時間：2023-07-20 09:22:23
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一、智能建筑
智能建筑的實質(zhì)是建立在一個以計算機應用信息系統(tǒng)為平臺的空間當中，將受用設備，應用功能與系統(tǒng)操控相關的要素有效的結(jié)合在一起，對智能設備終端反饋的信息，通過系統(tǒng)預制數(shù)據(jù)分析，由系統(tǒng)智能判定做出自動調(diào)控命令，實現(xiàn)建筑內(nèi)部安防管理，能源管理，服務管理，資源分配，供需信息對稱，以此實現(xiàn)了建筑應用的智能化，這對我們的生活便利，工作，安全，產(chǎn)生了重大影響，
1.1智能建筑在歐洲發(fā)的國家的發(fā)展
歐洲國家很早就意識到了IT信息技術將會走進社會發(fā)展，以及生活的各個領域，早在1992年的時候，由歐洲智能建筑協(xié)承辦并組織了智能建筑在歐洲的應用以及發(fā)展的規(guī)劃，參與者由歐洲部分國家的計算機專家與相關行業(yè)的學者一同規(guī)劃探討，依據(jù)當時最具尖端的行業(yè)技術，以及信息調(diào)研作為參考，擬定研討材料，并以此為基礎發(fā)表了當時最具參考性的（智能建筑在歐洲）的智能建筑應用應用與發(fā)展規(guī)劃綱要，該綱要規(guī)劃了歐洲在過去及未來智能建筑應用的三個階段及發(fā)展，綱要內(nèi)的三個階段容包括，
第一：自動化技術應用階段（1980-1985）年
第二：通信與自動化相結(jié)合應用階段（1985-1995）年
第三：信息網(wǎng)絡技術與系統(tǒng)集成應用階段（1995）年以后
以此三個階段描繪了相對于歐洲國家對計算機技術應用職能領域的較早認知，以及此類技術在未來發(fā)展重的需求重要性。
1.2其他發(fā)達國家對智能技術領域的重視
隨著計算機技術的誕生于發(fā)展，對國民發(fā)展產(chǎn)生了重大的影響，同樣受到的其他國家的重視，新加坡政府在1981也開始著力國家電腦化的發(fā)展規(guī)劃，又在1986你啊再次提出（國家科技計劃），經(jīng)過了十年的發(fā)展，在1991年最終提出發(fā)展新加坡為：“智能島”的總體規(guī)劃和實施綱要，智能島的稱為涵蓋了多個領域，十年來的計算機發(fā)展，機構的自動化應用，用智能化帶動了社會的進步，企業(yè)的全系管理，生產(chǎn)流程發(fā)展生了翻天覆地的變化，在溝通與信息對稱的進不上有效的提高了產(chǎn)能，降低成本，以及高效率的人員管理，這樣的企業(yè)叫做智慧型企業(yè)，而在建筑領域有著同樣創(chuàng)造性的發(fā)展，建筑設施的電腦化管理應用，被稱為智慧型建筑物。隨著21世紀的到來，以及不斷發(fā)展更新的計算機信息科技不斷產(chǎn)生，美國公布了（21世紀的技術：計算機、信息和通訊錄）研究報告書，為21世紀在智能建筑中的應用于指出了方向，報告指出：信息技術的發(fā)展趨勢將隨著高新技術的不斷發(fā)展，未來的應用將會建立在網(wǎng)絡應用之上，能夠使得人與機之間通過無線技術交互能力，實現(xiàn)信息處理。在技術上發(fā)展的重點將是虛擬技術、協(xié)同合作、可視化技術、在應用上必須密切結(jié)合應用需求，強調(diào)綜合的集成。隨著新世紀的到來，信息網(wǎng)絡必將顯現(xiàn)出旺盛的生命力。
二、網(wǎng)絡技術
2.1信息網(wǎng)絡技術
目前，基于web的網(wǎng)絡技術正成為建筑物或企業(yè)內(nèi)部的信息主干網(wǎng)絡的直流形式，信息網(wǎng)絡技術在建筑物中的應用，通過單一的網(wǎng)絡瀏覽器界面，訪問建筑物內(nèi)部網(wǎng)絡上的web信息，有效的提高了建筑物內(nèi)部員工的工作效率，和管理人員的管理質(zhì)量，提高建筑物物業(yè)管理層的決策與全局事件協(xié)同和處理的能力。在應對突發(fā)事件的狀態(tài)下，能夠第一時間掌握信息并做出決策。
2.2可視化技術
可視化技術是指基于網(wǎng)絡化的視像傳輸、交互和提供多媒體視像的技術，就現(xiàn)階段來講，在智能建筑內(nèi)的數(shù)字影視點播，和會議電視，均是采用可視化技術像建筑物內(nèi)的網(wǎng)絡桌面系統(tǒng)提供視像的傳輸、交互以及相關的服務功能。
可視化技術在智能建筑物重的應用：
數(shù)字影視的點播向智能建筑物網(wǎng)內(nèi)的網(wǎng)絡桌面系統(tǒng)提供者諸如電影，電視節(jié)目，以及動畫游戲和遠程教學等交互式視像服務。會議電視形式，是向智能建筑物內(nèi)的網(wǎng)絡桌面系統(tǒng)提供點對點的或是網(wǎng)絡形式的多媒體影響傳輸服務。
2.3流動辦公技術
流動辦公就是利用網(wǎng)絡技術，通訊設備，通訊技術，以及可視化技術，家庭智能化技術，向異地網(wǎng)絡對端的辦公人員提供一個虛擬的辦公環(huán)境、所以流動辦公技術成為多想現(xiàn)代科技的綜合。使用流動辦公技術，可以是辦公輕松，不熟地域的限制，在出行旅途中如同在自己的家里辦公一樣，能夠隨時隨地的進入公司固有的辦公流程，并且做到及時的處理文件和閱讀資料，利用流動可是技術參加公司的辦公會議，實現(xiàn)遠程操控辦公設備的工作。
2.4家庭智能化技術
家庭智能化技術在90年代初的歐美發(fā)達國家就已經(jīng)先后提出了智能住宅的概念，通過智能化及時在家居中的應用，能夠?qū)崿F(xiàn)家庭中的各種與信息相關的通信設備、家用電器等和家庭中的安保設置通過家庭總線技術來鏈接到一個家庭化智能系統(tǒng)上來進行集中的跨地域性監(jiān)視?？刂坪图彝サ氖聞招怨芾?，保持家庭設施與家居環(huán)境的協(xié)調(diào)運行，家庭智能化技術所提供的應用是：由一個家庭智能化信息系統(tǒng)構成的高度安全的、生活舒適性。和通訊快捷性，的信息化、自動化的居住環(huán)境。從而來滿足21世紀信息資訊社會人們快節(jié)奏的生活方式，工作方式，以及能夠與外部社會保持完全開放的生活環(huán)境。
家庭智能化技術在建筑物中的應用：
涉及到家庭的安全防范：火災報警、防盜報警，煤氣泄漏報警和緊急求救報警，家庭的自動化體現(xiàn)在利用遠程遙控（空調(diào)、照明、加熱器、影視播放設備風電氣設施。）智能技術在智能建筑物內(nèi)部有效節(jié)約能源上面有很大體現(xiàn)，隨著21世紀智能移動終端的發(fā)展與普及，家庭供暖面臨著既要節(jié)約能源要，家庭經(jīng)費的開支，又要保證采暖的正常舒適供應，通過智能家居技術，和采暖設施的有效結(jié)合，家庭智能系統(tǒng)，通過無線技術可以實現(xiàn)遠程智能操控調(diào)節(jié)，目前采暖中央空調(diào)以及室內(nèi)燃氣壁掛爐都可以實現(xiàn)設備智能設定時段，按需提供家庭的采暖溫度，在并且能夠通過傳感器實現(xiàn)不需要的情況下停止供熱，和降低溫度采暖的人性化需求，還可以通過移動終端實現(xiàn)遠程的控制。
總結(jié)：在智能建筑的應用方面，采用21世紀新技術將其涉及面進行擴大，使其能夠滿足業(yè)主的應用需求，將成為智能建筑基于計算機技術發(fā)展的目標與方向。
【參考文獻】
據(jù)媒體報道，目前已有江蘇、浙江、山東、廣西等26個省市調(diào)整了上網(wǎng)電價浮動范圍，部分地區(qū)交易電價“頂格”上浮20%。
限電形勢下的挑戰(zhàn)和機遇
在“限電潮”、“漲價潮”、能耗雙控等多重壓力下，部分企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營面臨困境。如何應對限電限產(chǎn)和能耗雙控？如何以低成本實現(xiàn)用能效益優(yōu)化？這些問題已成為企業(yè)需要長期面對的嚴峻挑戰(zhàn)。
今年9月，國家發(fā)改委印發(fā)《完善能源消費強度和總量雙控制度方案》?！斗桨浮诽岢?，積極推廣綜合能源服務、合同能源管理模式，持續(xù)釋放節(jié)能市場潛力和活力。
綜合能源服務是以降低用戶能耗水平以及用能成本為目標，結(jié)合市場、政策以及技術發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，綜合利用分布式發(fā)電技術、節(jié)能技術以及信息化技術等為用戶提供能源優(yōu)化服務的新型能源服務模式。隨著國家能源體制改革的深化，國內(nèi)能源結(jié)構不斷調(diào)整和清潔替代，綜合能源服務以其高度智能化和信息化的特征，能夠滿足新形勢下能源生產(chǎn)、交易和利用等過程的服務升級需求，在能源服務領域有廣闊的發(fā)展前景。
針對新一輪能源結(jié)構調(diào)整和能源技術變革趨勢，遠光軟件基于對能源電力行業(yè)的深刻洞察，自主研發(fā)了遠光綜合能源服務平臺，助力提升能源生產(chǎn)及利用效率，實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展。
遠光綜合能源服務平臺是以物聯(lián)網(wǎng)為載體，以大數(shù)據(jù)、人工智能等技術為基礎，提供綜合能源供應、銷售、消費服務的綜合服務云平臺。平臺以能源用戶為中心，提供信息采集、能效分析、節(jié)能服務、需求響應、能源托管、能源交易等服務，為綜合能源服務商的客戶服務、業(yè)務創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新等提供支持，可支撐企業(yè)綜合能源、園區(qū)綜合能源、智慧城市綜合能源運營。
應用案例：如何打造節(jié)能降耗智慧園區(qū)？
走進遠光軟件園，打開手機即可獲取光伏發(fā)電量、儲能狀態(tài)等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)智能用電。在園區(qū)的智慧能源大屏里，園區(qū)能耗、實時負荷、儲能收益、配電運行狀態(tài)等信息都能實時匯集，并通過大屏幕清晰地展現(xiàn)出來......這便是遠光綜合能源服務平臺在智慧園區(qū)的應用場景。
在遠光軟件園，遠光綜合能源服務平臺被應用于園區(qū)儲能、光伏發(fā)電、汽車充電樁管理等多個方面,并基于物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)建筑能耗、機電設備運行狀態(tài)、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)、建筑內(nèi)部環(huán)境數(shù)據(jù)的全面監(jiān)視和數(shù)據(jù)可視化展示，實現(xiàn)園區(qū)用能的智能化、數(shù)字化和可視化管理，有效降低園區(qū)用能成本，優(yōu)化能源利用效率，促進節(jié)能減碳。
1．光伏電站——節(jié)能減排，低碳創(chuàng)收
遠光軟件園的屋頂分布式光伏發(fā)電站，可利用面積1238平方米，總裝機容量為107.665kWp，選用 305Wp 單晶硅組件共353塊，采用組串式逆變器2臺。系統(tǒng)年均發(fā)電量為105845kWh，可減少二氧化碳排放105.53噸。
