項目深度，對接不同部門和專業，讓該建筑物成為可以施工建造的產品。

別墅建造的模型如圖2所示，其中該別墅的建設由兩方面主體構成，建筑師建立模型和結構工程師構造建筑結構，只有這兩方相互配合，共享基礎性數據信息，才能保障別墅住宅的質量和使用效能。Autodesk Revit平臺工具能夠在短時間內幫助工程師創建結構模型，根據被送往現場的施工圖，檢查協同問題。

Autode Revit Structure 運用建筑信息模型（BIM）技術，其中運用到的數據、圖紙、明細都是數據庫內共享的信息。建筑團隊處理項目時，要結合實際狀況優化現有設計方案時，均要變更建筑結構。若沒有此系統平臺，這種變更就要通過信息傳遞的方式進行傳輸，不但實時性不好，且傳遞過程中信息稻萑菀錐失，接受方很有可能接收不到完整數據，出現設計誤差。但Autode Revit Structure中的參數若出現變更能將所有的項目都反饋到數據可視圖內，反饋的項目信息包括：模型可視圖、圖紙、明細表、截面圖、平面圖，網絡實時更新的方式，能夠讓變更方及時查看變更狀況，了解信息和數據變更情況，有問題能及時的解決和處理，使設計與文檔做到和諧統一。

五、結語

通過上文的分析可知，基于BIM技術的建筑改造與傳統的舊建筑物改造相比較，能更好的節約成本，做好資金的把控，從而實現建筑物的最優化發展。通過全方位的了解舊建筑物情況，能細致的看到建筑物中設計的不合理之處，通過細節改動和優化，實現其能源節約的成效，滿足建筑在整體節能設計中的應用價值，提升BIM技術在建筑物中的具體使用價值，實現高新技術的舊建筑改造能效，從而讓舊建筑物改造進入到新的“篇章”。

參考文獻：

[1]舒紹云.BIM技術在鋼結構工業建筑改造中的應用[J].工業，2015（35）.

[2]徐長春.BIM技術在工業建筑改造中的應用[J].工業，2015（52）.

[3]楊培德.BIM技術在鋼結構工業建筑改造中的應用[J].四川水泥，2015（07）.

[4]張順宇.BIM技術在建筑改造結構設計中的應用初探[J].中國勘察設計，2014（11）.

篇4

關鍵詞：性能化建筑設計；BIM技術；

中圖分類號：TU2文獻標識碼： A 文章編號：

一、建筑信息模型(BIM)

BIM已包含了所有的幾何模型信息、功能要求和構件性能，把一個項目的生命周期內的信息整合到一個建筑模型中。運用 BIM 技術，建筑師在設計過程中創建的虛擬建筑模型已經包含了大量設計信息，只要將模型導入相關的能量分析軟件，就可以得到相應的能量分析結果。通過相應的 BIM 應用軟件，在方案設計的初期階段就能夠方便快捷地得到直觀、準確的建筑能量性能反饋信息，幫助建筑師及時對方案做出分析和調整。

比如與 Ecotect 生態建筑大師設計軟件相結合，將BIM 模型輸入即可得出較為直觀的數字化的可視分析圖。可提供許多即時性分析，比如對模型的太陽輻射、熱、光學、聲學甚至建筑投資等綜合的技術分析；與CFD 類軟件結合，則可迅速分析建筑內的自然通風及對周邊氣流造成的影響；與Virtual Environ-ment(VE)軟件結合，可以在建筑前期對建筑的光照，太陽能及溫度效應進行模擬。

二、基于 BIM 技術的性能化建筑設計

被動設計是指應用自然界的陽光、風力、溫濕度的自然原理，以規劃、設計、環境配置的建筑手法來改善和創造舒適的室內外環境，盡量不消耗常規能源的設計方式。目的是盡量減少或者不使用常規能源供熱、制冷及照明，并創造高質量的室內外環境，設計策略強調的是依據當地的氣候特征進行設計，遵循建筑環境控制技術的原則，考慮建筑功能和形式的要求等。本文試圖從以下幾個方面討論 BIM 在性能化建筑設計中的應用。

