CN112329113A - 一种基于bim的建筑节能设计方法、系统、装置及存储介质 - Google Patents

一种基于bim的建筑节能设计方法、系统、装置及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN112329113A
CN112329113A CN202011273163.9A CN202011273163A CN112329113A CN 112329113 A CN112329113 A CN 112329113A CN 202011273163 A CN202011273163 A CN 202011273163A CN 112329113 A CN112329113 A CN 112329113A
Authority
CN
China
Prior art keywords
building
designed
energy
design
saving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011273163.9A
Other languages
English (en)
Inventor
刘丹
徐程浩
朱菲菲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Lvjin Architectural Design Consulting Co ltd
Original Assignee
Hangzhou Lvjin Architectural Design Consulting Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Lvjin Architectural Design Consulting Co ltd filed Critical Hangzhou Lvjin Architectural Design Consulting Co ltd
Priority to CN202011273163.9A priority Critical patent/CN112329113A/zh
Publication of CN112329113A publication Critical patent/CN112329113A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/13—Architectural design, e.g. computer-aided architectural design [CAAD] related to design of buildings, bridges, landscapes, production plants or roads
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/08—Construction
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/06—Power analysis or power optimisation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

本申请涉及一种基于BIM的建筑节能设计方法、系统、装置及存储介质。本申请包括获取待设计建筑选定地址的环境因素，根据所述环境因素判断所述待设计建筑的微气候特征；根据所述微气候特征，实施相应的环境设计，以改善既有的微气候环境；获取所述待设计建筑的三维BIM模型，所述BIM模型根据所述待设计建筑的设计方案生成；根据所述BIM模型，计算所述待设计建筑当前的设计参数，以用于分析所述待设计建筑的节能性能；根据所述节能性能，实施相应的室内设计，以优化所述节能性能。具有从多维度分析建筑物的节能参数，使得建筑物的节能设计更为合理的效果。

Description

一种基于BIM的建筑节能设计方法、系统、装置及存储介质
技术领域
本申请涉及建筑工程的领域，尤其是涉及一种基于BIM的建筑节能设计方法、系统、装置及存储介质。
背景技术
在建筑能耗方面，国际上发达国家的建筑能耗一般占全国总能耗的33%左右，而我国还处于发展阶段，但是能耗已经和发达国家持平，且还在持续上升中，如此大的能耗比重，建筑耗能已经成为制约着我国经济发展的一大障碍。
BIM是建筑信息模型的简称，通过在计算机中建立虚拟的建筑工程三维模型，同时利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。
在以BIM为基础的三维可视化基础上，设计人员可以参照设计的三维建筑信息模型进行设计，但是在现有技术中，设计人员对建筑进行节能设计时，仅仅关注建筑物的能耗计算，而建筑物的节能设计不仅仅包含建筑物能耗的设计，仅靠建筑物的能耗评判整个建筑物节能是否达到国家或国际标准，显然是不准确和不合理的。
发明内容
为了从多维度分析建筑物的节能参数，使得建筑物的节能设计更为合理，本申请提供一种基于BIM的建筑节能设计方法、系统、装置及存储介质。
第一方面，本申请提供的一种基于BIM的建筑节能设计方法，采用如下的技术方案：
一种基于BIM的建筑节能设计方法，包括：
获取待设计建筑选定地址的环境因素，根据所述环境因素判断所述待设计建筑的微气候特征；
根据所述微气候特征，实施相应的环境设计，以改善既有的微气候环境；
获取所述待设计建筑的三维BIM模型，所述BIM模型根据所述待设计建筑的设计方案生成；
根据所述BIM模型，计算所述待设计建筑当前的设计参数，以用于分析所述待设计建筑的节能性能；
根据所述节能性能，实施相应的室内设计，以优化所述节能性能。
