一、双碳文库是一个地产人建立的专业的分享碳达峰碳中和资料的文库网站 http://www.tanwenku.cc/ 二、203060 文库:http://www.203060.vip/ 三、所有 2 万份资料搜索目标:https://203060.vip/soso.html 四、欢迎加入文库会员,199 一年,399 终身。所有资料百度网盘共享,加小 编微信有优惠。 五、加入会员,可获赠价值 999 全网资源,影视,游戏,亲子,有需求联系 小编。 六、见面礼:B 站最全收费类课程合集: 自取地址 :https://www.aliyundrive.com/s/7tXbEop6K5G 双碳会员重磅福利:赠送全网资源: 可以目录查询一下【关键词】 可查询目录:http://123.haohanba.cn 会员赠品 山 第 47 卷 第 2 期 202 1 年1 月 西 SHANXI 建 筑 Vol. 47 No. 2 Jan. 2021 ARCHITECTURE · 151· 文章编号: 1009-6825( 2021) 02-0151-03 建 筑 节 能 设 计 中 BIM 技 术 的 应 用 策 略 李 波 ( 朔州市住房和城乡建设局,山西 朔州 036000) 摘 要: 建筑节能设计时,需要综合考虑建筑的地形、气候、温湿度等环境影响因素,也需要考虑建筑结构、材料参数对建筑能耗的 影响。BIM 技术整合了建筑节能设计所需的大量建筑信息,辅助建筑设计人员更便捷、更高效的完成技能设计。以某工程为例, 分析了建筑节能设计中 BIM 技术的具体应用策略,为相关工作者提供参考。 关键词: BIM 技术,建筑节能,能耗模拟,节能改造 中图分类号: TU201. 5 文献标识码: A DOI:10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2021.02.057 1 1. 1 这些信息数字作为基础,可以完成每个建筑阶段的对应设 计优化工作,在保障了建筑节能设计科学性的同时,也有效 减少了误差对最终设计成本的影响。 3) 模拟性: 有别于其他建筑能耗分析软件,BIM 技术可 以通过输入建筑能耗相关的参数,包括材料热性能、环境信 息、 建筑信息等,根据不同参数信息的变化来指导建筑节能 设计优化。BIM 技术所构建的模型实现了对建筑全生命周 期的能耗模拟,有效节约了建筑节能设计的时间、成本。 BIM 技术与建筑节能设计 BIM 技术应用概述 BIM 技术实现了对建筑工程的全流程信息化、模型化 管理。将复杂的物理信息和建筑功能以真实、精准的数字 信息仿真模拟来表达,为建筑的设计与施工提供了完整且 具有逻辑性的信息支持。在建筑节能设计阶段,传统的建 筑技能设计受限于缺少专业的建筑能耗模拟软件,无法合 理的对建筑结构进行优化,影响了建筑节能设计的科学性。 2 工程概况 利用 BIM 技术,建筑设计工作者可以在建筑设计阶段对整 某养老中心工程位于山西省忻州市静乐县,本工程位 个建筑的全生命周期的能耗情况进行模拟分析,从而采取 于我国的严寒( C) 区,常年以东北风为主导风向,总建筑面 针对性的调整优化方案,来实现节能减排,实现建筑节能设 2 积 1. 5 万 m ,包括老年公寓楼、综合楼和餐厅,老年公寓楼 计的自动化、数字化、信息化发展。 2 分南楼和北楼,建筑面积 11 834 m ,前厅、走廊为 1 层,南 建筑工程在节能设计之前,应科学评价建筑的能耗现 楼 3 层,北楼两边 4 层中间 5 层,建筑高度 18. 91 m; 设有接 状,包括 结 构、材 料 以 及 单 元 过 程 等 信 息 内 容。传 统 的 CAD 图纸、文 本 计 算 方 式 耗 时、费 力,且 极 易 产 生 误 差。 待 大 厅、交 流 厅、书 画 室、健 身 房 等。 综 合 楼 建 筑 面 积 2 BIM 技术能够为建筑节能设计提供有力的数据信息支持, 2 478 m ,建筑高度为 13. 81 m,为 3 层结构, 主要设有药房、 2。 急救室、 心理咨询室、 理疗室、 康复室等, 其功能分布见图 且软件兼容性较高,能够高效、快捷的对建筑能耗进行全面 的分析( 如图 1 所示) 。 N 建模阶段 阶段 2 Dest 阶段 1 理论研究 Tally PHPP 阶段 4 数据调研 阶段 3 分析模拟 图1 1. 2 0 25 50 m BIM(Revit) 材料/能源数据 构建/材料明细清单 构建/材料替换时间 构建/材料价格数据 老年公寓 餐厅 综合楼 二期建筑 一期用地范围 二期用地建筑 生态农场 运行能耗计算结果 BIM 技术在建筑节能设计中的应用思路 BIM 技术应用的优势 利用数字化的技术,在建筑节能设计过程中通过 BIM 技术将建筑材料、结构等能耗信息进行仿真模拟分析,有利 的提升了建筑设计人员对建筑结构优化的可实施性,其优 势表现在以下三个方面: 1) 可视化: BIM 技术实现了建筑信息的 3D 构建,以可 视化的方式让设计人员可以从多角度查看整个建筑的空间 现状,并可以随意改变材料的参数和结构的形态,极大提高 了建筑节能设计的效率。 