平臺將光伏電站所發(fā)電力優(yōu)先供給機房服務器使用，減少用電成本，節(jié)約峰值電費。此外，平臺采取“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”或“綠電交易”模式將剩余電力自動送入公共電網(wǎng)系統(tǒng)，既增加了企業(yè)收益，又促進了能源綠色環(huán)保可再生使用，可謂是減碳創(chuàng)收利器。在停電時，光伏與儲能可以構建離網(wǎng)運行的“光儲微網(wǎng)”，通過智能調(diào)度滿足用戶重點負荷的用電需求。
2．儲能電站——不懼限電，保駕護航
遠光軟件園安裝的電力集裝箱儲能裝置采用40尺的集裝箱作為載體，內(nèi)置1套總?cè)萘繛?74KWH的再生鋰電池儲能系統(tǒng)、1臺250KW雙向變流器、1套能量管理系統(tǒng)和相關輔助系統(tǒng)。
綜合能源服務平臺對儲能設備的運行狀態(tài)、能量、環(huán)境等進行監(jiān)控和優(yōu)化，一方面可適應國家削峰填谷的工業(yè)用電措施，在夜晚較低電價時段儲能，在白天高電價時段使用，可以為公司節(jié)省大量用電成本；另一方面可作為緊急備用電源使用，在停電時能夠和園區(qū)光伏組成“光伏微網(wǎng)”，通過離網(wǎng)運行支撐園區(qū)重要負荷運轉(zhuǎn)。免除由于拉閘限電、臺風災害或其他原因?qū)е峦话l(fā)斷電帶來的不便。
3．充電樁——合理引導，有序用電
平臺利用綜合能源服務業(yè)務與充電業(yè)務的智-云-邊-端深度融合，實現(xiàn)車、樁、網(wǎng)的有序調(diào)度。平臺支持運營方啟動有序充電優(yōu)惠活動和有序充電調(diào)度實施，支持園區(qū)參與V2G等需求響應活動。
平臺結(jié)合歷史負荷數(shù)據(jù)以及變化趨勢曲線，進行充電運行策略引導，對園區(qū)實行充電管控。例如，平臺及時價格優(yōu)化策略，引導外部車輛和員工避開充電高峰。
4．建筑能效綜合管理——管控優(yōu)化，開源節(jié)流
平臺基于建筑能耗分析模型對建筑能耗數(shù)據(jù)進行全面分析，包括能耗趨勢分析、對比分析、用能指標分析和能效對標等功能，在能效指標以及對標的基礎上，全面分析建筑用能問題和節(jié)能方向，支撐建筑能效優(yōu)化。
園區(qū)在能源監(jiān)視和能效分析的基礎上，基于平臺的能效優(yōu)化算法以及能源調(diào)度策略，實現(xiàn)建筑內(nèi)空調(diào)、照明以及電源等機電設備優(yōu)化運行與控制，提高建筑整體能效水平，降低建筑用能成本。同時，平臺能夠為用戶提供移動端的應用，包括能耗監(jiān)視、統(tǒng)計分析、能耗預警和能耗報警功能，支持用戶隨時了解建筑能源信息和能源異常，及時對建筑能源運行進行管理和優(yōu)化。
1BIM技術在建筑工程管理中的作用分析
1.1構建溝通平臺
BIM技術在進行建筑信息模型的構建中能夠解決二維設計圖紙中專業(yè)化過強的問題。一般而言在沒有通過系統(tǒng)的學習前，對于立面、剖面、平面等都難以明確，因此在進行應用的過程中，管理層往往也只能通過管理途徑進行管理，對于工程的了解則往往比較片面。而使用建筑信息模型，工程的設計則是完全能夠理解的，三維的立體模型能夠通過肉眼察覺到其中存在的問題，對于管理而言也能夠增強對工程的認識，通過模型可以生成效果圖以及報表，在設計及建造和投運過程中，也能夠在可視化狀態(tài)下展開溝通以及決策，能夠明確問題、提升溝通1效.2率實?，F(xiàn)事前協(xié)同
其次項目在進行的過程中，施工單位及設計單位、業(yè)主因為各自接口問題市場發(fā)生沖突，進而召開接口協(xié)調(diào)及配合會議，尋找接口問題根源以及解決的辦法，一次作出補救。此類的現(xiàn)象發(fā)生較為頻繁，BIM平臺構建完成之后便能達成事前處理，對接口問題進行有效的反映，從而實現(xiàn)實施前解決問題。最為典型的就是裝飾施工項目中的管線施工，通過BIM模型的碰撞檢查程序就能對管線中存在的問題進行明確，因為改善之后可能會造成其他影響，一般問題改善后還會再次進行碰撞檢查，不斷的對管線布置優(yōu)化，以此在工程實施之前編制好合理有效的施工方案，為整體工會才能效益實現(xiàn)亦有積極作用。
2BIM技術在建筑工程項目管理中應用
2.1場地分析
在實際進行施工的過程中，施工場地信息對于建筑整體設計方案的合理性有著較為直接的影響，若是不經(jīng)過有效的分析整理回到施工過程受到一定影響。因此在進行方案設計的過程中，首先需要對場地的地貌、地質(zhì)、地形以及實際現(xiàn)狀和交通等情況進行細致的分析。以往施工場地分析的過程中有較多的問題，現(xiàn)場分析時對于定性分析過于重視，而在定量分析則較為忽略。使用BIM技術與實際施工過程中，能夠?qū)IM和定位系統(tǒng)融合，對整體施工場地進行模擬，進而得到場地物理數(shù)據(jù)，通過對物理數(shù)據(jù)的處理為施工現(xiàn)場規(guī)劃與設計提供可靠數(shù)據(jù)2。.2建筑設計
我國以往進行建筑設計的過程中，一般使用二維設計方式來表達設計意圖。而使用BIM技術能夠?qū)崿F(xiàn)可視化的數(shù)字建筑模型，也即是三維模型。通過三維模型構建，設計也能實現(xiàn)可視化，對于設計效果的表達亦能更加直觀。這一類的可視化模型初步構建完成之后建筑設計師可以通過建筑物旋轉(zhuǎn)等方式來實現(xiàn)空間效果的探查，并通過修改數(shù)據(jù)等方式來實現(xiàn)細部設計的優(yōu)化。隨著現(xiàn)代建筑工程規(guī)模逐漸擴大，導致現(xiàn)代建筑設計工作任務也逐漸繁重，就算是建立模型也需要較多的時間，而使用二維圖紙設計方式不僅缺乏直觀效果，同時在設計的合理性也無法探討，有完整的、系統(tǒng)的設計表達成為設計師們共同的愿求，而BIM能夠?qū)崿F(xiàn)這一訴求，并且遠不止于此。
二維圖紙設計中，每一張圖紙都是一個子項目單元，根據(jù)工程規(guī)模確定子項目單元的數(shù)量，方案設計之初由設計師繪制相應的平面圖，之后從不同角度進行剖面圖及立面圖的繪制，跟隨建筑設計項目階段的遷延，一旦出現(xiàn)不合理需要修改的部分，那么從修改的那一部分至目前階段的圖紙可能都需要進行修改，并重新進行圖紙繪制。這使得工程圖紙設計工作的工期嚴重被延誤，然而這些工作一定程度上可以被劃分為不產(chǎn)生任何附加價值的步驟。使用BIM技術在設計過程中，修改某一部分時能夠?qū)崿F(xiàn)自動改變，同時能夠提供給客戶建筑任意視圖，比如平面圖及剖面圖及大樣圖等。在圖紙的設計工作得到有效簡化后，圖紙設計的效率能夠有效提升，能夠推動整體工程的進程。
另一方面，設計工作中業(yè)主變更訴求相對較為多，這是傳統(tǒng)設計中最為耗時的部分，不同于某一不合理部分的小篇幅修改，客戶提出的設計變更要求往往是復雜且多樣化的，相對復雜且不具體化的要求，應用BIM能夠快速推進這一要求的發(fā)展，使得客戶要求得到滿足的同時，設計工期不會大幅延長。這也是上文所說的自動修改，因為數(shù)字化模型提取的數(shù)據(jù)是從同一數(shù)據(jù)庫中進行的，因此，設計師只要不是推翻某一部分設計，而是進行設計變更都能實時進行整體的調(diào)整及更新。綜合而言，BIM在工程項目設計管理中不僅能夠?qū)崿F(xiàn)設計效率化，更能實現(xiàn)高質(zhì)量目標。
2.3施工及投運管理
項目進入施工階段中，BIM技術可以為施工工藝選擇及施工工序設計提供支撐，一般而言進行施工設計的過程中，BIM技術能夠?qū)崿F(xiàn)精準化的目標。以往進行施工管理的過程中因為工程設計問題，往往會導致施工變更一類的情況出現(xiàn)，這是由于施工設計與實際狀況不能實現(xiàn)統(tǒng)一，在工程設計合理、精確的情況下，施工管理也減輕了較大壓力。施工管理中的進度管理也是較為關鍵的部分，通過BIM施工安裝模塊以及編輯器的管理能夠?qū)崿F(xiàn)施工進度查詢及調(diào)整，能夠為施工進度與計劃進度提供刻度，完善施工進度管理。
3結(jié)語
隨著現(xiàn)代建筑工程項目規(guī)模不斷擴大，同時人們對于住房的質(zhì)量要求不斷提升，工程項目管理工作成為建筑工程難度較大的部分，不論是在工程設計、工程施工的過程中，還是在后期的投運管理。本文對BIM技術在建筑工程項目管理中應用進行了分析，能夠為建筑工程項目管理提供借鑒。
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1 前言
所謂BIM技術，即Building Information Modeling建筑信息模型技術。集幾何圖形和設計、計算及其相關信息兼?zhèn)涞臄?shù)字化三維模型。建立跨專業(yè)的動態(tài)設計關聯(lián)；做到一次修改，處處更新。提供強大的信息平臺，使各種數(shù)字化的分析、模擬比較，以及自動圖形輸出成為可能[1]。
建立基于建筑信息模型的設備設計軟件系統(tǒng)框架和數(shù)據(jù)架構，能夠在不同設計階段、設備系列不同設計計算軟件（暖通空調(diào)設計、建筑給排水和電氣設計計算軟件）之間，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，避免數(shù)據(jù)的不一致，減少二次輸入，提高設計效率和設計質(zhì)量。研究與應用智能化、可視化、模型設計、協(xié)同等技術，創(chuàng)建建筑、結(jié)構和設備設計協(xié)同工作平臺；積極推進協(xié)同設計技術的普及應用，通過協(xié)同設計技術改變工程設計的溝通方式，減少“錯、漏、碰、缺”等錯誤的發(fā)生，提高設計產(chǎn)品質(zhì)量。針對實現(xiàn)設備各個專業(yè)之間的信息充分互用，提高信息的復用率，從而達到降低設計和管理成本，提高設計和生產(chǎn)效率[2]。
2 建立BIM軟件的協(xié)同機制
BIM帶來的是激動人心的技術沖擊，而更加值得注意的是BIM技術與協(xié)同設計技術將成為互相依賴、密不可分的整體。協(xié)同是BIM的核心概念，同一構件元素，只需輸入一次，各工種共享元素數(shù)據(jù)并于不同的專業(yè)角度操作該構件元素。從這個意義上說，協(xié)同已經(jīng)不再是簡單的文件參照?？梢哉fBIM技術將為未來協(xié)同設計提供底層支撐，大幅提升協(xié)同設計的技術含量。BIM帶來的不僅是技術，也將是新的工作流及新的行業(yè)慣例。
未來的協(xié)同設計，將不再是單純意義上的設計交流、組織及管理手段，它將與BIM融合，成為設計手段本身的一部分。借助于BIM的技術優(yōu)勢，協(xié)同的范疇也將從單純的設計階段擴展到建筑全生命周期，需要設計、施工、運營、維護等各方的集體參與，因此具備了更廣泛的意義，從而帶來綜合效率的大幅提升[3]。
3 軟件操作和圖形平臺
如果想要進一步提高設備軟件的競爭力，就要建立三維的圖形平臺。因為很多用戶采用AutoCAD進行二維圖紙的繪制，如果能夠成功地將用戶二維圖紙成功轉(zhuǎn)化為三維效果圖，更方便設計人員直觀地了解管網(wǎng)和設備的空間布置情況，能及時進行管網(wǎng)和設備的碰撞檢查。
采用3D的圖形平臺，不僅能夠吸引設計單位的用戶，同時吸引一些施工單位的新用戶。設備軟件特點包括管網(wǎng)復雜，設備多，尤其設計人員畫好二維的CAD圖紙，能夠轉(zhuǎn)換成三維圖，首先檢查自己的設計是否合理，同時很方便施工單位查看設計效果，能夠及時、有效地和施工單位進行溝通，提高效率。同時還可以增加施工單位新用戶，在施工過程中，施工人員有時看不太懂平面圖或是理解有誤，容易造成施工單位的時間和工程損失，因此施工單位需要購買軟件，有效地避免損失，提高效率。