通过采用上述技术方案，由于待设计建筑的选址已经确定，则根据选址获取该选定地址的环境因素，判断在该选定地址下建筑物的微气候特征，若微气候特征不符合人体较为舒适的环境，则做相应的环境设计，以改善既有的微气候环境，使人体在建筑物内较为舒适，则可使人们减少对外物的依赖性，例如减少空调、排风机的使用，从而减少能源消耗，实现建筑节能；根据BIM模型，获取待设计建筑的设计参数，根据待设计建筑的设计参数对室内设计进行修改，以优化建筑节能性能，实现建筑节能。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述获取待设计建筑选定地址的环境因素，根据所述环境因素判断所述待设计建筑的微气候特征包括：
获取所述选定地址的土质、水质、地形、气候及周围环境；
根据所述土质、所述水质和所述地形判断所述待设计建筑的可改造情况是否符合建筑节能标准；
根据所述气候判断所述待设计建筑的温湿度情况是否符合建筑节能标准；
根据所述周围环境判断所述待设计建筑的周围影响情况是否符合建筑节能标准。
通过采用上述技术方案，根据选定地址的土质、水质和地形判断待设计建筑的可改造情况，即对待设计建筑的改造是否会破坏生态平衡，在不破坏生态环境的情况下对待设计建筑进行改造，以达到建筑节能标准；根据气候判断温湿度情况是否符合建筑节能标准，对待设计建筑进行修改，多利用气候因素，减少能耗；根据周围环境判断对待设计建筑的影响，从而进行相应的设计，以达到建筑节能的标准。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述设计参数至少包括能耗参数，所述根据所述节能性能，实施相应的室内设计包括：
根据所述BIM模型，获取所述待设计建筑的采光系数分布图；
根据所述采光系数分布图重新确定所述待设计建筑内部的开窗形式、窗口尺寸和位置，以使自然光利用率达到预设阈值；
根据所述待设计建筑的灯具参数，重新确定灯具的安装位置和安装数量，以降低人工照明产生的能耗。
通过采用上述技术方案，获取待设计建筑的采光系数分布图，根据采光系数分布图重新排布待设计建筑内部的开窗位置、尺寸等，以提高自然光利用率，体现建筑节能；配合自然光的使用，减少对灯具的使用，通过对灯具位置和数量的排布，以提高灯具的利用率，从而减少能耗，体现建筑节能。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述根据所述BIM模型，计算所述待设计建筑当前的设计参数包括：
根据所述BIM模型，模拟所述待设计建筑内部的自然通风方式和机械通风的气流组织，以作为所述待设计建筑室内环境参数；
根据预设边界条件设置所述BIM模型，计算所述待设计建筑室内外气流的运动趋势，以用于分析所述待设计建筑外部或内部空间的气流主导方向、微粒随气流扩散、建筑表面压力。
通过采用上述技术方案，获取待设计建筑内部和外部的气流运动趋势，从而分析室内的气流主导方向，以优化建筑造型、改善住区流畅分布和建筑周边人行区域的舒适性，使待设计建筑更好地利用风能，以实现建筑节能。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：获取所述待设计建筑不同高度的风速，将所述风速代入至所述环境参数中，且所述待设计建筑不同高度的风速与所述不同高度的环境参数一一对应。
通过采用上述技术方案，由于待设计建筑不同的层数所受的风速、风力不完全相同，通过获取不同高度的风速，以使分析室内、室外的气流影响时，更为精确，同时可以根据不同高度的风速，对待设计建筑的不同层数做相应的修改设计，以提高风力利用，体现建筑节能。
第二方面，本申请提供的一种基于BIM的建筑节能设计系统，采用如下的技术方案：
一种基于BIM的建筑节能设计系统，包括：
第一获取装置，获取待设计建筑选定地址的环境因素，根据所述环境因素判断所述待设计建筑的微气候特征；
改善装置，根据所述微气候特征，实施相应的环境设计，以改善既有的微气候环境；
建模装置，获取所述待设计建筑的三维BIM模型，所述BIM模型根据所述待设计建筑的设计方案生成；
分析装置，根据所述BIM模型，计算所述待设计建筑当前的设计参数，以用于分析所述待设计建筑的节能性能；
优化装置，根据所述节能性能，实施相应的室内设计，以优化所述节能性能。
通过采用上述技术方案，由于待设计建筑的选址已经确定，则根据选址获取该选定地址的环境因素，判断在该选定地址下建筑物的微气候特征，若微气候特征不符合人体较为舒适的环境，则做相应的环境设计，以改善既有的微气候环境，使人体在建筑物内较为舒适，则可使人们减少对外物的依赖性，例如减少空调、排风机的使用，从而减少能源消耗，实现建筑节能；根据BIM模型，获取待设计建筑的设计参数，根据待设计建筑的设计参数对室内设计进行修改，以优化建筑节能性能，实现建筑节能。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：第二获取装置，获取所述待设计建筑不同高度的风速，将所述风速代入至所述环境参数中，且所述待设计建筑不同高度的风速与所述不同高度的环境参数一一对应。
通过采用上述技术方案，由于待设计建筑不同的层数所受的风速、风力不完全相同，通过获取不同高度的风速，以使分析室内、室外的气流影响时，更为精确，同时可以根据不同高度的风速，对待设计建筑的不同层数做相应的修改设计，以提高风力利用，体现建筑节能。
第三方面，本申请提供的一种基于BIM的建筑节能设计装置，采用如下的技术方案：
一种基于BIM的建筑节能设计装置，包括：
第一获取模块，获取待设计建筑选定地址的环境因素，根据所述环境因素判断所述待设计建筑的微气候特征；
改善模块，根据所述微气候特征，实施相应的环境设计，以改善既有的微气候环境；
建模模块，获取所述待设计建筑的三维BIM模型，所述BIM模型根据所述待设计建筑的设计方案生成；
分析模块，根据所述BIM模型，计算所述待设计建筑当前的设计参数，以用于分析所述待设计建筑的节能性能；
优化模块，根据所述节能性能，实施相应的室内设计，以优化所述节能性能。