2) 信息化: BIM 技术核心在于信息化运营,整个建筑工 程全生命周期的信息数据都可以利用 BIM 技术来表现,以 收稿日期: 2020-10-09 作者简介: 李 波( 1983- ) ,男,助理工程师 图2 养老中心工程功能分布图 3 BIM 技术在建筑节能设计中的应用策略 3. 1 BIM 能耗模拟模型的建立 结合养老中心工程的实际情况,利用 BIM 软件中的能 耗计算软件对山西省忻州市静乐县的气候参数进行输入和 模拟,设定冬季室温为 20 ℃ ,夏季室温为 26 ℃ ,利用门窗 进行室内通风,并配备室内采暖空调,每小时完成 1 次新风 换气。其次,利用 Revit 对本工程建设结构进行 3D 模型构 建,包括墙体、门窗、屋顶的材料、结构等,同时定义每个材 料的热工特性,从而模拟本工程的实体( 见图 3) ,最终推算 出建筑不同建设和运行周期的能耗情况。 第 47 卷 第 2 期 2021 年1 月 · 152· 山 西 建 筑 编辑部件 族: 类型: 厚度总计: 阻力(R): 热质量: 层 1 2 3 4 5 基本墙 外墙 240.0 1.1168(m2·K)/W 15.17 kJ/K 材质浏览器—加气混凝土砌块 搜索 样本高度(S): 6096.0 标识 图形 外观 物理 热度 0 混凝土-充气 项目材质:所有 名称 面层 1[4] 核心边界 结构[1] 面层 2[5] 核心边界 外部边 材质 厚度 30.0 H-青石板 0.0 包络上层 加气混凝土砌 200.0 Concrete.Pr 10.0 包络下层 0.0 插入(I) 内部边 删除(D) 向上(U) 包络 结构材质 信息 名称 说明 关键字 类型 子类 源 源 URL 分析楼层表面 分析墙表面 柜子 加气混凝土砌块 默认包络 插入点(N): 不包络 特性 阶段-拆除 向下(O) 阶段-现有 修改垂直结构(仅限于剖面预览中) 修改(M) 合并区域(G) 墙饰条(W) 拆分区域(L) 分隔条(R) <<预览(P) 确定 取消 阶段-新建 确定 本工程所处区域为我国的严寒( C) 区,冬季室外温差 大且采暖时间较长,围护结构保温性能影响整个建筑的整 体能耗。为尽可能减少外界温度对室内温度的影响,需要 合理选取围护结构的隔热材料,以确保其对温度的衰减量 不低于 0. 16,即衰减度应为 V0 = 1. 19。根据如下公式计算 本工程节能材料的蓄热系数: ∑ s + αi y + αe V0 = 0. 9e 槡 × × 。 s+y αi 其中,D 为选取隔热材料的热惰性参数; s 为节能材料 的蓄热系居住数; α i 和 α e 分别为养老中心围护结构内部和 外部墙面的换热系数; y 为隔热材料表面的蓄热系数。通 过计算可以得出本工程所选取材料的蓄热系数应为 8. 4 W / ( m2 ·K) 。同时,依据 DBJ 0—242—2012 山西居住 建筑节能设计标准要求,本工程的建筑外墙围护结构选用 了挤塑聚苯板作为节能保温材料( 见表 1) ,变形缝采用玻 化微珠保温砂浆进行填充。 项目位置 项目名称: 场地地址: D 围护结构节能设计及热工性能参数 蓄热系数 厚度 导热系数 mm W / ( m·K) W / ( m2 ·K) 隔热 修正系数 热惰 α ( m2 ·K) / W 性指标 聚合物砂浆网布 5 0. 930 11. 306 1. 000 0. 005 0. 061 挤塑聚苯板 50 0. 030 0. 365 1. 200 1. 389 0. 608 水泥砂浆 15 0. 930 11. 370 1. 000 0. 016 0. 100 加气混凝土砌块 300 15 水泥砂浆 0. 160 2. 730 1. 200 1. 500 5. 185 0. 870 10. 750 1. 000 0. 017 0. 185 3. 3 29°5′0.0000″ 纬度: 106°5′0.0000″ 经度: 0.00 标高: 小时 0 时区(UIC): 8 项目正北方向: α 77.00° 北 东 编辑… 编辑… 城市… 导入… 导出… 分钟 备注:修改项目位置会相 应影响太阳位置。 打开 在 Google 地图中显示… 太阳对话框更改太阳位置 取消 确定 项目位置 项目名称: 场地地址: 北 东 29°5′0.0000″ 纬度: 106°5′0.0000″ 经度: 0.00 标高: 小时 0 时区(UIC): 8 项目正北方向: α 167.00° 编辑… 编辑… 城市… 导入… 导出… 分钟 备注:修改项目位置会相 应影响太阳位置。 打开 在 Google 地图中显示… 太阳对话框更改太阳位置 取消 确定 图 4 不同朝向 BIM 模拟分析对比 3. 5 雨水回收系统的设计 本工程所在区域属于水资源相对匮乏的地区,存在季 节分布、时空分布不均的情况。基于此情况,运用 BIM 技 术对本地的雨水、周边环境进行了 3D 模型构建,并搭建了 雨水回收再利用水循环系统( 见图 5) 。通过屋面、地面对雨 水进行收集、 过滤、 净化等处理,将其用于整个养老中心的不 同区域, 例如路面养护用水、绿植浇灌用水、厕所冲洗用水 在缓解区域内水资源不足压力的同时, 也实现了节能。 等, 建筑朝向优化设计 建筑朝向会影响整
建筑节能设计中BIM技术的应用策略_李波
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