4 加強碰撞檢查
在當今設計工程中，在大型公建中設備專業(yè)投資已占總工程投資的1/3以上，在設計階段，分析計算，管道碰撞檢查等越來越引起設計者和施工者的關注，在全生命周期內(nèi)，運行維護管理也是以設備專業(yè)為主，包括設備運行能耗監(jiān)測，設備運行狀況管理。結(jié)合平臺和建筑軟件的發(fā)展，開展設備軟件深層次的開發(fā)。
5 改進了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的管理功能
基于關系型數(shù)據(jù)庫的設備信息管理平臺主要收錄二維圖紙、文字與照片。同一數(shù)據(jù)庫的各類數(shù)據(jù)之間、不同的管理層級數(shù)據(jù)庫之間、設計變更與數(shù)據(jù)庫之間、設備維修更新設計與數(shù)據(jù)庫之間均存在著嚴重的“信息孤島”現(xiàn)象。這種二維、靜態(tài)、孤立的數(shù)據(jù)系統(tǒng)從根本上無法實現(xiàn)設備BIM全生命周期管理所需的設備專業(yè)設計、設計變更、竣工信息和管理信息的時時更新等功能[4]。
BIM 技術通過統(tǒng)一的三維數(shù)據(jù)模型，為相關數(shù)據(jù)建立了豐富的關系數(shù)據(jù)表，將如上三類信息有機整合在幾何模型與構件屬性之中，為比對數(shù)據(jù)、生成明細表、提取構件等查詢分析活動建立有效的方式，同時，借助用戶的人性化參數(shù)實時輸入和更新功能，真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理及成果表達向三維、動態(tài)、交互式的轉(zhuǎn)變。
6 增加多聯(lián)機
多聯(lián)機是最近幾年發(fā)展起來的一種新型中央空調(diào)系統(tǒng)，具有節(jié)能、舒適、控制靈活等特點，可滿足不同規(guī)模建筑物的要求。
多聯(lián)機模塊：可完成圖紙繪制及系統(tǒng)計算，提供室內(nèi)、外機數(shù)據(jù)庫的維護和擴充功能。目前庫中有大金、海爾、美的、海信、日立等廠家的常用系列及產(chǎn)品類型，并鏈接有產(chǎn)品實際照片，方便用戶選取。應該建立多聯(lián)機模塊，而且數(shù)據(jù)庫中需要更多的產(chǎn)品類別，才能提高市場競爭力。
7 形成完整的生命周期管理平臺
3維BIM 系統(tǒng)則可實現(xiàn)建筑和設備各類構件的更新管理與其他非幾何信息的植入，二者結(jié)合可從全方位對于建筑設備信息進行集成，實現(xiàn)數(shù)據(jù)、用戶界面、應用程序和模擬計算的有效結(jié)合，使建筑內(nèi)暖通空調(diào)、給排水和電器專業(yè)的管理可預測、可協(xié)作、可視化、可分析，并與數(shù)字管理相銜接。不僅可為建筑內(nèi)設備的監(jiān)控、維修、更新、記錄研究服務，對于建筑物冷暖負荷、水力計算等模擬結(jié)果和能效分析的可視化提供了可能[5]。
8 結(jié)論
集成主要暖通空調(diào)、建筑給排水和電氣設計軟件，同時創(chuàng)建擁有全生命周期的建筑、結(jié)構和設備設計協(xié)同工作平臺；能夠提升設計人員的工作效率，專心于方案設計，而不是繪圖。提高準確性，實現(xiàn)建筑節(jié)能設計，輕松完成協(xié)調(diào)工作，讓所有項目參數(shù)者，如設計人員、施工管理人員和項目維護人員進行無障礙的溝通，能夠?qū)⒂嘘P項目信息進行連續(xù)積累，避免遺漏和丟失。實現(xiàn)設備各個專業(yè)之間的信息充分互用，提高信息的復用率，從而達到降低設計和管理成本，提高設計和生產(chǎn)效率。
參考文獻
[1] 邱相武， 趙志安， 邱勇云. 基于BIM技術的建筑節(jié)能設計軟件開發(fā)研究[J].建筑科學， 2012 （06）： 24-28
[2] 邱勇云， 邱相武， 趙志安. 基于BIM的暖通3D CAD開發(fā)研究[J].暖通空調(diào)， 2011 （04）： 65-68
一、引言
自從CAD技術的研發(fā)以來，雖然CAD技術徹底將建筑師、工程師們從手工繪圖中解放了出來，實現(xiàn)了工程設計領域的第一次信息革命，但隨著現(xiàn)代化社會的發(fā)展，CAD逐漸呈現(xiàn)出難以適應新時期社會發(fā)展的需要。針對這種情況，人們在CAD技術的基礎上，提出了BIM技術。通過近些年來BIM技術在建筑業(yè)的應用日益普及和深入，并受到城鎮(zhèn)化進程和眾多大型復雜的建筑的市場需求，以及全世界范圍內(nèi)的節(jié)能減排要求的影響，促使BIM技術應用得到了進一步的關注和重視。根據(jù)預測，BIM或?qū)⒁I建筑業(yè)的又一次信息革命。為此，本文主要根據(jù)
二、BIM-建筑信息模型的基本概念
IM-建筑信息模型（Buiding Information Modeling）是在參考建筑工程項目的各項相關信息數(shù)據(jù)的基礎上，建立建筑模型的。建筑信息模型，作為一種數(shù)字信息化模型，主要用于設計、建造、管理等方面，能夠起到支持建筑工程的集成管理環(huán)境，提高工程效率，規(guī)避風險的重要作用。
在建筑工程整個生命周期中，建筑信息模型主要包括建筑物信息模型、建筑工程管理行為模型兩種。通過結(jié)合建筑物信息模型和建筑物工程管理行為模型，可以模擬實際的建筑工程建設行為，并利用BIM技術進行四維模擬實際施工，不但能夠直觀地發(fā)現(xiàn)實際施工階段可能出現(xiàn)的問題，以便提前處理。同時，還能夠作為后期施工的可行性指導，為施工單位提供合理的施工方案，實現(xiàn)人員、材料的合理配置。
三、BIM-建筑信息模型的主要特征
通常情況下，BIM-建筑信息模型具有可視化、協(xié)調(diào)化、模擬化、優(yōu)化性和可出圖性等主要特征。具體分析如下。
（一）可視化設計
能夠借助三維的形式傳遞設計理念，在建筑物施工前通過電腦搭建出建筑信息模型，既方便了與業(yè)主和參建方的溝通，又能夠盡量減少因設計信息傳遞和理解的誤差而造成工程損失。
（二）多專業(yè)協(xié)同設計
一般建筑項目在設計和施工的過程中，參建方多達數(shù)十家。若采用傳統(tǒng)的紙質(zhì)圖紙傳遞信息，可能造成同個概念多種理解，嚴重時甚至會造成信息傳遞斷鏈。此時，BIM-建筑信息模型的協(xié)調(diào)化特征，主要體現(xiàn)在各參建方能夠在同一個信息平臺上交互設計，及時參考并調(diào)整設計方案，保障了工作的高效率。
（三）模型性
即可實時的提取其中的信息，這其中的工程量是很重要的一部分。在工程量提取方面，BIM模型相對于二維圖紙更具時效性、高精度。另外，基于BIM技術的建筑信息模型，可以隨時隨著設計方案的不斷深化而作出調(diào)整和更新工程量，有助于項目成本的管理。例如，節(jié)能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱能傳導模擬等，在招投標和施工階段可以進行4D模擬（三維模型加項目的發(fā)展時間），也就是根據(jù)施工的組織設計模擬實際施工，制定合理的施工方案。同時還可以進行5D模擬（基于3D模型的造價控制）來實現(xiàn)成本控制；并在后期運營階段通過模擬日常緊急情況的處理方式，幫助施工單位制定應急預案。
（四）優(yōu)化性
BIM模型提供了建筑物的實際存在信息，包括幾何信息、物理信息、規(guī)則信息，還提供了建筑物變化以后的實際存在，BIM及與其配套的各種優(yōu)化工具提供了對復雜項目進行優(yōu)化的可能。
（五）可出圖性
通過對建筑物進行可視化展示、協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化以后，可以幫助業(yè)主出圖紙。
三、對建筑信息模型管理、建筑與環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展論的思考
對于工程的各參建方來說，減少錯誤不但能夠降低不必要的施工成本，而且也有助于減少建造所需要的時間，提高施工效率。
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，項目管理在工程中發(fā)揮著越來越重要的作用，建設部通過大力指導項目管理工作的開展，來提高項目管理水平與國際慣例接軌，在現(xiàn)代化的今天，我們要充分利用現(xiàn)代高科技和技術，充分發(fā)揮人員的積極性，做好機電工程的質(zhì)量、安全、成本管理、走專業(yè)化、現(xiàn)代化的項目管理道路，實現(xiàn)機電項目工程經(jīng)濟效益和社會效益。
機電工程項目管理人員應用專業(yè)知識、工程項目管理知識、法律法規(guī)知識解決在機電工程項目設計、采購、監(jiān)造、安裝施工、調(diào)試、試運行、竣工驗收、回訪保修各階段管理中遇到的各種問題，在限定的資源使用范圍內(nèi)、在規(guī)定的期限內(nèi)，建成實現(xiàn)質(zhì)量目標的工程實體，并交付使用。
鑒于目前的機電工程項目管理缺乏創(chuàng)新和全面的體統(tǒng)管理，不能將新技術、新工藝的現(xiàn)代化技術應用于管理中去，管理封閉落后，缺乏交流與總結(jié)，不愿意借鑒先進的管理方式，缺乏現(xiàn)代化管理理念，另外，機電工程項目管理重視的是預期結(jié)果及其為實現(xiàn)這個結(jié)果而形成的整個過程。
四、職責需求
近年來，我國城市化和工業(yè)化的快速發(fā)展，從另一方面也給我國城鄉(xiāng)人民的環(huán)境系統(tǒng)帶來了嚴重影響，包括城鎮(zhèn)急劇擴充導致耕地銳減、鄉(xiāng)村工業(yè)化的無序發(fā)展、大氣水質(zhì)污染、森林面積減少、草原退化、水荒逼近、沙塵暴侵襲及溫室效應等，給城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境帶來了嚴重危機。為此，建設符合低能耗、高能效的可持續(xù)發(fā)展的綠色環(huán)保型建筑理念孕育而生。
綠色環(huán)保型建筑具有能耗低、能效高、污染少等特點，是人類與自然和諧相處的產(chǎn)物和標志，是人類保護自己賴以生存環(huán)境的明智的選擇。
首先，建筑設計人員要有環(huán)境保護意識，要在建筑設計中充分體現(xiàn)和表達。另外，綠色環(huán)保型建筑一方面要體現(xiàn)建筑革命思想，另一方面就是國家法律法規(guī)政策的支持與保障。在宏觀政策環(huán)境和相應的制度調(diào)整上，徹底放棄扭曲自然資源的不可用盡性，要求政府盡快推進市場機制的建立，以使反映資源短缺程序的市場價格的誘導機制能充分發(fā)揮作用，從而提高自然環(huán)境資源的利用效率；同時要求政府運用經(jīng)濟、法律以及技術上的手段進行環(huán)境產(chǎn)權的界定，強化環(huán)境的保護和改善，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展制度化、法制化。
