CN108763619A - 一种基于bim的建筑能耗分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于BIM的建筑能耗分析方法，收集建筑物的骨架信息特征，根据骨架信息特征建立BIM模型；步骤二，对获得的BIM模型进行分析，对存在的问题进行修改，获得修改后的BIM模型；步骤三，创建建筑工程的基本项目信息；步骤四，根据步骤二获得的模型并结合步骤三的项目信息进行建筑整体能耗、碳排放等分析计算；步骤五，计算完成后，将结果进行导出和比较，并对BIM模型进行再次修改；步骤六，根据再次修改的BIM模型进行建筑物骨架搭建优化，以实现建筑工程节能减排目标。目的在于解决传统建筑能耗分析方法和模型建立粗糙，无法真正对建筑能耗做出精确计算的问题。

Description

一种基于BIM的建筑能耗分析方法

技术领域

本发明涉及建筑施工节能技术领域，具体涉及一种基于BIM的建筑能耗分析方法。

背景技术

近年来，随着经济的发展，我国的建筑业发展迅速，建筑能耗已经占据社会总能耗很大一部分，并且有上升的趋势，同时，我国正处在能源相对短缺的时期，建筑高能耗状况加大了我国能源压力，制约着我国经济的可持续发展，建筑节能已是刻不容缓。

因此，能耗分析和优化成为了当前建筑节能的一项重要内容。

然而，这些功能实现都需要基于准确的数据来源，建筑能耗模拟是实现建筑节能和设计优化的重要手段，但传统的建筑能耗模拟，无论在设计流程方面，还是在具体的设计过程中，都存在着种种缺陷和不足。

发明内容

本发明提供一种基于BIM的建筑能耗分析方法，目的在于解决传统建筑能耗分析方法和模型建立粗糙，无法真正对建筑能耗做出精确计算的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于BIM的建筑能耗分析方法，包括以下步骤：

步骤一，收集建筑物的骨架信息特征，根据骨架信息特征建立BIM模型；

步骤二，对获得的BIM模型进行分析，对存在的问题进行修改，获得修改后的BIM模型；

步骤三，创建建筑工程的基本项目信息；

步骤四，根据步骤二获得的模型并结合步骤三的项目信息进行建筑整体能耗、碳排放等分析计算；

步骤五，计算完成后，将结果进行导出和比较，并对BIM模型进行再次修改；

步骤六，根据再次修改的BIM模型进行建筑物骨架搭建优化，以实现建筑工程节能减排目标。

进一步的，所述骨架搭建的具体过程为：用钢筋搭建骨架，接着用混凝土浇筑第一层，然后依次往上浇筑剩余层，并在每浇筑一层时对前一层浇筑时出现的缺陷在BIM模型上加以修改，获得更优的BIM模型。

进一步的，运用BIM技术建立精细化模型，对建筑能耗做出精确的计算。并将结果进行导出和比较，获得更优的BIM模型。

进一步的，整个过程透明化，各参与方通过数字信息模型就可以事先模拟建筑物任意构件变换后所产生的能耗，再对建筑物骨架搭建优化，以实现建筑工程节能减排目标。

进一步的，将BIM模型和修复过程录入数据库。

本发明应用BIM技术建立的模型包含了建筑能耗分析计算所需的所有数据，将给建筑能耗模拟提供强有力的支持，成为建筑能耗模拟的重要发展方向之一。

从以上技术方案可以看出，与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

本发明通过BIM技术建立相关的BIM模型，通过BIM模型提前对整个建筑能耗在实际修建之前有个直观了解，然后根据能耗优化对BIM模型进行修改直到满意，然后根据最终优化后的BIM模型进行设计修改，并且根据最终优化后的BIM模型进行施工，如此，本发明解决了现有建筑能耗分析不能精确分析建筑能耗，且不能提前优化并动态修改建筑能耗的问题。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

实施例一

一种基于BIM的建筑能耗分析方法，包括以下步骤：

步骤一，收集建筑物的骨架信息特征，根据骨架信息特征建立BIM模型；

步骤二，对获得的BIM模型进行分析，对存在的问题进行修改，获得修改后的BIM模型；

步骤三，创建建筑工程的基本项目信息；

步骤四，根据步骤二获得的模型并结合步骤三的项目信息进行建筑整体能耗、碳排放等分析计算；

步骤五，计算完成后，将结果进行导出和比较，并对BIM模型进行再次修改；

步骤六，根据再次修改的BIM模型进行建筑物骨架搭建优化，以实现建筑工程节能减排目标。

其中，所述骨架搭建的具体过程为：用钢筋搭建骨架，接着用混凝土浇筑第一层，然后依次往上浇筑剩余层，并在每浇筑一层时对前一层浇筑时出现的缺陷在BIM模型上加以修改，获得更优的BIM模型；运用BIM技术建立精细化模型，对建筑能耗做出精确的计算。并将结果进行导出和比较，获得更优的BIM模型；整个过程透明化，各参与方通过数字信息模型就可以事先模拟建筑物任意构件变换后所产生的能耗，再对建筑物骨架搭建优化，以实现建筑工程节能减排目标；将BIM模型和修复过程录入数据库。