通过采用上述技术方案，由于待设计建筑的选址已经确定，则根据选址获取该选定地址的环境因素，判断在该选定地址下建筑物的微气候特征，若微气候特征不符合人体较为舒适的环境，则做相应的环境设计，以改善既有的微气候环境，使人体在建筑物内较为舒适，则可使人们减少对外物的依赖性，例如减少空调、排风机的使用，从而减少能源消耗，实现建筑节能；根据BIM模型，获取待设计建筑的设计参数，根据待设计建筑的设计参数对室内设计进行修改，以优化建筑节能性能，实现建筑节能。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：第二获取模块，获取所述待设计建筑不同高度的风速，将所述风速代入至所述环境参数中，且所述待设计建筑不同高度的风速与所述不同高度的环境参数一一对应。
通过采用上述技术方案，由于待设计建筑不同的层数所受的风速、风力不完全相同，通过获取不同高度的风速，以使分析室内、室外的气流影响时，更为精确，同时可以根据不同高度的风速，对待设计建筑的不同层数做相应的修改设计，以提高风力利用，体现建筑节能。
第四方面，本申请提供的一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述任一种基于BIM的建筑节能设计方法的计算机程序。
通过采用上述技术方案，上述基于BIM的建筑节能设计方法可以被存储到可读存储介质中，以便于可读存储介质内存储的基于BIM的建筑节能设计方法的计算机程序可以被处理器执行，从而实现提升了处理系统稳定性的效果。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.本方案中，通过获取待设计建筑所选地址的的环境因素，判断在该选定地址下建筑物的微气候特征，做出相应的环境设计，以改善既有的微气候环境，使人体在建筑物内较为舒适，则可使人们减少对外物的依赖性，从而减少能源消耗，实现建筑节能；
2.本方案中，通过获取待设计建筑的采光系数分布图，根据采光系数分布图重新排布待设计建筑内部的开窗位置、尺寸等，以提高自然光利用率，体现建筑节能；
3.本方案中，通过获取待设计建筑内部和外部的气流运动趋势，优化建筑造型、改善住区流畅分布和建筑周边人行区域的舒适性，使待设计建筑更好地利用风能，以实现建筑节能，且不同层数的风速不同，根据不同的风速对不同的层数做不同的修改，以实现建筑节能。
附图说明
图1是本申请其中第一实施例中的流程示意图。
图2是本申请其中第二实施例中的系统流程图。
图3是本申请其中第三实施例中的结构框图。
附图标记说明：201、第一获取装置；202、改善装置；203、建模装置；204、分析装置；205、优化装置；206、第二获取装置；301、第一获取模块；302、改善模块；303、建模模块；304、分析模块；305、优化模块；306、第二获取模块。
具体实施方式
以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例作出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例一：
一种基于BIM的建筑节能设计方法，参考图1，包括：
101、获取待设计建筑选定地址的环境因素，根据所述环境因素判断所述待设计建筑的微气候特征。
具体的，待设计建筑的选址已经确定，节能建筑中需考虑选定地址在整个生命周期中保持适宜的微气候环境，为建筑节能创造条件，同时又不要破坏整体生态环境。
微气候特征指待设计建筑的室内气候条件，包括空气的温度、湿度、气流速度、通透性和热辐射等因素。
进一步的，获取所述选定地址的土质、水质、地形、气候及周围环境；
根据所述土质、所述水质和所述地形判断所述待设计建筑的可改造情况是否符合建筑节能标准；
根据所述气候判断所述待设计建筑的温湿度情况是否符合建筑节能标准；
根据所述周围环境判断所述待设计建筑的周围影响情况是否符合建筑节能标准。
具体的，选定地址的土质情况、水质情况可以从勘查单位做的地质勘查报告中获取。其中，水质情况主要为地质勘查报告中，土壤层中是否存在地下水，若存在地下水，则在地底下施工作业时，则需考虑地下水压。
地形情况可以在选定地址的当地县级以上国土资源局获取当地的土地现状图，也可以从谷歌中获取卫星图。
根据土质、水质和地形情况，判断待设计建筑选定地址的可改造情况，具体为，根据土质、水质和地形情况判断能否再在待设计建筑附近布置树木、植被，或者设置水面，利用水来平衡环境温度。若符合要求，则判定可改造情况符合建筑节能标准。
根据选定地址当地气象资料中获取当地过去几年的天气情况，其中至少包含温度和湿度，根据历年的温度和湿度情况生成折线图，预测未来几年的温度和湿度情况，若未来几年中温度和湿度大多不符合人体舒适温度、湿度，则不符合建筑节能标准。
周围环境具有为实地考察，主要观察选定地址是否面临高速公路，是否存在大型工厂等，若面临高速公路，则空气中容易形成风沙，对待设计建筑造成影响；若存在大型工厂，则容易对空气清新造成一定影响，甚至会发出噪音等。则不符合建筑节能标准。
102、根据所述微气候特征，实施相应的环境设计，以改善既有的微气候环境。
具体的，微气候特征主要为温度、湿度、风速和热辐射。
其中，在15℃～18℃温度的环境里，人的思维敏捷，记忆里强，工作效率最高，温度低于15℃时，人会产生懈怠情绪，工作效率也降低。
当环境温度在30℃～35℃时，人体血液循环加快，代谢能力加强，此时要及时排散体内的热量，否则体温升高，人便会神疲力倦，思维迟钝。
室温在冬春两季变化最大，因此，我们应注意调节冬春两季室内的温度，在湿度、气流都正常的情况下，夏季居室的适宜温度为21℃～32℃之间，24℃～26℃为最理想的温度；冬季适宜室温为16℃～20℃，16℃～18℃为最理想的温度。综合气温、湿度和气流三种室内气象要素，可给出一个人体感到舒适的“感觉温度”范围约在17℃～22℃。
湿度对健康的影响很大，空气湿度低于30%时，人的上呼吸粘膜的水分会大量散失，因而使呼吸道的防御功能减低，并使人感到咽喉干燥。空气湿度达到80%以上时．会使人感到沉闷。
大量考察表明，相对湿度24%～70%内，机体体温易于维持，相对湿度在45%～65%是人体感到舒适的湿度范围。