此外，還需要重塑市民的價值觀與道德觀，取得市民的認同與理解。在物質(zhì)與精神的和諧中重塑人，必須突出人在社會發(fā)展中的核心地位、社會發(fā)展的價值目標應當使經(jīng)濟發(fā)展與科學文化、思想道德和社會教育的發(fā)展保持恰當?shù)钠ヅ潢P系，使精神文化的事業(yè)體現(xiàn)理想性與現(xiàn)實性，為可持續(xù)發(fā)展及環(huán)保型建筑的啟動立德，我們必須建構一種能夠與可持續(xù)發(fā)展特征和要求相適應的新型的道德文化體系，對傳統(tǒng)道德文化做出批判性的繼承和創(chuàng)造性的轉(zhuǎn)化，從而建設持續(xù)而美麗的精神和物質(zhì)家園。
由此可見，綠色環(huán)保型建筑是一個符合可持續(xù)發(fā)展的綠色建筑。是人類與自然和諧相處得產(chǎn)物，環(huán)保建筑是人類文明的標志，是人類保護自己的賴以生存環(huán)境的明智的選擇。因此，我們每一位建筑師，在做建筑設計時，都要有明確的指導思想，也就是說，要有意識的保護人居環(huán)境，創(chuàng)造良好的居住環(huán)境。在設計方法上力求做到自然與人的協(xié)調(diào)，為共同的發(fā)展創(chuàng)造出優(yōu)美和諧的綠色家園。
參考文獻：
1.綠色建筑設計在中國的現(xiàn)狀及問題
近年來，中國許多專家和學者也在不斷的探索綠色建筑之路，編制了《綠色建筑評價標準》，提出“在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材）、保護環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑”。這標志著我國綠色建筑發(fā)展進入新階段，為我國綠色建筑事業(yè)奠定了堅實的基礎。
由此可見綠色建筑設計已成為未來建筑設計領域的發(fā)展趨勢，在不斷的探索和實踐中，綠色建筑設計已有了很大的發(fā)展，但仍然存在的諸多問題，制約著綠色建筑設計的普及和應用。
1.1.工作流程缺乏統(tǒng)一性
在《綠色建筑評價標準》的執(zhí)行過程中，設計、申報、評審工作分別由不同的單位各自完成，缺乏標準化和制度化，難以形成統(tǒng)一高效的工作系統(tǒng)。且申報、資料整理、評審等工作，多數(shù)都由手工完成，工作效率低下，耗費人力物力[1]。
1.2.設計過程缺乏整體性
在設計過程當中，各個專業(yè)之間的配合并不默契，缺少協(xié)同性設計思路，因此經(jīng)常出現(xiàn)諸多矛盾。加之，設計中各專業(yè)間綠色技能分析軟件眾多，兼容性差，專業(yè)性強，上手難度大，只為某個方面提供專業(yè)分析，這也嚴重阻礙了設計團隊之間的協(xié)調(diào)配合。
1.3.設計思維缺乏創(chuàng)新性
目前多數(shù)設計人員缺乏對綠色建筑適宜性設計方法的研究，仍采用傳統(tǒng)AUTOCAD等二維平面設計軟件在設計工作基本完成以后，再進行建模，對建筑進行性能和能耗分析、計算等工作，而后返回對方案進行修改，如此反復。分析計算的性能數(shù)據(jù)與建筑空間和形態(tài)的關聯(lián)性不強，缺少對方案空間形象和性能技術的整體把控，導致工作效率的降低。
1.4.實施管理缺乏有效性
高成本的綠色建筑技術常常只是作為設計的噱頭，很少有效利用。綠色物業(yè)脫節(jié)，也給相關技術的使用帶來很大不便。因此，在設計之初就應該兼顧綠色建筑在全生命周期內(nèi)的使用效果。
為盡快解決綠色建筑設計中的瓶頸，掃清不必要的障礙，全面提高綠色建筑設計質(zhì)量和效率，引入新的設計技術、工具、思維已經(jīng)迫在眉睫。
2.基于BIM技術的綠色建筑設計基礎
2.1.兩者共同點：
作為建筑設計領域的兩大發(fā)展趨勢，BIM技術與綠色建筑設計具有許多相似和相同的理念，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
（1）二者都關注建筑的整體設計
綠色建筑的設計需要整合、分析包括來自環(huán)境、材料、構造、造價方面的信息，而BIM建筑信息模型的信息全面豐富。兩者結(jié)合有利于信息整合、協(xié)調(diào)，提高工作效率。
（2）二者都關注建筑的全生命周期
從時間跨度上看，綠色建筑設計從理念和技術上對建筑實現(xiàn)全程的“四節(jié)一環(huán)?！保鳥IM則側(cè)重于具體的設計、建造、運營的工作協(xié)調(diào)和實際效果[2]。兩者都是關注于為建筑的全生命周期進行優(yōu)化。
（3）二者都重視模擬分析及信息反饋
綠色建筑在設計過程中需要對采光、通風、節(jié)能、舒適度、可視性等多方面進行分析模擬，以優(yōu)化設計方案。而BIM技術自身強大的模擬能力可幫助綠色建筑設計實現(xiàn)各種分析，并以可視化的分析結(jié)果進行及時的反饋，指導優(yōu)化綠色建筑設計。
2.2. 兩者結(jié)合點：
同是關注建筑全生命周期的綠色建筑設計和BIM技術，在不同的階段，他們有各自的工作和側(cè)重點，同時也能相互配合，貫穿建筑生命周期的各個階段。
（1）規(guī)劃設計階段
在綠色建筑設計的規(guī)劃布局階段，應整體把握建設項目的情況，在BIM中記錄建設工程的名稱、屬性、描述等基本信息，以便后期管理。并在BIM中錄入包括地理位置，周邊環(huán)境、氣候條件等外界因素，運用BIM技術進行通風，采光，日照等基礎分析，并建立初步的建筑總體布局模型，確定建筑的位置、朝向、大致形體尺寸、高度等設計要素，從而為后續(xù)綠色設計和環(huán)境分析提供數(shù)據(jù)基礎和準備[3]。
（2）建筑設計階段
該階段是綠色建筑設計的重點階段這里的綠色建筑設計包括建筑、結(jié)構、設備、景觀、造價等多專業(yè)的共同協(xié)調(diào)工作，是綠色建筑設計中最重要階段。利用BIM技術的協(xié)調(diào)性和可視化特點，使用同一模型數(shù)據(jù)，實現(xiàn)多專業(yè)同平臺共享，避免重復勞動，讓設計師真正全方位思考，多專業(yè)協(xié)同工作，提高各工種間合作效率。例如，BIM的綜合碰撞檢測功能，可將不同專業(yè)間的模型整合進行3D協(xié)調(diào)、檢查、動態(tài)模擬等，避免在施工過程中才發(fā)現(xiàn)問題，反復修改，浪費人力物力[4]。
另一方面，綠色建筑設計過程中，將涉及到眾多的分析模擬計算，包括日照、采光、通風、節(jié)能、給排水、暖通空調(diào)等性能設計分析，BIM中包含的建筑數(shù)據(jù)信息可直接作為其分析的基礎，經(jīng)過直觀的結(jié)果反饋之后，可對設計進行及時的調(diào)整。通過分析計算后的數(shù)據(jù)結(jié)果，形成數(shù)據(jù)庫，直接與綠色建筑評價標準對應評價，以達到綠色建筑等級標準。
（3）施工階段
綠色建筑設計其本質(zhì)核心是關注建筑的全生命周期，在施工階段，通過BIM技術可全程監(jiān)控施工組織、材料信息、用量、運輸成本、以及可再利用建筑材料等，有效的控制在施工過程中的能源消耗。利用BIM模型，不僅能夠自動生成施工圖的平立剖面和詳圖，也能自動生成材料、門窗表等，并結(jié)合相關的造價數(shù)據(jù)計算出所需成本。另外，BIM技術可對施工項目進行管理，分析施工計劃可行性，優(yōu)化進度計劃，時刻跟蹤項目進度。虛擬建設模式，可對施工現(xiàn)場進行模擬，通過施工設計，合理布置物料運輸路徑、物料堆放位置以及施工機械位置等。
（4）運維階段
最終階段的BIM模型將作為中心數(shù)據(jù)庫整合到建筑運營和維護系統(tǒng)中去，其包含了建筑完整的參數(shù)和屬性。從綠色建筑設計角度考慮，將重點考察綠色物業(yè)管理體系、節(jié)能設施使用情況、設備運行維護費用等。同時，BIM系統(tǒng)還將同步提供有關建筑的使用情況或性能，建立物資、設施等數(shù)據(jù)庫，保障配套的物業(yè)服務高效運行，并能通過生成財務數(shù)據(jù)，監(jiān)控和管理運營成本和收益。
3.基于BIM技術的綠色建筑設計方法及具體內(nèi)容
3.1基于BIM的綠色建筑設計方法――集成化設計
集成化設計是將工程學的相關知識與建筑設計過程交織整合的整體設計方法，從而對優(yōu)化建筑性能形成全新的、綜合的策略[5]。綠色建筑設計作為一種新的設計形式，需要納入設計范圍進行思考的方面也相應增加，尤其是各種復雜的分析模擬，如此繁瑣的工作，光靠傳統(tǒng)的設計方法和思路，不利于高效準確的進行設計。BIM技術的介入，可極大提升設計效率和信息準確性，將傳統(tǒng)的依靠建筑師經(jīng)驗完成的定性分析，轉(zhuǎn)換為依靠準確數(shù)據(jù)邏輯形成的定量分析。
基于BIM的綠色建筑設計，以BIM模型為核心展開，將整個設計作為一個統(tǒng)一的整體，減少傳統(tǒng)設計分頭獨立工作模式對效率的影響。在設計過程中，與各種性能分析對接，避免重復建模，方便直觀的對建筑性能進行精確模擬，并能針對模型，快速全面修改，最終自動生成各類圖紙以及分析報告（見圖3.1）。另一方面，以BIM模型為基礎的綠色建筑設計，可以有效的整合各專業(yè)之間的工作，利用同一個模型完成各自任務，避免重復建模，同時也增加各專業(yè)之間的兼容性和協(xié)調(diào)性（見圖3.2）。
3.2基于BIM的綠色建筑設計具體內(nèi)容
基于BIM技術的綠色建筑設計具體內(nèi)容主要有以下幾個方面：
3.2.1場地設計與規(guī)劃布局
利用BIM模型數(shù)據(jù)為基礎，對場地條件、氣候情況、景觀條件等進行綜合分析，充分利用土地資源，對建筑進行整體布局。以結(jié)合環(huán)境氣候為原則，對日照、通風、景觀、場地等因素加以模擬分析，從整體上優(yōu)化建筑布局、建筑體量、道路關系、景觀系統(tǒng)。
3.2.2建筑物理環(huán)境分析與設計
（1）光環(huán)境分析與設計
基于BIM建筑模型以及當?shù)厝照諗?shù)據(jù)，真實模擬出全年建筑陰影遮擋關系、建筑各處 日照時間，動態(tài)可視化的顯示出任意時間任意點的日照效果及遮擋關系，再結(jié)合當?shù)貥藴室?guī)范，進行合理優(yōu)化調(diào)整。同時，對有需要的部分進行遮陽設計分析，確定遮陽形式、構件尺寸及遮陽效果。
利用BIM技術采集到的日照條件、周邊環(huán)境關系、房間自身信息等，可分析計算出任意房間的天然采光效果。再根據(jù)分析結(jié)果，以及照明的相關規(guī)范，進行輔助照明設計。通過輸入照明設備的相關信息，合理布置，仿真模擬出房間內(nèi)部的光環(huán)境情況，并對照明能耗進行監(jiān)控。這對綠色建筑設計開窗位置、尺寸的確定，照明設備的選擇與設置有很大的輔助作用。
（2）風環(huán)境分析與設計
根據(jù)BIM建筑信息模型及風環(huán)境數(shù)據(jù)，全面把握當?shù)貧饬饔绊?、周邊環(huán)境影響、場地內(nèi)建筑形式自身影響等多方面因素，對建筑室內(nèi)外任意區(qū)域進行通風模擬，直觀反映出各點風溫、風速、風頻、風向、空氣污染指數(shù)等數(shù)據(jù)，再根據(jù)功能需求和人體舒適度綜合考慮，合理利用風環(huán)境，體現(xiàn)綠色建筑以人為本，同時減少設備負荷。
（3）熱環(huán)境分析與設計