本方法实施于一栋独立的校园建筑项目，结构类型为钢筋混凝土框架结构。体型系数为0.21，属乙类能耗公共建筑。

建筑层数为地上4层，地下1层，建筑高度为23.9米，项目总建筑面积为9623.43平方米，计算得出的地下、地上节能的面积分别达到8307.49平方米和1315.94平方米。

1.能耗模拟方法

应用Green Building Studio软件进行模拟，Green Building Studio是Autodesk发布的一款针对设计师的能耗模拟软件，采用DOE-2引擎进行云计算，能读取Revit模型发布的gbXML格式的文件，能快速地对设计成果进行能耗计算，优化建筑设计方案。

2.操作步骤

1)利用Revit、Vasari等BIM软件建立带详细建筑参数的模型；

2)通过登录web登入Green Building Studio创建基本项目信息(项目位置、当地用电单价、天然气单价等)；

3)将模型导出gbXML文件，通过Web端上传到Green Building Studio 的服务器上，进行建筑整体能耗、碳排放等分析计算；

4)计算完成后，将结果进行导出和比较。

3.基于BIM的能耗模拟流程

基于Revit的能耗模拟根据建筑能耗的气候条件，地形条件，朝向、形体、构造组成等因素进行统计，其主要分为三大类，一是指建筑周边环境及气候因素的外部条件；二是与建筑设计相关的因素；三是和建筑的运行管理相关的因素。

1)建立项目模型；

2)设置项目朝向，确定项目实际采光情况；

3)项目地址设置完成即可从服务器自动获取能源部提供的当地气象数据，GreenBuilding Studio会根据气象参数进行能耗模拟分析。

4)设置项目围护结构。围护结构的设置可确定选材的热工参数，这些参数将参与负荷计算。利用这些，可以计算出建筑采暖和制冷的能耗及其能源花费。

5)放置空间与进行分区。空间设置，根据房间功能给每一个房间加上空间参数。

6)空间参数包括设计人均面积、显热及潜热增量、需要的照明及电力负荷密度、房间照明及电力运行时间比例曲线。例如交流大厅空间参数设置，根据大厅座位设定确定人均面积，考虑所需的照明及电力负荷密度，综合人的显热及潜热增量以及使用时间表就可以计算出理论大厅所需的能耗。除了显热增量以外，人员还会发出潜热增量。此潜热增量是瞬时的而，显热增量受空间的热量存储特性影响。

7)指定建筑的使用明细表。此设置根据所选的建筑类型选择一个最接近于建筑假定运营时数的明细表。

8)分区参数设置。简单说来分区是同类型功能空间的集合，一般先创建空间，后将建筑空间归类到各个分区。

9)设置各个分区的新风信息。指定区域制冷信息、加热信息以及新风信息。

10)运行负荷计数，输出计算报告。这样我们可得到项目需要的总负荷，帮助设备选型。

11)登陆Green Building Studio，新建项目，设置当地用电单价、天然气单价。

12)项目模型导出gbXML格式的文件，上传云端，进行能耗模拟。根据设置的项目地点的气象参数、建筑朝向、围护结构、空间及分区设定计算出项目设计的理论能耗。

本发明根据目前传统建筑能耗分析方法的缺陷及信息化技术的发展总结出的新建筑能耗分析方法，从理论、实践上完成了跨越。从而快速得到能耗分析结果，这有助于提高设计人员的设计质量，也有助于提高建筑的各项效能，从而在源头上控制建筑能耗，为建筑节能设计打下基础。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种基于BIM的建筑能耗分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，收集建筑物的骨架信息特征，根据骨架信息特征建立BIM模型；

步骤二，对获得的BIM模型进行分析，对存在的问题进行修改，获得修改后的BIM模型；

步骤三，创建建筑工程的基本项目信息；

步骤四，根据步骤二获得的模型并结合步骤三的项目信息进行建筑整体能耗、碳排放等分析计算；

步骤五，计算完成后，将结果进行导出和比较，并对BIM模型进行再次修改；

步骤六，根据再次修改的BIM模型进行建筑物骨架搭建优化，以实现建筑工程节能减排目标。

2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的建筑能耗分析方法，其特征在于，所述骨架搭建的具体过程为：用钢筋搭建骨架，接着用混凝土浇筑第一层，然后依次往上浇筑剩余层，并在每浇筑一层时对前一层浇筑时出现的缺陷在BIM模型上加以修改，获得更优的BIM模型。

3.根据权利要求1所述的一种基于BIM的建筑能耗分析方法，其特征在于，运用BIM技术建立精细化模型，对建筑能耗做出精确的计算。并将结果进行导出和比较，获得更优的BIM模型。

4.根据权利要求1所述的一种基于BIM的建筑能耗分析方法，其特征在于，整个过程透明化，各参与方通过数字信息模型就可以事先模拟建筑物任意构件变换后所产生的能耗，再对建筑物骨架搭建优化，以实现建筑工程节能减排目标。

5.根据权利要求1所述的一种基于BIM的建筑能耗分析方法，其特征在于，将BIM模型和修复过程录入数据库。