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来源:      发布时间:2022-10-08 11:11:08      点击:
随着我国国民经济的快速发展和城市化进程的加快,对能源的需求越来越高,能源短缺问题日益突出。值得一提的是,目前很大一部分能源材料用于建造各类建筑及附属设施,建设成本高,能耗大。因此,利用BIM技术降低建筑能耗,实现建筑的绿色节能设计势在必行。
随着我国国民经济的快速发展和城市化进程的加快,对能源的需求越来越高,能源短缺问题日益突出。值得一提的是,目前很大一部分能源材料用于建造各类建筑及附属设施,建设成本高,能耗大。因此,利用BIM技术降低建筑能耗,实现建筑的绿色节能设计势在必行。


BIM是建筑信息建模的简称,即建筑信息管理建模。建筑物所包含的信息是通过数字表达模拟出来的,包括建筑物的三维模型、材料、力学、结构、设备、各种物理性质和数据统计的综合。

一、建筑设计阶段BIM技术的节能效果

在设计阶段,BIM技术不仅可以方便快捷地绘制三维模型,还可以提高建筑的可施工性和资源能源的利用率,有利于建筑的可持续设计。传统技术是在建筑设计完成后进行能耗分析。相比较而言,BIM技术是在设计的前期,利用一个兼容性很强的三维模型来进行能耗分析。这样既注入了可持续发展的理念,又避免了通过设计修改降低能耗设计要求。此外,BIM技术兼容多种软件数据,大大提高了设计项目的整体质量。

二、BIM建筑能耗分析技术方法

BIM技术可以在建筑设计的前期获得建筑能源问题的反馈,不仅可以帮助建筑师根据这些有效能源进行数据分析和模拟,还可以有效控制和降低各阶段的成本。BIM能耗分析技术的方法包括:建筑位置和功能的定义、结构参数的定义、入口参数的定义、MEP系统和能源的定义、绿色能源的定义以及结果的分析、计算和解释。

3.BIM技术在建筑节能设计中的应用策略研究

结合BIM建筑物理环境性能分析软件和BIM软件Archi-CAD14的EcoDesigner程序,研究BIM技术在建筑前期的节能设计方法,为优化建筑设计提供依据。

1.BIM技术在建筑一体化设计中的应用

BIM技术在建筑一体化设计中的应用,有利于不断优化建筑设计,真正实现建筑的生态节能设计。它为设计阶段的所有参与者提供了一个公共平台,有效地解决了项目参与者之间横向协作困难的问题。

BIM技术是集成设计中融合了可视化和完整性的信息,保证了其在性能、形式、成本等方面与绿色节能建筑设计策略紧密结合。这是一种帮助设计师在早期完全控制的方法。

2.建筑设计阶段BIM技术的节能设计方法

建筑设计阶段BIM技术的节能设计主要包括建筑朝向和建筑形式的选择:

(1)辅助建筑朝向的选择

建筑朝向是建筑采光窗的朝向,其对建筑能耗的影响主要体现在两个方面:获得太阳辐射热的差异和建筑本身的通风条件。影响建筑物朝向的因素很多,BIM技术可以帮助我们分析和消除这些影响。对于建筑设计来说,可以利用BIM能耗分析技术,直观地比较不同方案的初步能耗,既能满足节能要求,又能帮助建筑工作人员确定建筑朝向。然后通过在BIM技术的ArchiCAD中构建会所体量模型进行能量分析,利用最先进的自动模型几何分析功能,直接将建筑模型转换为建筑能量模型,直观的观察热区块能量模型,从而比较几种不同方案的建筑能耗差异。

(2)辅助建筑的形式选择

建筑物的形状是第一印象。通过设计建筑的外形来达到建筑节能的目的,也是对建筑的实用性和经济性的充分考虑。利用BIM技术分析影响建筑造型的各种气候因素,帮助建筑设计师在确定建筑造型前将建筑节能作为考虑因素之一,从而降低建筑能耗,保证节能效果。比如在一些湿热地区,建筑物的通风散热就非常重要。在设计前期,可以利用BIM技术,通过增加建筑的开洞面积,或者对建筑底层进行分格,来保证gout。比如为了遮挡夏季强烈的太阳辐射,可以利用BIM技术分析建筑进深和层高对自然采光的影响,从而确定建筑的造型。

3.深化设计阶段BIM技术的节能设计方法

(1)辅助建筑围护结构设计

BIM能耗分析技术可以用来比较不同的材料,比较各种材料的性能,进而选择最适合、最节能的建筑维护结构材料。

(2)节能玻璃的选择

据统计,建筑中有1/3的能量是通过玻璃的热传导损失掉的。因此,降低玻璃的能量损失也是现代科学要解决的关键问题。

以最实用的中空玻璃为例,通过BIM技术中的Archi-CAD技术,总结出玻璃开口的类型、方向、大小,并对材料进行变更。通过观察和比较建筑能耗的变化,选择最合适的玻璃材料。

结语
推广BIM技术在建筑节能设计中的应用是解决建筑能耗和能源短缺问题的关键。
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