綠色建筑設計以人為本，基于人體舒適度的室內(nèi)熱環(huán)境控制是其重要部分。利用BIM模型數(shù)據(jù)基礎，進行室內(nèi)熱環(huán)境分析，準確顯示出室內(nèi)溫濕度、焓濕量等于人體舒適度之間關系，再通過設備介入，計算得出最終室內(nèi)環(huán)境舒適度。
（4）聲環(huán)境分析與設計
基于BIM建筑信息模型，確定聲源信息和聲環(huán)境。以可視化的方式，動態(tài)模擬出包括混響時間、聲學響應、關聯(lián)聲波線等進行分析，以優(yōu)化廳堂等的室內(nèi)聲場的設計。通過可視化結(jié)果可直觀的顯示出聲場的均勻度、聲音傳播方向及折射和衰減的效果。同時，利用BIM模型，還可對周邊的噪聲污染程度進行模擬，并從設計的角度合理布局，增加防噪措施等有效減少噪聲的干擾。
3.2.3能耗與成本控制及優(yōu)化
（1）太陽輻射與太陽能利用
結(jié)合BIM建筑信息模型數(shù)據(jù)和當?shù)貧庀髷?shù)據(jù)，分析得出任一點的太陽輻射量，利用主動或被動的方式控制太陽輻射量，減少設備負荷。同時利用各種太陽能采集技術，通過不同方式、設備的選擇，分析輻射量與太陽能利用率的關系，最大化合理利用可再生能源。
（2）節(jié)能負荷與能源消耗
節(jié)能是綠色建筑設計的重要特點之一，通過BIM技術對節(jié)能效果進行定量分析，準確計算出各種設備負荷、能源消耗。通過數(shù)據(jù)反饋，從設計的角度優(yōu)化改善節(jié)能技術，并及時進行再次計算，以定量的方式最終確定設備在運行過程中的能源消耗量和費用。
（3）材料選擇與建筑造價
在綠色建筑設計過程當中，應充分考慮到材料的利用和造價的控制，實現(xiàn)綠色建筑節(jié)材的目標。運用BIM技術，各種建筑材料的相關信息都一目了然，可嚴格控制材料的選用和成本，減少不必要的浪費。
3.2.4其他方面優(yōu)化設計
（1）雨水采集與利用
結(jié)合各地降雨數(shù)據(jù)，建立完整數(shù)據(jù)庫，作為雨水采集的基礎依據(jù)。利用BIM技術對不同雨水采集方式、地形地貌特點等加以綜合分析，計算得出集雨量，再通過相關設備，達到對雨水的有效利用[7]。同時，通過BIM還可監(jiān)控相關設施在運營階段的運行情況。
（2）綠化環(huán)境設計與分析
綠化環(huán)境設計也是綠色建筑設計的重要組成部分。通過BIM技術，可分析出綠色植物對環(huán)境帶來的生態(tài)優(yōu)化效果，這直接影響了相關區(qū)域內(nèi)的溫度、濕度、日照、空氣質(zhì)量、噪聲干擾等與綠色建筑設計息息相關的物理指標[6]。
4.結(jié)語
BIM技術與綠色建筑設計已經(jīng)成為當前建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，準確把握兩者特點，并有效的利用BIM技術參與綠色建筑設計，可綜合各方面信息，提供全面準確的分析數(shù)據(jù)支持，成為設計過程的基礎和依據(jù)。通過分析計算，對有效利用土地、材料、氣候環(huán)境等提供強有力的技術支撐，對真正實現(xiàn)“四節(jié)一環(huán)?！本哂泻軓姷默F(xiàn)實意義。隨著我國綠色建筑事業(yè)的大規(guī)模發(fā)展和相關規(guī)范的不斷完善，對綠色建筑設計也提出新的要求，BIM技術引導的高效的、準確的、統(tǒng)一的建筑設計方法必將大行其道。而隨著BIM技術在我國的研究和應用的不斷深入，也必將對綠色建筑設計產(chǎn)生深遠的影響。
參考文獻
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1.關注室內(nèi)空氣品質(zhì) 二十世紀七十年代的全球性能源危機，使制冷空調(diào)系統(tǒng)這一能源消耗大戶面臨嚴峻考驗，節(jié)能降耗成為空調(diào)系統(tǒng)設計的關鍵環(huán)節(jié)。當時空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能措施之一就是減少入室新風量，但這一措施使室內(nèi)空氣品質(zhì)受到影響，為了降低空調(diào)能耗，人們一方面提高建筑物的氣密性和熱絕緣性，同時降低室內(nèi)最小新風量標準，導致室內(nèi)有害污染物由于得不到新風稀釋而濃度提高，以致長期在室內(nèi)工作的人們，出現(xiàn)頭暈、惡心、胸悶、乏力、皮膚干燥、嗜睡、煩躁等癥狀，統(tǒng)稱為“病態(tài)建筑綜合癥”。由于室內(nèi)空氣品質(zhì)下降，造成工作效率低下。
現(xiàn)代人生活和工作形態(tài)發(fā)生了變化，據(jù)統(tǒng)計，在辦公室工作的人們有80%的時間處于室內(nèi)，30%以上的時間處于辦公室，而室內(nèi)某些污染物濃度又超過室外，人們開始認識到高品質(zhì)的空氣是室內(nèi)人員健康的保障，因此對室內(nèi)空氣品質(zhì)的關心和警覺日益增強。二十世紀八十年代以來，制冷空調(diào)步入一個新的發(fā)展階段，新階段的標志之一就是由舒適性空調(diào)向健康空調(diào)的變革。室內(nèi)空氣品質(zhì)已成為現(xiàn)代建筑科學的前沿研究課題，它涉及醫(yī)學衛(wèi)生、建筑環(huán)境工程、建筑設計等多方面，該研究的目的是創(chuàng)造一種衛(wèi)生、健康、舒適的室內(nèi)環(huán)境。
2.提高空調(diào)系統(tǒng)的新風效率 在很多的空調(diào)房間中，所提供的室外空氣為30 m3/(h·p)左右，其中只有約0.1 L/(s·p) 即約1%的新風被人體吸入[1]，而其余的99%并沒有得到利用，浪費是很大的。根據(jù)通常的工程實踐，清潔空氣和與污染物的充分混合似乎是理想的，通過置換通風系統(tǒng)，使通風效率稍有提高。處于辦公室的工作人員在呼吸著曾在其他人肺中、又被室內(nèi)產(chǎn)生的生物排放物和其它污染物所污染的室內(nèi)空氣。個體化全新風空調(diào)送風就是要為每一位室內(nèi)人員提供未受室內(nèi)污染源污染的室外清潔空氣。新鮮空氣可以直接送到人的呼吸區(qū)以使人體吸入的空氣盡可能不受周圍環(huán)境的污染，以保證較高的空氣品質(zhì)；同時通過調(diào)節(jié)空調(diào)送風末端裝置的風量，調(diào)節(jié)此局部區(qū)域的冷卻或加熱，能夠達到每一個工作人員感覺滿意的熱環(huán)境條件。由此可設想到，在負荷較小的辦公室空調(diào)中采用全新風局部空調(diào)方式，進一步提高室內(nèi)空氣品質(zhì)。
3.個體化全新風局部空調(diào)送風系統(tǒng) 個體化新風系統(tǒng)將滿足人體衛(wèi)生要求的新風（例如）經(jīng)過處理后直接送到個人的呼吸區(qū)域[2]，新風送風狀態(tài)被處理到室內(nèi)空調(diào)計算溫度，新風不負擔室內(nèi)空調(diào)負荷，室內(nèi)負荷由室內(nèi)末端裝置（風機盤管等）來承擔。末端裝置的使用使得處于回流區(qū)的人員呼吸著新風與回風混合的空氣，回風的空氣品質(zhì)難以得到保證。考慮到辦公室的空調(diào)負荷比較小，辦公室內(nèi)局部的空調(diào)負荷更小，適當加大新風量，以空調(diào)新風的送風氣流既覆蓋個人呼吸區(qū)，此送風氣流擔負個體區(qū)域內(nèi)的空調(diào)負荷，節(jié)約能量。
此方式空調(diào)送風首先涉及的是人體的吹風感，必須控制局部送風風口的氣流速度[3]，同時提高夏季局部空調(diào)的送風溫度（20-22）?？照{(diào)的氣流組織是上送側(cè)排，新風風管置于吊頂上方，用伸縮型圓形軟管與風道底部相連，在此垂直的伸縮型圓形風管下端安裝帶有調(diào)節(jié)閥的圓形風口，閥的開度可進行個人調(diào)節(jié)。圓形風口距離地面的高度為2.8-3.2米，讓全新風空調(diào)送風直接送到人體呼吸區(qū)。對于單張放置的辦公桌，噴口送風口置于辦公桌中心的上方，每個辦公人員的送風量為70，圓形鳳口的直徑可取為20厘米，風口的氣流速度約為；對于面對面放置的辦公桌，風口置于兩張辦公桌交界處的上方，該圓形鳳口的直徑可取為27厘米，每個風口的風量約為。
室內(nèi)氣流是影響人體熱舒適的重要因素，研究分析室內(nèi)氣流組織的傳統(tǒng)方法是利用射流原理進行分析和預測，或利用相似性原理進行實物模型試驗。受實驗條件或?qū)嶒灲?jīng)費等的限制， 同時由于計算機及計算技術的發(fā)展，計算流體動力學 (CFD)技術已成為室內(nèi)氣流組織分析預測的有效工具。為了預測辦公桌面附近的氣流速度場，這里運用英國著名學者SPALDING等人開發(fā)的PHOENICS計算流體軟件進行計算機數(shù)值模擬，該軟件具有較好的可視化功能，它包括幾何物體可視化、區(qū)域劃分的可視化和計算結(jié)果的可視化，該軟件通過虛擬現(xiàn)實工具來實現(xiàn)上述數(shù)值模擬內(nèi)容的可視化。模擬的對象是個體送風的氣流流場，在一個長、寬、高分別為的室內(nèi)頂部設有一個直徑為30厘米的圓形噴口風口，風口的送風速度為0.7m/s，在風口的下方設置一個的臺板，以此模擬相鄰放置的兩張辦公桌面，桌面高度0.9米，風口距離地面2.8米，風口與桌面的間距為1.9米，空調(diào)排風是側(cè)面排風，如圖1所示。數(shù)值模擬顯示射流的核心速度在距風口1.2米處消失，即自由射流起始段長度為1.2米，主體段長度為0.7米，桌面處的氣流速度為0.2-0.3m/s，如圖2所示。模擬結(jié)果的可視化圖面見圖3。該氣流速度能夠滿足舒適性要求。該送風系統(tǒng)中空氣處理單元（表冷器）的風量是介于新風機和空調(diào)箱之間，相應的參數(shù)和能耗需要設計和計算。
4.個體化全新風局部空調(diào)送風系統(tǒng)的能量分析 夏季空調(diào)風口的送風溫度為20，相對濕度為80%，送風氣流的焓值為；室內(nèi)局部空調(diào)區(qū)域計算溫度為26，相對濕度為60%，室內(nèi)空氣的 焓值為，由上述兩者的焓差計算得每小時每立方米流量送風可負擔2.73瓦冷負荷。70的風量可負擔191瓦的冷負荷。以某一層600平方米的辦公室為例，取辦公室人均占地6平方米，辦公室內(nèi)人員數(shù)為100人，新風量為7000。因采用局部空調(diào)方式，空調(diào)送風可以只考慮人體散熱的冷負荷，人體散熱取150瓦/人，送風氣流可擔負的負荷191瓦大于人體散熱量150瓦。因此，夏季個體化全新風局部空調(diào)送風可使局部區(qū)域達到設計要求。
夏季個體化全新風局部空調(diào)送風系統(tǒng)中，需要對新風機組進行熱工設計[4]。為了便于說明問題，這里選用數(shù)據(jù)資料較全的JW型表冷器。
室外氣象參數(shù)取蘇州地區(qū)，，，，，；
送風參數(shù)為，，，，。
，。
熱交換效率：
選用JW型4排表冷器，設迎面風速:
迎風面積：
選擇JW10-4型表冷器，其迎風面積為:
每排散熱面積:
通水斷面積:
迎面風速：
析濕系數(shù)：； 水流速度取
水流量：；
傳熱系數(shù)：
傳熱單元數(shù)：
熱容比： 設備的熱交換效率：
冷凍水初溫：
冷凍水終溫：
冷凍水的處、終溫度與冷凍機的進、回水溫相近。
7攝氏度冷凍水量：
所需冷凍水量與表冷器計算所設的水量19.0(T/h)相近.