若未来几年中温度和湿度不符合人体最舒适的温度和湿度范围，则应做出相应修改设计，以使未来居住待设计建筑内的人们更为舒适。
空气的流动速度即为风速，风速过大则容易将室外的冷空气或热空气从门窗中进入室内，使人们不想开窗，从而使室内空气不流通。
热辐射主要为太阳光对待设计建筑表面造成的辐射能量，能够使待设计建筑表面温度升高，从而影响室内温度。
在确定选定地址的土质情况、水质情况和地形情况下，在选定地址周围布置树木、植被，既能够有效遮挡风沙、净化空气，还能够遮阳、降噪；还可以创造人工自然环境，如在待设计建筑附近设置水面，利用水来平衡环境温度、降风沙及收集雨水等。则可以调节待设计建筑的温湿度和由于周围环境造成的负面影响，负面影响具体指可以由于面临高速公路，则空气中容易形成风沙、若存在大型工厂，则容易对空气清新造成一定影响，甚至会发出噪音等。还可以使待设计建筑的表面材料更换为耐热性更好的材料，避免建筑表面温度过高，从而影响室内温度。
103、获取所述待设计建筑的三维BIM模型，所述BIM模型根据所述待设计建筑的设计方案生成。
具体的，BIM模型根据待设计建筑的设计方案生成，根据当前工程设计的工作方式，可为设计院出平面二维图纸，工程深化设计人员依照二维图纸和设计说明信息创建BIM模型。
104、根据所述BIM模型，计算所述待设计建筑当前的设计参数，以用于分析所述待设计建筑的节能性能。
具体的，基于BIM模型与各类设计参数的仿真分析软件相结合，对待设计建筑进行节能分析。
设计参数包括热能参数、能耗参数、气流参数、采光参数和噪声参数。也即对待设计建筑进行热能仿真分析、能耗仿真分析、风环境仿真分析、光学仿真分析和声学仿真分析，以分析当前待设计建筑的节能性能是否达标。
热能参数为待设计建筑的日照参数，可采用清华日照分析软件对待设计建筑群组之间相互遮挡和影响的关系进行分析。室内热环境分析主要由于太阳辐射、墙体传热及建筑外部环境的影响。
其中，通过仿真模拟，得出建筑群中各建筑单体全年时间内任意时间的日照分析高度和全天日照总时间，生成日照时间分布图，注明不满足日照要求的窗位，用于确定建筑物布局、建筑物之间的合理间距，在合理遮挡的前提下最大限度地节省土地。
同时，根据墙体选材的传热情况判断对室内环境的影响程度，优选的，可根据当地气候结合墙体的传热情况选择墙体材料；若当地气候较热，则可选择导热性较差的材料，若当地气候较冷，则可选择导热性较好的材料。
优选的，在节省成本的条件下，可根据待设计建筑不同层数选用不同材料，具体为，高层建筑日照参数较高，即获取更多的日照，则接受的热辐射更多，则可选导热性较差的材料；低层的楼层墙体，由于植物树木的影响，更为凉爽，则可选择导热性更好的材料，以使室内温度更适宜。
获取当地人们日常用能，如采暖、空调、照明、炊事、洗衣等的能耗，根据能耗结果得知当地人们的总能耗，再除以调查人口、调查建筑的总面积，得知当地每个人没平方米的平均能耗为多少，以待设计建筑的每户人家为三口之家计算，根据待设计建筑的总面积，得知待设计建筑的总能耗为多少，判断总能耗是否达标。
气流参数主要利用CFD软件模拟待设计建筑内部的自然通风让使和机械通风的气流组织。
光环境仿真分析主要针对建筑物的自然采光、人工照明等进行模拟分析，具体可用Radiance软件进行分析。
噪音参数主要根据声学仿真模拟分析，建筑节能主要的影响因素在于室外声音，例如周边交通、人群嘈杂等影响下室内的受影响程度，室外声环境具体可SoundPLAN软件分析建筑在周边交通道路、人群嘈杂等影响下的建筑表面及内部的噪声分布，基于噪音声线图、声强线图等模拟结果分析建筑物布局、道路规划的合理性、隔声屏障设置等，获得建筑周边噪声分布情况、优化围护结构隔声设计等。
进一步的，根据所述BIM模型，模拟所述待设计建筑内部的自然通风方式和机械通风的气流组织，以作为所述待设计建筑室内环境参数；
根据预设边界条件设置所述BIM模型，计算所述待设计建筑室内外气流的运动趋势，以用于分析所述待设计建筑外部或内部空间的气流主导方向、微粒随气流扩散、建筑表面压力。
具体的，在计算待设计建筑的气流参数，也即进行风环境仿真分析，可利用计算流体力学（CFD）技术实现对建筑内外气流场进行计算分析，包括室外风环境和室内风环境分析，具体的可包括：
基于BIM模型，利用CFD软件模拟待设计建筑内部的自然通风方式和机械通风的气流组织，以作为待分析建筑室内风环境参数；
根据预设边界条件设置BIM模型，计算待设计建筑室内外气流的运动趋势，以用于分析待分析建筑外部或内部空间的气流主导方向、微粒随气流扩散、建筑表面压力，优化建筑造型、改善住区流场分布和建筑周边人行区域的舒适性，为项目的整体规划设计提供科学依据。
105、根据所述节能性能，实施相应的室内设计，以优化所述节能性能。
具体的，若待设计建筑的热能参数、能耗参数、气流参数、采光参数和噪声参数中有一个或者几个未达到建筑节能标准，根据未达到标准的参数，判断待设计建筑的对应节能性能未达标。
若热能参数未达标，则可以实施加强待设计建筑的绿化环境，以保持较为适宜的温度。
若能耗参数未达标，则可以通过合理安排待设计建筑群体的位置，调整间隔，使待设计建筑群体均能更好的利用太阳能源；可选的，可以在待设计建筑群体内设置水面，达到收集雨水和水循环的效果。
若气流参数未达标，则可以实施加强待设计建筑的绿化环境，可以有效阻止风沙的流动，同时能够避免风速过大，对待设计建筑表面造成过大压力。
若采光参数未达标，则可根据采光分布图更改待设计建筑的窗户位置、大小、数量，以合理利用阳光，也可以更改待设计建筑群体之间的间距，使每一层每一户都能够更好地利用阳光。
若噪声参数未达标，则可更换待设计建筑的墙体材料，使用隔音效果更好的材料，使人们居住后在室内受到的影响更小；同时也可以加强待设计建筑的绿化环境，绿植具有阻拦噪音的效果。
进一步的，根据所述BIM模型，获取所述待设计建筑的采光系数分布图；
根据所述采光系数分布图重新确定所述待设计建筑内部的开窗形式、窗口尺寸和位置，以使自然光利用率达到预设阈值；
根据所述待设计建筑的灯具参数，重新确定灯具的安装位置和安装数量，以降低人工照明产生的能耗。
