建筑的可持續(xù)發(fā)展,不僅對(duì)建筑環(huán)境工程師、建筑設(shè)備工程師提出挑戰(zhàn),更重要的是對(duì)建筑師的挑戰(zhàn)。綠色建筑的一個(gè)重要方面就是節(jié)約能源,降低建筑能耗。在決定建筑能量性能的各種因素中,建筑的體型、方位及圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式起著決定性作用,直接的影響包括建筑物與外環(huán)境的換熱量、自然通風(fēng)狀況和自然采光水平。而這三方面涉及的內(nèi)容將構(gòu)成70%以上的建筑采暖通風(fēng)空調(diào)能耗。因此建筑設(shè)計(jì)對(duì)建筑的能量性能起著主導(dǎo)作用。不同的建筑設(shè)計(jì)方案,在能耗方面會(huì)有巨大的差別。單憑經(jīng)驗(yàn)或者手工計(jì)算,很難正確判斷建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)劣。

目前憑借先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)計(jì)算和實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)模擬是實(shí)現(xiàn)綠色建筑設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性的重要保障。在AutoCAD占據(jù)統(tǒng)治地位的2D CAD時(shí)代,只能通過(guò)手工輸入的方式將建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)數(shù)據(jù)輸入到相關(guān)應(yīng)用軟件中,才能進(jìn)行能量分析。而操作和使用這些軟件不僅需要具備復(fù)雜的能量分析基礎(chǔ)知識(shí),而且本身也是專(zhuān)業(yè)化的程序,必須由專(zhuān)業(yè)人士經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)才能進(jìn)行操作。大量的專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)、繁瑣的輸入工作使得能量分析與模擬對(duì)于建筑師來(lái)說(shuō)是可望而不可及的。這是建筑師無(wú)法在設(shè)計(jì)過(guò)程中直接對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行建筑能量分析的一個(gè)重要原因。因此在傳統(tǒng)的2D設(shè)計(jì)模式中,能效計(jì)算通常安排在設(shè)計(jì)的最終階段,由專(zhuān)業(yè)人士進(jìn)行操作和分析、模擬,但此時(shí)建筑設(shè)計(jì)方案已經(jīng)很難改變。于是,能量分析就成為一種象征性的姿態(tài),對(duì)綠色建筑設(shè)計(jì)起不到什么作用。

在我國(guó),《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》已于2005年7月1日起開(kāi)始實(shí)施。節(jié)能設(shè)計(jì)成為強(qiáng)制性的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),而傳統(tǒng)的建筑能量分析方法卻無(wú)法滿(mǎn)足廣大建筑師和建筑設(shè)計(jì)的需求。根據(jù)調(diào)查分析,能效設(shè)計(jì)概念難以在實(shí)踐中實(shí)施的原因是多方面的,其中主要原因之一是缺乏能為建筑師所接受和使用的、在建筑設(shè)計(jì)的任意階段,特別是初始階段進(jìn)行的能效設(shè)計(jì)方法和軟件。如果能充分運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù),使建筑師能夠隨意的在設(shè)計(jì)的任意階段,特別是在設(shè)計(jì)的初期階段毫不費(fèi)力的對(duì)整個(gè)建筑的能源消耗和生態(tài)效應(yīng)進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算和評(píng)估,得到關(guān)于建筑能量性能的寶貴的反饋信息,那么建筑師就能及時(shí)準(zhǔn)確的對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化,從而滿(mǎn)足建筑節(jié)能的要求,最大限度的減少不可再生能源的消耗,真正實(shí)現(xiàn)綠色建筑設(shè)計(jì)的自動(dòng)化、數(shù)字化。這就需要一個(gè)包含建筑全部信息的數(shù)字化模型,和一個(gè)能識(shí)別這些信息的建筑性能分析工具。以BIM技術(shù)為依托的設(shè)計(jì)軟件,當(dāng)然成了改變綠色建筑設(shè)計(jì)缺陷的關(guān)鍵