新風機冷量：
單位面積消耗冷量：
上述分析計算為全新風個人空調(diào)送風系統(tǒng)的可行性分析提供了數(shù)值參考依據(jù)，空氣處理單元選擇4排管表冷器，運行時取相應的額定風量，迎面風速為2m/s。通常辦公室的冷負荷指標約為100W/m2，本例計算的冷負荷指標為165 W/m2，冷負荷有所增加，其增加的幅度能夠被用戶接受，這是為提高室內(nèi)空氣品質(zhì)而需付出的代價。新風空氣處理設備可采用變風量（VAV）系統(tǒng)，這有利于節(jié)能和舒適性。
5.結(jié)束語 空調(diào)系統(tǒng)在提供室內(nèi)較舒適的熱濕環(huán)境的同時應以合適的氣流組織提高工作區(qū)域的空氣品質(zhì)，辦公室空調(diào)系統(tǒng)常用風機盤管加新風系統(tǒng)，該系統(tǒng)有其一定的優(yōu)越性，但風機盤管的循環(huán)風無法改善工作區(qū)的空氣品質(zhì)。在抗擊“非典”的過程中，我們看到空調(diào)回風對空氣品質(zhì)和病原的控制是不利的，有關專家對已有空調(diào)系統(tǒng)的運行提出了新的要求，有些場所為獲得較佳的空氣品質(zhì)而停止運行空調(diào)系統(tǒng)，將室內(nèi)的門、窗打開，此時將無法保證室內(nèi)的熱濕舒適性，個體全新風空調(diào)送風可以改善辦公室的空氣品質(zhì)，風系統(tǒng)采用配有自動控制的變風量裝置將具有更佳的節(jié)能效果，兼顧舒適、健康和節(jié)能。
參考文獻 [1]沈晉明.生物氣候與空氣調(diào)節(jié)，上海城市建筑學院學報，1988，（4）：P23~29.
中圖分類號：TP273 文章編號：1009-2374（2016）04-0076-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.04.039
水泥是我國主要高耗能行業(yè)之一，占全國能源消耗總量的7%。在水泥企業(yè)中能耗成本占生產(chǎn)成本近40%～70%，與國際先進水平相比，主要單位產(chǎn)品能耗指標目前仍普遍高15%～20%。主要存在的問題為能源利用效率低、節(jié)能改造沒有達到預期效果，能效管理信息化、智能化等“兩化”水平低，能效分析手段不夠豐富，能效管理平臺與節(jié)能改造沒有形成一個有效的融合。因此需要一個能夠針對水泥行業(yè)的、能夠涵蓋能效管理全方位的能效管理系統(tǒng)解決方案。
1 能效管理方案綜述
本方案立足于水泥行業(yè)能效管理現(xiàn)狀，通過添加或優(yōu)化煤、電、油的能源數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控子系統(tǒng)，實現(xiàn)從廠區(qū)、水泥生產(chǎn)線、生產(chǎn)工藝到磨主電機等高能耗設備的四級能耗監(jiān)控，達到能耗過程的透明化、可視化;在監(jiān)控系統(tǒng)之上添加專業(yè)的基于大數(shù)據(jù)的能效管理及分析平臺，用于實現(xiàn)能效大數(shù)據(jù)的全面分析與管理，建立能夠反映具體能效水平的能耗指標評價體系，旨在解決目前企業(yè)能效管理方面存在數(shù)據(jù)實時性不高、能源管控不到位、能源優(yōu)化調(diào)度不完善、能效管理與分析不深入、系統(tǒng)功能單一等問題，提高企業(yè)節(jié)能降耗的技術水平和創(chuàng)新能力，提升企業(yè)管理的信息化、智能化水平;根據(jù)能效管理系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)分析做支撐進行有效的能源優(yōu)化及更切合實際的節(jié)能改造，最終形成一個如良性且閉環(huán)的能效管理體系，使企業(yè)達到節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本、提高競爭力的目的。
2 能效管理方案實現(xiàn)
該方案的整體功能由數(shù)據(jù)采集及控制層、能效監(jiān)控層、能效數(shù)據(jù)分析層三部分來實現(xiàn)。
2.1 數(shù)據(jù)采集及控制層
2.1.1 數(shù)據(jù)采集部分。用于對能效管理相關的基礎數(shù)據(jù)的采集，包括原料破碎、生料制備、熟料鍛燒、水泥制成等生產(chǎn)工序類的相關工藝參數(shù)以及包括生活區(qū)、廠房等耗能對象的能源類相關參數(shù)。概括為以下三類：
工藝參數(shù)類：包括各主要工序環(huán)節(jié)的溫度、壓力、濕度、含塵濃度、氣體成分等，如窯尾預熱器一級旋風筒出口含塵濃度和氣體成分在線檢測、窯頭窯尾余熱利用溫度和氣體流量在線監(jiān)測、回轉(zhuǎn)窯溫度在線監(jiān)測、水泥磨內(nèi)溫度和濕度在線監(jiān)測、磨輥溫度在線監(jiān)測等。
質(zhì)量參數(shù)類：包括各類原燃料成分、生料成分的檢測。石灰石等各主要原料的成分檢測、生料分析、煤質(zhì)分析等。
能源使用類：包括煤、電、水、氣的計量，此部分作為能效管理系統(tǒng)最重要的采集內(nèi)容，范圍覆蓋廠區(qū)、水泥生產(chǎn)線、各工序和重點能耗設備的四級能耗計量。其中電量的采集在能源類占的比重最大，計量點分布廣泛，主要包括以下三個子系統(tǒng)的計量內(nèi)容：
第一，供配電系統(tǒng)。包括總降站及各生產(chǎn)線電力室的進線、重要出線、饋線且含低壓側(cè)損耗部分，實現(xiàn)區(qū)域用電、產(chǎn)品線用電、工序用電及設備端用電的四級監(jiān)控。從原料破碎、“兩磨一燒”到包裝發(fā)運的每一個工藝環(huán)節(jié)以及從石灰石破碎機，循環(huán)風機、磨主電機到熟料皮帶機等每一個高耗能生產(chǎn)設備，都做到逐級有序的計量與監(jiān)測。主要監(jiān)測數(shù)據(jù)包括電度量、三相電壓、三相電流、功率、頻率、功率因數(shù)等參數(shù)。對于重要負荷會添加電能質(zhì)量監(jiān)測儀進行電能質(zhì)量監(jiān)視，可以及時發(fā)現(xiàn)電能質(zhì)量問題，并對供電設備遙信信號、報警信號進行采集，實現(xiàn)設備運行的透明化。
第二，空調(diào)系統(tǒng)。對水泥廠空調(diào)站的鍋爐、泵、冷卻塔、空調(diào)等高耗能設備進行電度量及設備運行狀態(tài)的采集，做到實時監(jiān)控，并采集電機的電流、電壓、功率、諧波等數(shù)據(jù)，分析電機的運行情況是否正常，及時改善電機的運行狀態(tài)。
第三，壓縮空氣。采集空壓機設備的電度量、報警信息及設備運行狀態(tài)，對空壓機進行遠程實時監(jiān)控，能夠控制電機的啟停，采集電機的電流、電壓、功率、諧波等數(shù)據(jù)，分析電機的運行的情況是否正常，及時改善電機的運行狀態(tài)。
2.1.2 智能控制及能效優(yōu)化部分。增加智能總控單元、就地顯示單元、變頻調(diào)速單元、電能質(zhì)量提升單元、余熱利用等成套設備，并與上層能效監(jiān)控及分析系統(tǒng)相結(jié)合，通過對影響用能負荷參數(shù)的自動采集、傳輸、存儲、匯總和分析，及時調(diào)整和優(yōu)化供能系統(tǒng)的運行，實現(xiàn)智能起停機、負荷分配、按需供能、提升供能質(zhì)量、設備運行調(diào)節(jié)、余熱發(fā)電等功能，并最終達到用能優(yōu)化、降低能耗。主要包括以下三個實現(xiàn)模塊：
第一，供配電系統(tǒng)。對于負載變化較大的高壓電機，比如原料磨的循環(huán)風機、磨主電機等，根據(jù)設備的負荷變化及運行工況進行變頻改造，提升用電效率，并關注低壓側(cè)的電機的負載情況，低壓變頻改造價格低、投資回收期短且節(jié)能效果明顯，應優(yōu)先考慮。
第二，電能質(zhì)量提升。部分10kV高壓設備如水泥磨、破碎機的沖擊負荷高，電壓波動范圍大，應采用響應時間較快的無功補償裝置，做到無功補償動態(tài)響應，改善廠內(nèi)電能質(zhì)量，提高功率因數(shù)。并覆蓋低壓側(cè)變壓器與用電設備的無功補償，盡量做到就地補償，做好功率因數(shù)和無功補償實時監(jiān)控工作，減少電能損耗。
第三，智能控制。采用智能控制單元PLC+人機界面的控制技術，根據(jù)用戶實際情況自動設置設備開機時間，并進行動態(tài)調(diào)節(jié)動力設備的輸出，保證空調(diào)系統(tǒng)等隨時處于最佳運行狀態(tài)，減少設備機械損耗，減少維護量，延長系統(tǒng)壽命。
2.2 能效監(jiān)控層
能效監(jiān)控中心作為整個方案成果的重要展示平臺，由能源流監(jiān)控工作站、生產(chǎn)工藝流監(jiān)控工作站、供配電監(jiān)控工作站、動力系統(tǒng)監(jiān)控工作站、建筑能耗監(jiān)控工作站等多個分項分類的能源監(jiān)控工作站以及工業(yè)庫、服務器、大屏幕系統(tǒng)等基礎設施組成。通過對生產(chǎn)運行各個環(huán)節(jié)的能源介質(zhì)（包括電、煤、水、汽等）的采集、存儲、統(tǒng)計，能夠在線監(jiān)測整個企業(yè)的生產(chǎn)能耗動態(tài)過程，實現(xiàn)能源消耗過程的透明化、可視化，并通過總控單元和監(jiān)控系統(tǒng)的邏輯控制功能對工藝和設備進行優(yōu)化調(diào)節(jié)和過程控制，最終實現(xiàn)能源監(jiān)控運行的信息化、智能化。
2.3 能效數(shù)據(jù)分析層
能效數(shù)據(jù)分析層是在能效監(jiān)控層之上，根據(jù)水泥行業(yè)的業(yè)務特點和應用場景，為了滿足該行業(yè)不同用戶的客制化需求，采用了分層組件式軟件架構模式，專門服務于能效大數(shù)據(jù)分析和能效管理的Portal平臺。
能效分析系統(tǒng)用于對能效監(jiān)控系統(tǒng)所采集的各種能效數(shù)據(jù)進行全面的更深層次的多維度分析，掌握能源消耗的數(shù)量與構成、分布與流向，通過多種類比找出企業(yè)用能中存在的問題與不足，查清企業(yè)節(jié)能潛力。通過制定能源計劃、能源實績管理、產(chǎn)品單耗管理、能源成本管理、對標管理、能效分析等功能，建立企業(yè)的用能考核管理體系，并服務于能源審計和節(jié)能改造項目，為企業(yè)相關的節(jié)能項目提供數(shù)據(jù)及理論支撐，形成一個閉環(huán)的能效管理體系，最終達到持續(xù)改善企業(yè)用能環(huán)境，為企業(yè)提供更好的產(chǎn)品附加值。