具体的，光环境仿真分析主要针对建筑物的自然采光、人工照明等进行模拟分析，可用Radiance软件仿真模拟，得到建筑空间内部的采光系数分布图，确定建筑物的开窗形式及窗口尺寸、比例是否合理，并为自然采光提供优化措施。最大限度地利用自然光，减少人工照明的同时保证室内照度分布的均匀性，从而营造良好的室内光环境。配合灯具性能的参数设定，优化人工照明设计方案，合理布置灯具，减少眩光等有害光照。
106、获取所述待设计建筑不同高度的风速，将所述风速代入至所述环境参数中，且所述待设计建筑不同高度的风速与所述不同高度的环境参数一一对应。
具体的，利用无人机携带风速测试仪，在待设计建筑的不同高度分别获取风速，具体可分为在不同的层数分别获取至少一次风速。
在对气流参数进行仿真模拟时，将待设计建筑分为若干层，层数具体为待设计建筑的实际层数。
基于不同层数的风速，对待设计建筑不同的层数分别进行模拟，例如高层建筑风速更快，则建筑表面承受的压力更大，且室内温湿度更容易受室外环境影响，则可在高层建筑使用承压能力更强、抗热效果更好的材料。即可以根据不同的层数风速情况，做出不同的建筑设计，以体现建筑节能。
本实施例的实施原理为：由于待设计建筑的选址已经确定，则根据选址获取该选定地址的环境因素，判断在该选定地址下建筑物的微气候特征，若微气候特征不符合人体较为舒适的环境，则做相应的环境设计，以改善既有的微气候环境，使人体在建筑物内较为舒适，则可使人们减少对外物的依赖性，例如减少空调、排风机的使用，从而减少能源消耗，实现建筑节能；
根据BIM模型，获取待设计建筑的设计参数，根据待设计建筑的设计参数对室内设计进行修改，通过获取待设计建筑的热能参数、能耗参数、气流参数、采光参数和噪声参数，分析待设计建筑的节能性能，并根据这些节能参数做出相应设计、修改，以提高待设计建筑的节能性能，从而实现建筑节能。
实施例二：
一种基于BIM的建筑节能设计系统，参考图2，包括：
第一获取装置201，获取待设计建筑选定地址的环境因素，根据所述环境因素判断所述待设计建筑的微气候特征。
进一步的，获取所述选定地址的土质、水质、地形、气候及周围环境；
根据所述土质、所述水质和所述地形判断所述待设计建筑的可改造情况是否符合建筑节能标准；
根据所述气候判断所述待设计建筑的温湿度情况是否符合建筑节能标准；
根据所述周围环境判断所述待设计建筑的周围影响情况是否符合建筑节能标准。
改善装置202，根据所述微气候特征，实施相应的环境设计，以改善既有的微气候环境。
建模装置203，获取所述待设计建筑的三维BIM模型，所述BIM模型根据所述待设计建筑的设计方案生成。
分析装置204，根据所述BIM模型，计算所述待设计建筑当前的设计参数，以用于分析所述待设计建筑的节能性能。
进一步的，根据所述BIM模型，模拟所述待设计建筑内部的自然通风方式和机械通风的气流组织，以作为所述待设计建筑室内环境参数；
根据预设边界条件设置所述BIM模型，计算所述待设计建筑室内外气流的运动趋势，以用于分析所述待设计建筑外部或内部空间的气流主导方向、微粒随气流扩散、建筑表面压力。
优化装置205，根据所述节能性能，实施相应的室内设计，以优化所述节能性能。
进一步的，根据所述BIM模型，获取所述待设计建筑的采光系数分布图；
根据所述采光系数分布图重新确定所述待设计建筑内部的开窗形式、窗口尺寸和位置，以使自然光利用率达到预设阈值；
根据所述待设计建筑的灯具参数，重新确定灯具的安装位置和安装数量，以降低人工照明产生的能耗。
第二获取装置206，获取所述待设计建筑不同高度的风速，将所述风速代入至所述环境参数中，且所述待设计建筑不同高度的风速与所述不同高度的环境参数一一对应。
实施例三：
一种基于BIM的建筑节能设计装置，参考图3，包括：
第一获取模块301，获取待设计建筑选定地址的环境因素，根据所述环境因素判断所述待设计建筑的微气候特征。
进一步的，获取所述选定地址的土质、水质、地形、气候及周围环境；
根据所述土质、所述水质和所述地形判断所述待设计建筑的可改造情况是否符合建筑节能标准；
根据所述气候判断所述待设计建筑的温湿度情况是否符合建筑节能标准；
根据所述周围环境判断所述待设计建筑的周围影响情况是否符合建筑节能标准。
改善模块302，根据所述微气候特征，实施相应的环境设计，以改善既有的微气候环境。
建模模块303，获取所述待设计建筑的三维BIM模型，所述BIM模型根据所述待设计建筑的设计方案生成。
分析模块304，根据所述BIM模型，计算所述待设计建筑当前的设计参数，以用于分析所述待设计建筑的节能性能。
进一步的，根据所述BIM模型，模拟所述待设计建筑内部的自然通风方式和机械通风的气流组织，以作为所述待设计建筑室内环境参数；
根据预设边界条件设置所述BIM模型，计算所述待设计建筑室内外气流的运动趋势，以用于分析所述待设计建筑外部或内部空间的气流主导方向、微粒随气流扩散、建筑表面压力。
优化模块305，根据所述节能性能，实施相应的室内设计，以优化所述节能性能。
进一步的，根据所述BIM模型，获取所述待设计建筑的采光系数分布图；
根据所述采光系数分布图重新确定所述待设计建筑内部的开窗形式、窗口尺寸和位置，以使自然光利用率达到预设阈值；
根据所述待设计建筑的灯具参数，重新确定灯具的安装位置和安装数量，以降低人工照明产生的能耗。
第二获取模块306，获取所述待设计建筑不同高度的风速，将所述风速代入至所述环境参数中，且所述待设计建筑不同高度的风速与所述不同高度的环境参数一一对应。
需要说明的是：上述实施例提供的基于BIM的建筑节能设计的装置和系统在执行基于BIM的建筑节能设计方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备和设备的内部构造划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的基于BIM的建筑节能设计方法、系统和装置实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于BIM的建筑节能设计方法，其特征在于，包括：
