【BIM学院】第一百五十一期 BIM与建筑能耗模拟结合须克服的困难以及如何解决?

一般建筑能耗模拟的输入参数有：气候数据(气温、日照、湿度、风速等)、外壳参数、内部的热源，  以及使用人员的数量和行程。根据以上信息可计算建筑物的冷负荷和热负荷( cooling load and heating   load)，若要知道更详细的耗能状况，譬如所用的电量或瓦斯，就必须再输入预计使用的冷暖气系统信息，及其效能曲线等信息。而完整的 BIM(建筑信息模型，  Building Information Modeling) ，恰好也搜集包括多数建筑能耗模拟 所需的信息，因此 BIM 与 建筑能耗模拟  的结合在近年来备受关注，也有大量的研究以及应用产生。

然而， 其中仍有几个明显的问题，使得 建筑能耗模拟 的几何定义与BIM有相当大的差异。 建筑能耗模拟   中的屋顶、墙、地板、隔间等，在几何模型上多数是以2D平面来定义，厚度则包含在各对象的信息中，而且所有内部空间皆必须完全密合，不能有任何间隙。当然也面临到常用的能源仿真引擎都没办法处理凹面的情形。在转换的过程中，原本一面墙常会因窗户被切割成多个小块，造成模拟时间增长，其他还有体积要用内表面还是外表面来计算等细节问题，都造成模型转化间的困难与障碍。另外像空调系统等，有许多细节在  BIM 里定义的方法与在 建筑能耗模拟 里定义的方法不同，常需借助使用者的再调整或是中介第三方软件，才能得到正确的建筑能耗模拟模型。

目前常用的转化格式主要有两种： Industry Foundation Class ( IFC) 以及 Green Building( gbXML  BIM) 。【IFC 标准】是 IAI( Industry Alliance for Interoperability)组织所建立的 BIM  程序讯息交换格式。IFC 包含了建物的各种信息，远多于 建筑能耗模拟所需，因此档案较大。 gbXML 则是 Green Building Studio   Inc.所开发，目前多只用于能源模拟的领域中，对多数能源仿真软件来说可读性较高。 Green BuildingStudio 本身也是一个 建筑能耗模拟  工具，因此转换上手续较少，并可跟 Autodesk Revit   直接连接，容易上手;但其接口缺少让用户针对原模型所没有的细节做进阶设定的功能，因此只能用来做概估，要作为末端控制工具则仍有许多困难要克服。

至于 IFC 与 gbXML 转换到其他 建筑能耗模拟 相关软件的过程，则错综复杂，这也是造成许多使用者难以上手的原因。 不管是 IFC 或是  gbXML，都有许多研究指出，   在转换时所遭遇的数据缺失或是数据错误的问题中，尤以空调系统最为严重，虽已有许多第三方软件被开发出来侦错与补足数据，然而，目前并没有标准化的解决办法。

BIM与建筑能耗模拟之间应该要有更标准化的管道、转化程序及格式，且不是单一方向的。建筑能耗模拟 需要能支持各种 BIM所提供的属性，而BIM的文件格式则须更完整的定义能源仿真所需的信息。此外，建筑能耗模拟   引擎虽然一直在进步，但对最新技术以及一些细节的处理都还有改善及发展的空间。在使用软件上，理想的情形当然是用户只要按几个按键，就可以轻松转换，得到结果，甚至把结果再输回【BIM模型】中，透过几个按键做出可视化的效果。当然，要达成这个目标，还有很长的一段路要走，但在科技的快速发展下，应是指日可待。

然而，软件只是工具，好用与否固然可以缩减设计的时间，但持续培养用户(工程师、建筑师等)的侦错能力与设计能力，才是永续发展的根本。当软件回报出不合理的结果时能及时发现错误，可避免后续牵一发动全身的进退维谷，进而了解如何设计才会有想要的结果，减少尝试错误道路的时间，甚至发展创新的技术。要达成永续发展的目标，人类的智能不可或缺。好了，关于BIM与建筑能耗模拟结合须克服的困难以及如何解决就为大家介绍这么多，希望通过此文能够帮到大家!

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