3 能效管理方案應用
四川某大型水泥廠擁有三條日產(chǎn)5000噸的熟料新型干法生產(chǎn)線，年產(chǎn)水泥600萬噸，該廠是典型的用能大戶，煤、電、水的費用合計占總成本的70%，能效管理很粗放，只具備較完善的一級計量，二級和三級計量都有很大的補充空間，且沒有專門的能效管理系統(tǒng)，沒有形成有效的能耗監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，不能為企業(yè)的節(jié)能改造和實施方案提供科學合理的技術支撐，因此該企業(yè)所具備的節(jié)能空間和技改方案并沒有最終的確認和執(zhí)行。
基于此，采用上述的水泥行業(yè)能效管理方案，首先建立一個完善的涵蓋能源采集、控制、監(jiān)控及能效分析于一體的能效監(jiān)控分析平臺，滿足該企業(yè)能效管理的可視化、信息化、智能化，能夠?qū)崿F(xiàn)多維度的能效分析及能效閉環(huán)管理功能。然后通過能效管理系統(tǒng)提供的精細化的數(shù)據(jù)支撐和能效分析結(jié)果，再與其他能源診斷技術相結(jié)合，確認該企業(yè)主要的能耗問題表現(xiàn)在變壓器負載率不高、窯尾高溫風機和窯頭排風機負載率較低、磨機風機未處于經(jīng)濟運行狀態(tài)、部分高壓風機（如原料磨的循環(huán)風機）未進行變頻改造、電能質(zhì)量低、低壓側(cè)損耗高等情況。
針對上述問題采取了配電變壓器的淘汰更新、高效電動機的更換、電動機變頻改造、建立平衡與優(yōu)化分析系統(tǒng)、優(yōu)化相關水泥生產(chǎn)控制系統(tǒng)、添加無功補償系統(tǒng)等一系列節(jié)能改造措施，為企業(yè)帶來較大的節(jié)能效果。表1為其中的第3號生產(chǎn)線經(jīng)過節(jié)能改造措施后一年所帶來的經(jīng)濟及社會效益：
中圖分類號：TU2文獻標識碼： A
近些年來，我國的社會經(jīng)濟飛速發(fā)展，極大的帶動了建筑工程行業(yè)的迅速增長。尤其是在住宅建筑方面，隨著城市人口的不斷增加，其住宅建筑也越來越向舒適、高層、智能、環(huán)保、美觀等現(xiàn)代化、科技化方向發(fā)展，這也使得建筑施工的工程內(nèi)容、技術要求和資料信息越來越繁雜[1]。而BIM技術正是基于這一行業(yè)現(xiàn)狀發(fā)展起來的，并越來越廣泛的應用于各類建筑工程當中，不僅極大的減輕了設計人員的任務量，也有效提升了建筑設計的效率和質(zhì)量。下面，文章就BIM技術以及其在住宅建筑設計的具體應用進行簡單的分析和探討。
一、BIM技術的概述
1、BIM技術的定義
BIM是Building Information Model的簡稱，中文譯為建筑信息模型。它是二十世紀末美國建筑與計算機博士查克?伊斯曼所提出的[2]，其涵義主要指的是將各種建筑幾何模型的功能、信息、性能等進行綜合、統(tǒng)一的整合建模，且包括工程項目在設計、施工、使用等過程中的全部信息的一種建筑模型。如：建筑分析、方案設計、施工圖預算、施工進度、運作建造、管理維護等等[3]。
2、BIM技術的實施原理
BIM 技術在建筑施工中的應用原理即是利用CAD 技術，將建筑工程的各階段、各環(huán)節(jié)中的全部信息進行數(shù)字描述，并將其全部存儲于同一個電子模型當中進行統(tǒng)一的計算、統(tǒng)籌和調(diào)閱[4]。
3、BIM技術的優(yōu)勢
在建筑工程的設計建造中，應用BIM技術能夠有效的整合工程項目在研究決策階段、圖紙設計階段、施工驗收階段、使用維護階段以及銷毀階段的各類資料信息，并進行統(tǒng)一、科學、有效的運算、規(guī)劃和設計，使工程的各個階段情況均能在3D模型中得到準確、完整、切實的體現(xiàn)，加強了對繁雜信息的運作處理，明確了各環(huán)節(jié)的分工協(xié)作，提高了建筑工程統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的效果和設計施工的質(zhì)量，從而更好的提高了工程設計建造的效率和水平[5]。
二、BIM技術在住宅建筑設計中的應用
1、住宅建筑設計的現(xiàn)狀
目前，我國住宅建筑在設計方面主要存在以下幾個方面的不足，具體表現(xiàn)為：1）缺乏健全的法律法規(guī)和政策體系；2）缺乏系統(tǒng)、規(guī)范的設計標準體系；3）設計規(guī)劃技術體系的高、新科技性嚴重缺乏；4）綠色節(jié)能住宅的設計意識嚴重不足；5）相關設計新技術、新科技的交流推廣平臺嚴重不足；6）城市中能源結(jié)構的分布缺乏合理性和科學性；7）缺乏嚴密、有效的行政監(jiān)管機制。
2、BIM技術的應用實施
目前，在我國的住宅建筑設計中，對BIM技術的應用實施主要表現(xiàn)在三大方面，具體包括有：
1）建筑空間規(guī)劃方面的應用實施
一般來講，住宅建筑的空間特征主要包括三點，即交通流線、住宅造型以及周圍景觀。因而，在應用BIM技術進行空間設計規(guī)劃時，要運用3D可視度分析法以及地形分析法對住宅建筑的交通流線、外觀造型以及周圍景觀進行科學、綜合、統(tǒng)一的設計。設計人員要實現(xiàn)勘察好施工現(xiàn)場的詳細地形，并在此基礎上借助相應的分析軟件對土層結(jié)構、起伏變化、承重情況以及與住宅間的體量關系進行科學、準確的分析判斷，規(guī)劃和確定住宅外部的環(huán)境規(guī)劃，從而為住宅建筑的整體3D信息模型的構建奠定科學、良好、正確的基礎。簡單來說，BIM技術對住宅建筑的空間規(guī)劃步驟和內(nèi)容為：地形分析和3D可視化分析（室內(nèi)視野分析、規(guī)劃可視度分析、道路可視度分析等）。
2）建筑節(jié)能環(huán)保方面的應用實施
隨著社會環(huán)保意識的不斷加強，人們對住宅建筑也增加了綠色、節(jié)能、低碳、環(huán)保方面的要求，因而，在利用BIM 技術進行住宅建筑設計時，必須要著重突出節(jié)能、低碳的設計理念，加強節(jié)能技術的設計應用。通常情況下，住宅建筑BIM模型的節(jié)能設計方法主要可以從三個方面來實現(xiàn)：①單體節(jié)能，即在整個建筑中大量的運用現(xiàn)代節(jié)能科技，將建筑物室內(nèi)室外的各方面信息數(shù)據(jù)進行匯總整合，并按照特定程序進行模擬設置，使之形成一個系統(tǒng)、循環(huán)、綜合的智能節(jié)能體系，包括充分利用太陽能、墻體儲能、被動式致涼、噴淋屋面、綠化降溫等等；②總平面節(jié)能，即利用相關分析軟件對住宅建筑的實際外部環(huán)境進行智能分析和預測，并進行建筑平面設計的調(diào)整，以達到節(jié)能效果。如：規(guī)避風影區(qū)、開敞南空間、植土降溫、規(guī)避惡性風流、充分利用樹木屏障效應等；③基地規(guī)劃設計節(jié)能，即在BIM模型中導入相應的環(huán)境分析軟件（如GBS軟件等），通過對住宅周圍的陽光、風向、氣溫、樹木等環(huán)境信息進行智能定位，模擬和設計出最佳的節(jié)能、低耗方案。
3）建筑模型構件制作方面的應用實施
在建筑信息模型中，模型構件是保證其構建成功的基礎和前提條件，因此，設計人員在運用BIM技術進行設計時，要對各類建筑模型構件進行正確、精準、標準的數(shù)字化轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)從傳統(tǒng)三維建模到信息建模的優(yōu)化發(fā)展。目前，BIM技術對建筑模型構件制作的設計主要采用參數(shù)化模型技術，即將住宅建筑的體系結(jié)構按照不同的功能和性質(zhì)劃分為不同的模型圖元（視圖圖元、模型圖元、注釋符號圖元），而后分別對各類圖元進行全面、詳細、正確的參數(shù)設置（包括結(jié)構參數(shù)、材質(zhì)參數(shù)、標高參數(shù)、施工參數(shù)等等），并結(jié)構住宅建筑項目的實際施工情況進行及時的參數(shù)修正，從而有效構建起建筑工程的給類整體圖形信息（如住宅三維視圖、樓頂平視圖、樓層剖面圖等），并明確各種非圖形信息（如荷載標注、尺寸標注、符號、文字標注等），使住宅建筑的構造設計更加趨于立體化、直觀化和真實化，進而更加保障和提高住宅建筑整體設計的切實性和質(zhì)量性。
結(jié)語：
BIM技術是一種新型的高科技建筑建模方法，在住宅建筑的設計過程中，設計人員要積極的利用BIM技術進行建模，充分發(fā)揮BIM模型在整個建筑設計中的優(yōu)勢，簡化和優(yōu)化設計內(nèi)容，不斷提高工程設計施工的效率和質(zhì)量，加強建筑節(jié)能設計，從而使住宅設計更加的直觀、真實，有效推動和促進BIM技術在住宅建筑領域上的長效發(fā)展。
參考文獻：
[1] 肖良麗,方婉蓉,吳子昊等.淺析BIM技術在建筑工程設計中的應用優(yōu)勢[J].工程建設與設計,2013(01)
[2] 宋翔宇.論BIM技術在未來建筑設計應用中的技術難題與解決對策[J].中國證券期貨,2013(08)
中圖分類號：TP308 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）006-088-02
隨著互聯(lián)網(wǎng)的寬帶化、移動化和物聯(lián)網(wǎng)的興起，互聯(lián)網(wǎng)以更大規(guī)模向更高水平高速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心迎來了建設期。當前我國各類數(shù)據(jù)中心總量約50多萬個，可容納服務器共約500萬臺。2011年，我國數(shù)據(jù)中心總耗電量達700億千瓦時，占全社會用電量的1.5%。數(shù)據(jù)中心的高能耗，不僅給企業(yè)帶來了沉重的負擔，也造成了社會能源的巨大浪費。為了推動數(shù)據(jù)中心的節(jié)能減排，工業(yè)和信息化部在《工業(yè)節(jié)能“十二五”規(guī)劃》提出，“到2015年，數(shù)據(jù)中心PUE值需下降8%”的目標。PUE（Power Usage Effectiveness，電源使用效率）值是國際上通用的數(shù)據(jù)中心電力使用效率的衡量指標，指數(shù)據(jù)中心消耗的所有能源與IT負載消耗的能源之比。PUE值越接近于1，表示一個數(shù)據(jù)中心的綠色化程度越高。全球數(shù)據(jù)中心的平均PUE是2.0，發(fā)達國家數(shù)據(jù)中心的PUE約為1.8，日本部分數(shù)據(jù)中心的PUE可達1.5，Google的數(shù)據(jù)中心PUE可達1.2以下。在我國，80%以上的數(shù)據(jù)中心PUE均大于2.0，有的甚至高達3.0以上。