获取待设计建筑选定地址的环境因素，根据所述环境因素判断所述待设计建筑的微气候特征；
根据所述微气候特征，实施相应的环境设计，以改善既有的微气候环境；
获取所述待设计建筑的三维BIM模型，所述BIM模型根据所述待设计建筑的设计方案生成；
根据所述BIM模型，计算所述待设计建筑当前的设计参数，以用于分析所述待设计建筑的节能性能；
根据所述节能性能，实施相应的室内设计，以优化所述节能性能。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取待设计建筑选定地址的环境因素，根据所述环境因素判断所述待设计建筑的微气候特征包括：
获取所述选定地址的土质、水质、地形、气候及周围环境；
根据所述土质、所述水质和所述地形判断所述待设计建筑的可改造情况是否符合建筑节能标准；
根据所述气候判断所述待设计建筑的温湿度情况是否符合建筑节能标准；
根据所述周围环境判断所述待设计建筑的周围影响情况是否符合建筑节能标准。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设计参数至少包括能耗参数，所述根据所述节能性能，实施相应的室内设计包括：
根据所述BIM模型，获取所述待设计建筑的采光系数分布图；
根据所述采光系数分布图重新确定所述待设计建筑内部的开窗形式、窗口尺寸和位置，以使自然光利用率达到预设阈值；
根据所述待设计建筑的灯具参数，重新确定灯具的安装位置和安装数量，以降低人工照明产生的能耗。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述BIM模型，计算所述待设计建筑当前的设计参数包括：
根据所述BIM模型，模拟所述待设计建筑内部的自然通风方式和机械通风的气流组织，以作为所述待设计建筑室内环境参数；
根据预设边界条件设置所述BIM模型，计算所述待设计建筑室内外气流的运动趋势，以用于分析所述待设计建筑外部或内部空间的气流主导方向、微粒随气流扩散、建筑表面压力。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，包括：
获取所述待设计建筑不同高度的风速，将所述风速代入至所述环境参数中，且所述待设计建筑不同高度的风速与所述不同高度的环境参数一一对应。
6.一种基于BIM的建筑节能设计系统，其特征在于，包括：
第一获取装置（201），获取待设计建筑选定地址的环境因素，根据所述环境因素判断所述待设计建筑的微气候特征；
改善装置（202），根据所述微气候特征，实施相应的环境设计，以改善既有的微气候环境；
建模装置（203），获取所述待设计建筑的三维BIM模型，所述BIM模型根据所述待设计建筑的设计方案生成；
分析装置（204），根据所述BIM模型，计算所述待设计建筑当前的设计参数，以用于分析所述待设计建筑的节能性能；
优化装置（205），根据所述节能性能，实施相应的室内设计，以优化所述节能性能。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，包括：
第二获取装置（206），获取所述待设计建筑不同高度的风速，将所述风速代入至所述环境参数中，且所述待设计建筑不同高度的风速与所述不同高度的环境参数一一对应。
8.一种基于BIM的建筑节能设计装置，其特征在于，包括：
第一获取模块（301），获取待设计建筑选定地址的环境因素，根据所述环境因素判断所述待设计建筑的微气候特征；
改善模块（302），根据所述微气候特征，实施相应的环境设计，以改善既有的微气候环境；
建模模块（303），获取所述待设计建筑的三维BIM模型，所述BIM模型根据所述待设计建筑的设计方案生成；
分析模块（304），根据所述BIM模型，计算所述待设计建筑当前的设计参数，以用于分析所述待设计建筑的节能性能；
优化模块（305），根据所述节能性能，实施相应的室内设计，以优化所述节能性能。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，包括：
第二获取模块（306），获取所述待设计建筑不同高度的风速，将所述风速代入至所述环境参数中，且所述待设计建筑不同高度的风速与所述不同高度的环境参数一一对应。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至5中任一种方法的计算机程序。
CN202011273163.9A 2020-11-13 2020-11-13 一种基于bim的建筑节能设计方法、系统、装置及存储介质 Pending CN112329113A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011273163.9A CN112329113A (zh) 2020-11-13 2020-11-13 一种基于bim的建筑节能设计方法、系统、装置及存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011273163.9A CN112329113A (zh) 2020-11-13 2020-11-13 一种基于bim的建筑节能设计方法、系统、装置及存储介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112329113A true CN112329113A (zh) 2021-02-05

Family

ID=74318632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011273163.9A Pending CN112329113A (zh) 2020-11-13 2020-11-13 一种基于bim的建筑节能设计方法、系统、装置及存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112329113A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113204827A (zh) * 2021-05-31 2021-08-03 升维科技有限公司 一种基于bim的建筑节能设计方法及系统
