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BIM技术在建筑节能设计中的应用 在萌芽上解决建筑耗能问题

北极星智能电网在线  来源:中国BIM门户网    2018/1/8 11:41:00  我要投稿  

北极星智能电网在线讯:随着我国国民经济的快速发展和城市化进程速度的加快,对能源的需求越来越高,能源短缺问题也日渐突出。值得一提的是,目前能源材料的一大部分都用来建造各类建筑和附属设施,建造成本高,耗能也非常大,因此运用BIM技术,减少建筑的耗能,实现建筑的绿色节能设计,就成为当务之急。

BIM技术,是BuildingInformationModeling的简称,也就是建筑信息管理模型化,将建筑物所包含的信息,通过数字表达的形式进行数字信息的仿真模拟,包括建筑的三维模型、材料、力学、结构、设备、各种物理属性及数据统计等综合。

一、BIM技术在建筑设计阶段节能作用

在设计工作阶段,BIM技术不仅可以方便快捷地绘制3D模型,还可以提高建筑的可施工性,提高资源能源的利用率,有利于建筑的可持续性设计。传统的技术,是在建筑设计完成之后,再进行能耗分析,相比而言,BIM技术是在设计的初期就利用具备强大兼容性的三维模型,进行的能耗分析,这样一来,不仅注入可持续发展理念,也避免通过设计修改来降低能耗设计需求。除此之外,BIM技术与多种软件数据兼容,大大提高了设计项目的整体质量。

二、BIM建筑耗能分析技术的方法

BIM技术可以在建筑设计早期得到建筑能量问题的反馈,不仅可以帮助建筑师根据这些有效能量,进行分析和数据模拟,有效控制降低个阶段成本。BIM建筑耗能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、洞口参数的定义、MEP系统和能量的定义、绿色能源定义以及结果分析测算与解读。

三、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技术在建筑初期节能设计的方法,进而为优化建筑设计提供基础。

1、BIM技术在建筑集成化设计中的运用

在建筑集成化的设计过程中运用BIM技术,有利于不断优化建筑设计,真正实现建筑生态节能设计。它为设计阶段所有的参与人员提供了一个共同的平台,有效解决了参与项目人员横向合作难的问题。

BIM技术是集成化设计中,为建筑集成化设计提供的集可视化和完整性为一体的信息,进而确保了其在性能、形式和成本上与绿色节能建筑设计策略紧密结合。它有助于设计师在早阶段全面控制的方法。

2、BIM技术在建筑设计阶段节能的设计方法

BIM技术在建筑设计阶段节能的设计主要包括建筑朝向的选择和建筑形体的选择:

(1)辅助建筑朝向的选择

建筑朝向,就是建筑物采光窗的朝向,它对建筑耗能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状况。建筑朝向的影响因素很多,利用BIM技术可以帮我们分析进而消除这些影响。针对建筑设计,利用BIM能耗分析技术,可以非常直观的对比不同朝向方案的初步能耗,既能满足节能要求,又能帮助建筑人员确定建筑朝向,然后利用BIM技术中的ArchiCAD里建立会所的体量模型进行能量分析,并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,直观地观察热块能量模型,从而比较几个不同方案在建筑耗能方面的不同。

(2)辅助建筑的形体选择

建筑物的形体是给人的第一印象,通过设计建筑体型来达到建筑节能的目的,也是建筑实用性和经济性的充分考虑。利用BIM技术对影响建筑形体的各种气候因素加以分析,帮助建筑的设计人员在确定建筑形体之前就把建筑节能作为考虑事项之一,从而降低建筑耗能,保证节能效果。例如建筑的通风散热在某些湿热地区非常重要,可以通过BIM技术,在设计初期就通过加大建筑的开口面积或者架构建筑底层等方式来保证痛风,又例如为了遮挡夏季强烈的太阳辐射,可以利用BIM技术来分析建筑进深和层高对自然采光的影响,来决定建筑的形体样式。

3、BIM技术在深化设计阶段节能的设计方法

(1)辅助建筑围护结构设计

可以利用BIM能耗分析技术,对不同的材料进行比较,对比各种材料的性能,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1/3的能量是通过玻璃的热传导而损失的,因此,减少玻璃的能量损失,也是现代科学需要重点解决的问题。

以目前最实用的中空玻璃为例,通过BIM技术中的Archi-CAD技术,将玻璃洞口的类型、方向和尺寸进行数据汇总,并变换材质,通过观察建筑耗能的变化进行比较,从而选出最适合的玻璃材料。

结语

推进BIM技术在建筑节能设计方面的应用,是在萌芽上解决建筑耗能问题,也是解决能源短缺问题的关键所在。

原标题:BIM技术在建筑节能设计中的应用

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