（一）氣候特征分析

BIM技術可以將繁雜的氣象數據信息以圖表的可視化方式表達出來，以幫助建筑師直觀地認識建筑基地所處地區的氣象資料。

比如繪制出逐日的氣象參數數據；確定建筑最佳朝向；利用焓濕圖，分析各種被動策略的組合效果，可以調節設計參數，觀察圖形變化，找到適宜的被動策略。如圖 1 為采用被動太陽能采暖、蓄熱效應、高熱容圍護 + 夜間通風、自然通風、直接蒸發降溫和間接蒸發降溫多種被動策略措施的焓濕圖。通過這種可視化的界面，建筑師就可以定性地分析出適應本地氣候特征的最佳被動設計措施及其效果。

圖 1 多種被動措施的焓濕圖

（二）日照采光分析

在建筑設計階段處理好建筑日照與采光是實現建筑節能的根本環節和重要措施?；氐匦纹鸱?、建筑的布局形式都會對日照和采光產生較大的影響。所以對于基地進行合理模擬分析，尤其要對場地的日照遮擋情況進行準確分析。建筑師可以根據基地狀況運用Virtual Environment軟件進行初期的日照時數、陰影遮擋等模擬分析，根據模擬結果合理地進行建筑總平面布局、洞口設計，從而保證建筑能在冬季最大限度地接受太陽能輻射，夏季減少太陽輻射的影響。圖 2、3 所示為 Suncast 軟件和 Radiance 軟件對本溪黃柏峪生態小學所做的日照陰影分析和遮擋分析

圖 2 日陰影分析

圖 3 日照遮擋分析

（三）風環境分析

合理的自然通風不但可以使節能效果顯著，而且可以改善室內的居住空氣質量。建筑風環境模擬的目的就是希望對建筑物的空氣流動情況進行模擬和比較，來優化建筑的空間環境，減少建筑的能耗，充分利用自然資源。利用 BIM 技術創建的虛擬建筑模型，可以通過 IFC 數據標準將其導入 CFD 軟件中。通過BIM 與 CFD 技術的結合運用，建筑師可以方便、快捷地對建筑內、外環境的氣流流場進行模擬分析，對建筑的風環境做出分析和評價。從而進行建筑的優化設計。

圖 4 為某小區模擬室外的風場。通過可視化的結果可以看出小區內整體的風速和風向，合理調整規劃布局、建筑高低錯落布置等方法滿足小區內適宜的風環境。

圖 4 某小區風場

（四）遮陽分析

遮陽設計是在夏季炎熱地區防熱的主要手法。尤其在太陽能建筑設計中，根據氣候條件綜合考慮利用太陽能的同時，合理的遮陽設計可以大大降低空調的能耗。圖 5、6 為南加州建筑學院、SOM和蓋里在印度所做的一個研究性項目。用 Ecotect 軟件對建筑西立面和南立面的年太陽輻射做出統計，并根據上一步計算，在立面的不同區域結合輻射值大小考慮了遮陽設施的疏密布置，在高輻射地方遮陽設置較密，低輻射地方遮陽設施較稀疏。

圖 5 建筑效果圖

圖 6 遮陽布置

（五）場地分析

BIM可以使建筑師在設計前期時注重場地的生態環境。比如建筑師可以利用 BIM 將綠化、水體整合到一個建筑的形式和功能中去，使設計之初就能考慮到建筑對場地的生態影響。圖 7 通過對場地進行熱輻射分析。了解場地的熱輻射情況，對場地景觀設計提供量化的數據依據，在輻射較大的地區，通過配置不同的綠化植被，起到隔熱、遮陽等作用。圖 8 為某小區的場地熱輻射分析。在小區輻射量比較大的區域內設置水體、常綠喬木、涼亭、廊架等休閑設施以利于隔熱或者避開主要活動的小區廣場區域，即滿足了人的使用需求，也改善了小區的微氣候環境。

圖 7 日總曝輻射量

圖 8 某小區內日均輻射總量

三、結束語

大自然的風、光、熱、水等環境因素，是影響建筑性能的決定性因素，在設計階段，引入BIM技術，能在設計過程中提供直觀的性能化分析數據，完善建筑設計，改善建筑的綜合性能。目前，BIM 技術已經深刻影響著建筑設計行業，其不但可以極大提高建筑設計行業的整體效率，而且還可以在建筑全生命周期內，優化設計、保證建筑設計質量。雖然，目前 BIM 技術在現實應用中還存在很多不足，比如：國內外建筑標準和規范的不同，與BIM技術相關的軟件較多，一體化平臺設計還有待逐步完善等。但隨著計算機技術的進步，BIM 技術在建筑設計中的應用會是未來的發展趨勢并逐步走向成熟。