CN113255049A (zh) * 2021-06-28 2021-08-13 南通汉腾建筑科技有限公司 一种基于bim的绿色设计量化分析方法及系统
CN115290139A (zh) * 2022-08-01 2022-11-04 中认国证(北京)评价技术服务有限公司 一种基于大数据的建筑物室外环境性能检测预测平台
CN115470566A (zh) * 2022-11-07 2022-12-13 南京惠派智慧后勤服务有限公司 一种基于bim的智慧建筑能耗控制方法及系统
CN116432285A (zh) * 2023-04-12 2023-07-14 江苏大学 一种局部微气候与舒适度优化的建筑形态评价方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130114965A (ko) * 2012-04-10 2013-10-21 바이오하우징테크놀로지(주) 시뮬레이션을 통한 고 에너지 효율을 갖는 건물 설계 시스템 및 이를 사용한 건물 설계 방법
CN104134097A (zh) * 2014-07-01 2014-11-05 哈尔滨工业大学 一种基于gann-bim模型的严寒地区办公建筑形态节能设计方法
KR101903653B1 (ko) * 2017-04-25 2018-10-02 현대건설 주식회사 건축물 단지의 조경 설계 방법
CN108959785A (zh) * 2018-07-11 2018-12-07 上海宝冶集团有限公司 一种装配式建筑的节能设计方法、装置、设备及存储介质
CN108959690A (zh) * 2018-04-26 2018-12-07 西安建筑科技大学 基于bim的建筑模型窗墙面积比自动优化方法
CN109446583A (zh) * 2018-09-29 2019-03-08 鼎宸建设管理有限公司 基于bim技术的绿色建筑设计方法
CN110276105A (zh) * 2019-05-24 2019-09-24 四川省同瑞达建设工程有限公司 基于bim技术的绿色建筑设计方法
CN110569533A (zh) * 2019-07-22 2019-12-13 滨州职业学院 基于bim建模的绿色建筑节能施工方法
CN111310257A (zh) * 2019-12-27 2020-06-19 任惠 一种bim环境下的区域建筑能耗预测方法
AU2020101849A4 (en) * 2020-08-17 2020-09-24 Heilongjiang Institute Of Construction Technology A BIM-based building wind energy simulation device and method

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130114965A (ko) * 2012-04-10 2013-10-21 바이오하우징테크놀로지(주) 시뮬레이션을 통한 고 에너지 효율을 갖는 건물 설계 시스템 및 이를 사용한 건물 설계 방법
CN104134097A (zh) * 2014-07-01 2014-11-05 哈尔滨工业大学 一种基于gann-bim模型的严寒地区办公建筑形态节能设计方法
KR101903653B1 (ko) * 2017-04-25 2018-10-02 현대건설 주식회사 건축물 단지의 조경 설계 방법
CN108959690A (zh) * 2018-04-26 2018-12-07 西安建筑科技大学 基于bim的建筑模型窗墙面积比自动优化方法
CN108959785A (zh) * 2018-07-11 2018-12-07 上海宝冶集团有限公司 一种装配式建筑的节能设计方法、装置、设备及存储介质
CN109446583A (zh) * 2018-09-29 2019-03-08 鼎宸建设管理有限公司 基于bim技术的绿色建筑设计方法
CN110276105A (zh) * 2019-05-24 2019-09-24 四川省同瑞达建设工程有限公司 基于bim技术的绿色建筑设计方法
CN110569533A (zh) * 2019-07-22 2019-12-13 滨州职业学院 基于bim建模的绿色建筑节能施工方法
CN111310257A (zh) * 2019-12-27 2020-06-19 任惠 一种bim环境下的区域建筑能耗预测方法
AU2020101849A4 (en) * 2020-08-17 2020-09-24 Heilongjiang Institute Of Construction Technology A BIM-based building wind energy simulation device and method

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113204827A (zh) * 2021-05-31 2021-08-03 升维科技有限公司 一种基于bim的建筑节能设计方法及系统
CN113204827B (zh) * 2021-05-31 2023-09-05 山东华烨规划建筑设计有限公司 一种基于bim的建筑节能设计方法及系统
CN113255049A (zh) * 2021-06-28 2021-08-13 南通汉腾建筑科技有限公司 一种基于bim的绿色设计量化分析方法及系统
CN113255049B (zh) * 2021-06-28 2021-09-21 南通汉腾建筑科技有限公司 一种基于bim的绿色设计量化分析方法及系统