1 數(shù)據(jù)中心的能耗組成和存在問題
近10年來，數(shù)據(jù)中心運營的開支增長速度是其他開支增長速度的3倍；高密度服務器3年的能耗開支等于它們的購置費用。供電和散熱開支已經(jīng)成為數(shù)據(jù)中心可擴展的主要限制。數(shù)據(jù)中心的能耗組成如圖1所示。
圖1 數(shù)據(jù)中心的能耗組成
數(shù)據(jù)中心能耗主要集中在兩個方面：一個是IT設備；另一個是機房基礎設施。從技術層面上看，解決高耗能現(xiàn)狀，目前有兩個工作方向：一個是降低IT設備尤其是服務器的能耗，結(jié)合云計算和虛擬運算技術，集中管理、分配數(shù)據(jù)中心的運算負荷，通過在硬件層面關閉無負荷服務器，從而降低IT設備損耗實現(xiàn)節(jié)能。另一個是降低機房設施的能耗，降低機房設施的能耗是一個系統(tǒng)工程，而且數(shù)據(jù)中心的需求不斷在變化、功率密度繼續(xù)增長、未來容量和密度的不確定性、可用性的要求越來越高、IT技術迅速地變化適應性和要求越來越高、預算又不斷增加以及功率發(fā)生動態(tài)變化等各種因素增加了節(jié)能降耗的復雜性。
目前國內(nèi)數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗的主要困難和問題在于：（1）缺乏技術手段獲取全面和準確的PUE數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)PUE提升空間，為制定和實施節(jié)能方案提供決策支持；同時數(shù)據(jù)中心的PUE指標體系和標準也尚未建立。（2）作為數(shù)據(jù)中心能耗“大戶”的制冷系統(tǒng)，其溫度傳感和控制還停留在“房間級”，無法實現(xiàn)精確感知和控制。（3）數(shù)據(jù)中心對能耗的管控還不系統(tǒng)，各種相關工作相互獨立，導致節(jié)能效果不理想。
2 基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)中心能耗管控系統(tǒng)技術方案
數(shù)據(jù)中心中，IT設備、供配電設備和制冷系統(tǒng)是機房能源開銷的三大主要部分。IT設備由于業(yè)務的負載不同，能耗會有較大的波動，通過搜集全面準確PUE數(shù)據(jù)為應用層管理系統(tǒng)節(jié)能決策提供充分的參考基礎數(shù)據(jù)，如結(jié)合CPU、內(nèi)存等數(shù)據(jù)，可以時段性的物理關閉（開啟）某些閑置的服務器等，達到節(jié)能效果。實時現(xiàn)場的PUE數(shù)據(jù)又可以作為供配電系統(tǒng)調(diào)度控制的基礎決策數(shù)據(jù)，通過適當?shù)恼{(diào)整各級電源供給策略，可以提高配電效率，達到節(jié)能效果。通過傳感設備收集實時全面的設備運行溫度數(shù)據(jù)，精確計算并預測冷荷負載，結(jié)合智能機柜的風門控制，可以提高制冷冷風效率，達到節(jié)能效果。
圖2 系統(tǒng)技術方案
基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)中心能耗管控系統(tǒng)，通過部署在機柜級的傳感器和感知設備及網(wǎng)絡采集準確詳細的電能和環(huán)境（溫度等）參數(shù)，傳送到服務器端計算PUE值，生成直觀的數(shù)據(jù)中心熱點視圖，為數(shù)據(jù)中心節(jié)能決策提供目標方向和論證依據(jù)；同時，實施機柜級的實時節(jié)能控制。另外，采用標準和通用的協(xié)議保持系統(tǒng)的開放性，使得其他智能設備和系統(tǒng)也可以方便納入統(tǒng)一的系統(tǒng)中。系統(tǒng)技術方案如圖2所示。
物聯(lián)網(wǎng)智能IDC機柜，對電能和環(huán)境數(shù)據(jù)（溫度、濕度、煙霧等）進行機柜級感知，智能監(jiān)控單元SU一方面收集感知數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)網(wǎng)絡交換機連接管控中心服務器，另一方面對機柜相關部件（如風門）進行實時控制，達到節(jié)能的目的。對感知數(shù)據(jù)的傳輸，采用帶外數(shù)據(jù)傳輸方式，避免管控功能影響數(shù)據(jù)中心設備的正常工作；同時，采用有線和無線結(jié)合的方式，避免密集傳感導致的傳輸不可靠、能耗增加等問題；采用zigbee低功耗傳感網(wǎng)降低帶外傳輸引入的能耗并減少布線開銷；各機柜之間采用zigbee自組網(wǎng)傳輸感知數(shù)據(jù)，方便新的傳感設備加入網(wǎng)絡中。對收集的數(shù)據(jù)進行全面的PUE計算和分析，獲得機柜級、區(qū)域級和機房級PUE數(shù)據(jù)，同時考慮PUE數(shù)據(jù)的時間和空間特性，并實現(xiàn)熱點可視化，熱點可視化如圖3所示；根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，提供故障預警；提供實時和遠程監(jiān)控平臺，為數(shù)據(jù)中心管理人員提供節(jié)能決策支持，同時為基于云計算的數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術提供PUE基礎數(shù)據(jù)和時空熱點信息。
圖3 數(shù)據(jù)中心熱點可視化示意圖
3 基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)中心能耗管控系統(tǒng)架構
基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)中心能耗管控系統(tǒng)主要由感知層、網(wǎng)絡層和應用服務層組成，其架構如圖4所示。
圖4 系統(tǒng)架構圖
感知層由智能監(jiān)控單元、各種傳感器、數(shù)據(jù)采集器、智能儀表和智能子設備等組成。感知層中的智能子設備和傳感器包括：（1）用于電能能耗和其它電力參數(shù)監(jiān)測的傳感器和數(shù)據(jù)采集器有電流互感器、霍爾電流傳感器、模擬量采集器（溫度、電壓、電流等）和智能電表。（2）用于節(jié)能控制的傳感器、智能控制單元和智能子設備有溫度傳感器、智能新風系統(tǒng)和新風空調(diào)，以及設備中用于設備監(jiān)控的監(jiān)控單元（控制器）。（3）用于機房設備環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測的開關量數(shù)據(jù)信號采集器（煙霧傳感器、水位傳感器、紅外移動探測器）。
網(wǎng)絡層由Internet網(wǎng)絡、移動通信GPRS/CDMA/3G網(wǎng)絡、局域網(wǎng)（Intranet、DCN）、以太網(wǎng)絡設備、RS485總線和ZigBee無線網(wǎng)絡與通訊介質(zhì)等組成。網(wǎng)絡層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁，負責對感知層（現(xiàn)場設備）上傳的數(shù)據(jù)信息進行采集、分類和傳送等工作的同時，下傳管控中心對現(xiàn)場設備的各種控制命令。
應用層由管控中心[管控中心系統(tǒng)軟件（服務器和數(shù)據(jù)庫）]、工作站、Web服務器、Web客戶端（PC機和手機等移動終端）等組成。
系統(tǒng)功能主要包括：（1）數(shù)據(jù)中心低壓配電網(wǎng)絡節(jié)點或設備（負載）的電能消耗等電力參數(shù)實時監(jiān)測；（2）對收集的數(shù)據(jù)進行全面的PUE計算和分析，獲得機柜級、區(qū)域級和機房級PUE數(shù)據(jù)，同時考慮PUE數(shù)據(jù)的時間和空間特性，實現(xiàn)熱點可視化。（3）根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，提供故障預警；提供實時和遠程監(jiān)控平臺，為數(shù)據(jù)中心管理人員提供節(jié)能決策支持，同時為基于云計算的數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術提供PUE基礎數(shù)據(jù)和時空熱點信息。（4）機房/設備節(jié)能控制：根據(jù)IT設備的運行環(huán)境要求、氣候環(huán)境變化和設備負載變化，對設備進行節(jié)能控制；（5）電能消耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析：根據(jù)管理需求，對能耗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計計算和趨勢分析、輸出報表、給出預警信號等；（6）數(shù)據(jù)中心中配電系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測告警，在低壓配電網(wǎng)絡節(jié)點監(jiān)測通信設備是否過載或短路，配電系統(tǒng)是否出現(xiàn)電源故障（斷電、缺相、開關跳閘等），通過感知層的溫度傳感器監(jiān)測空調(diào)系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障（停止運行）。
4 結(jié)語
基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)中心能耗管控系統(tǒng)從能耗監(jiān)測、PUE分析評估和節(jié)能控制三個方面為互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的節(jié)能減排提供創(chuàng)新型的技術和管理手段，對于能耗監(jiān)測、節(jié)能控制和計算機輔助能效管理具有重要的技術促進作用，在互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的節(jié)能減排和智能化管理應用中前景廣闊。
參考文獻：