作者簡介

篇5

關鍵詞：BIM技術；建筑節能設計；施工設計；技術平臺

中圖分類號：TB

文獻標識碼：A

doi：10.19311/ki.16723198.2017.15.089

0引言

當下國家經濟增長較快，帶動了社會各行業的能源耗費比例不斷增加，能耗危機引起國家經濟發展受到負面影響。據統計，建筑能耗比例逐年增加，可達到社會總能耗的20%左右。建筑施工中，資源耗費同時產生大量污染物，進而引起了較為嚴重的環境惡化，充分提高節能減排工作的落實成為當下主要任務。政府對相關政策、標準的頒布起到了一定作用，借助BIM技術實現建筑節能設計更加關鍵，該設計模式是提高建筑合理性，改造傳統建筑能耗^高的主要方法。

1BIM技術節能設計概述

1.1BIM技術特點

作為建筑信息管理的模型，BIM技術包含大量信息，可借助數字信息實現仿真模擬工作，包括建筑體三維模型的建立，繼而實現工程項目的材料、力學和結構的綜合設計工作。

1.1.1可視化三維模型

BIM技術可以保證三維模型的搭建，借助可視化效果圖進行后續分析，通過有限數據實現報表的生成作業，進而提高相關設計工作、施工和后期維護等過程的有效管理，對應各個專業的人員調動、節點決策等滿足可充分滿足施工要求。

1.1.2面向對象的參數化設計

BIM技術可有效處理對象參數化的合理設計，可根據相關規則進行約束化設計，提高設計的協調合理性、模擬優化效果，是BIM技術應用的重要價值。

1.1.3多元化信息輸出

BIM數據庫可導出對應多種信息形式，協助相關專業進行數據變更，及時進行模型優化、升級操作，一定程度上提高了設計工作的作業效率。

BIM軟件是建立在BIM核心的模擬軟件，具有建模、分析多層功能要求。前者是建筑信息模型的基礎，分為四類，即歐特克公司的Re-vit建筑、結構和機電系列，奔特力建筑、機構和設備系列、Graphisoft公司的ArchiCAD以及達索公司的CATIA；后者則是利用BIM建筑模型信息，進行日照、熱工、建筑環境等方面的分析模擬。

1.2節能設計現狀

與國外節能設計發展較快的國家相比，國內建筑節能設計的起步較晚。存在推廣速度慢、發展效果一般的不足。主要原因在于：第一，社會大眾更加關注技能科技的發展，過于重視研究結果的節能能力，對設計方案自身效果存在偏差過大的不足。第二，建設團隊對節能設計概念的理解不足，僅針對技術、設備表面工作進行節能處理，相關細節的設計存在明顯不足。第三，設計與技術方法無法實現相對應的要求。國家建筑設計的節能已經取得一定成果，但是仍存在部分技術無法合理利用的局面。當下，國家建筑行業的設計理念、技術水平發展空間較大，需要加強工程現場的全面考察，設計人員需要保證與時俱進，提高創新性設計工作的落實。

2BIM技術在節能設計中的應用

2.1BIM技術集成化設計

建筑施工中，集成化設計工作需要借助BIM技術實現，可提高設計工作的動態管理，實現生態節能目標。為設計階段的相關作業人員打下良好基礎，可充分避免各專業交叉工作存在錯誤等問題。BIM技術在設計工作中，可提供可視化、系統化的模型。相關信息可充分體現形式、性能等基本要求，保證節能建筑與設計工作緊密結合，實現全面控制的目標。

2.2前期場地和布局設置

建筑設計中，相關設計人員需要全面了解場地狀況，結合物理條件、空間狀況進行調整，為后期場地分析打下良好基礎。

第一，氣候條件分析。建筑工程作為人類活動的主要載體，需要保證其與當地氣候環境相符合。通過合理的氣候條件分析，可以避免后期生活工作的不適感。BIM技術對場地氣候條件的分析主要包括以下幾個方面：（1）利用建筑環境分析軟件ECOTECE中的Werther Tool工具對氣象進行數據分析和轉換，同時進行焓濕圖的氣象分析，進一步了解建筑環境；（2）根據當地太陽高度角的變化，對太陽輻射的各個角度進行分析比對，計算出輻射量確定相應構件的設計情況。

第二，場地地形分析。根據現場實際情況，分析地形以及地貌特點，采取BIM技術與GIS技術對建筑場地的地形進行數據分析，其中包括空間、高度、坡度等因素，主要目的是為設計者提供豐富的素材與設計依據。設計人員可以通過地形透視圖了解現場場地的地勢起伏與變化，從而進行建筑設計。

2.3BIM技術設計方法分析

BIM技術的節能設計主要體現在工程項目的朝向、形體選擇兩方面。

2.3.1朝向的選擇

建筑施工項目中，朝向一般是指采光位置的設置，朝向合理可避免后期耗能過高的狀況。體現在兩方面要素：太陽能輻射熱量的利用、通風狀況的增加。大量工程實踐表明，朝向影響要素較多，需要結合BIM技術進行綜合分析。如借助BIM技術的能耗分析，可實現方案的直觀對比，在滿足節能要求的基礎之上，實現對朝向的合理控制。然后利用BIM技術中的ArchiCAD里建立會所的體量模型進行能量分析，并利用最先進的自動模型幾何分析功能，直接將建筑模型轉換為建筑能量模型，直觀地觀察熱塊能量模型，再選擇最佳的設計方案。

2.3.2輔助建筑的形體選擇

建筑物的形體十分關鍵，可通過形體合理設計實現節能的控制管理，對項目后期實用效果、經濟效果的發揮具有積極影響。借助BIM技術對各種因素進行綜合分析，如氣候條件，可幫助設計人員及時將形體建設作為重點考慮要素，避免耗能高狀況的發生。例如，在南方地區，夏季炎熱潮濕，建筑物應加強通風散熱部分的設計，以確保住戶居住的舒適性。這時，可以利用BIM加大建筑開口面積或底層架構確保建筑物通風順暢。也可以利用BIM調節室內采光，提高建筑的節能性，降低能源消耗。

2.4BIM技術在詳細設計階段的要求

第一，輔助圍護結構的設計。利用BIM技術降低建筑實際的能源消耗，通過裁量分析與數據對比，分析出相應材料的能耗數據，從而選擇節能效果最優化的結構形式。

第二，節能玻璃的選擇。工程實踐表明，建筑材料中，節能玻璃的設置十分關鍵，工程項目中，一般由三成能量是通過玻璃實現傳導作用，玻璃設置合理可充分避免后期能量p失狀況，是當下研究熱點。當下研究中較為常見的包括中空玻璃。BIM技術中的Archi-CAD技術可對中空玻璃進行快速選型，對應玻璃洞口、方向、尺寸的相關參數可實現有效評估，必要時可進行材料種類的更換，對比不同方案實現能耗最低化的合理設置。

2.5安裝模型的設計

將BIM技術引入模型設計的安裝施工中，可實現直觀有效的指導作業。施工環節中，借助時間維度的融合，提高模型的合理性，便于安裝進度的精確化工作，可達到預期可視化要求。工程進度表的設置中，借助模型可實現進度精確化、可視化的效果。調整對應進度表要求，便可實現給排水工程的規劃分析，提高整體把握效果，便于后期安裝、設計工作的順利進行。同時是避免設計變更操作的主要方法，對當下建筑節能系統的給排水設計具有直接影響作用。給排水設計模型與傳統土建模型不一樣，是建立在土建模型基礎之上的系統，如果發生給排水系統的局部修改，將會導致樓層整體平面設計隨之變動。為了避免工作量過渡繁重的危害，可借助樓層為基礎設計，降低系統內部之間的過渡牽連，時間工程設計更加具有簡潔性、整體性、系統性的優勢。

3結語

BIM技術借助信息化技術將工程實現了模型化、系統化、可視化設計，提高了信息共享平臺的合理搭建，具有高效節能的優勢。相關設計人員需要綜合BIM技術的整體功能進行分析，避免簡單數據處理等行為，需要提高該技術多方面協作的效果。

參考文獻

[1]侯博，李蒙，姜利勇等.淺析BIM技術在建筑節能設計評估中的應用[J].建筑節能，2014，（12）：3841.