CN115290139A (zh) * 2022-08-01 2022-11-04 中认国证(北京)评价技术服务有限公司 一种基于大数据的建筑物室外环境性能检测预测平台
CN115470566A (zh) * 2022-11-07 2022-12-13 南京惠派智慧后勤服务有限公司 一种基于bim的智慧建筑能耗控制方法及系统
CN115470566B (zh) * 2022-11-07 2023-03-10 南京惠派智慧后勤服务有限公司 一种基于bim的智慧建筑能耗控制方法及系统
CN116432285A (zh) * 2023-04-12 2023-07-14 江苏大学 一种局部微气候与舒适度优化的建筑形态评价方法
CN116432285B (zh) * 2023-04-12 2023-10-24 江苏大学 一种局部微气候与舒适度优化的建筑形态评价方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112329113A (zh) 一种基于bim的建筑节能设计方法、系统、装置及存储介质
Litardo et al. Urban Heat Island intensity and buildings’ energy needs in Duran, Ecuador: Simulation studies and proposal of mitigation strategies
Xu et al. Performance-driven optimization of urban open space configuration in the cold-winter and hot-summer region of China
Asadi et al. A study on the thermal behavior of traditional residential buildings: Rasoulian house case study
Feng et al. Exploring the effects of the spatial arrangement and leaf area density of trees on building wall temperature
JP2003099697A (ja) 熱環境の予測方法、およびプログラム
Freewan Advances in passive cooling design: an integrated design approach
Banerjee et al. Analysing impacts of urban morphological variables and density on outdoor microclimate for tropical cities: A review and a framework proposal for future research directions
Gros et al. A new performance indicator to assess building and district cooling strategies
Khidmat et al. Facade Components Optimization of Naturally Ventilated Building in Tropical Climates through Generative Processes. Case study: Sumatera Institute of Technology (ITERA), Lampung, Indonesia
Bagheri Moghaddam Fort Mir JM, Navarro Delgado I, Redondo Dominguez E. Evaluation of thermal comfort performance of a vertical garden on a glazed façade and its effect on building and urban scale, case study: An office building in Barcelona. Sustain 2021; 13 (12)
Spentzou Refurbishment of apartment buildings in the Mediterranean Region for natural ventilation: implications for building design
Liu et al. Comprehensive optimization of urban building cluster morphology based on microclimate: A two-level optimization approach
Elshafei et al. Towards an Adaptation of Efficient Passive Design for Thermal Comfort Buildings. Sustainability 2021, 13, 9570
He et al. The effects of windbreak forests on the summer thermal environment in a residence
Yoseph Parametric Assessment for Achieving Indoor Environmental Quality (Ieq) in Egypt’s New Urban Communities: Considering New Borg El-Arab City Urban Morphology and Openings’ Specifications
Karbasforoushha et al. The Eff ects of Central Courtyard’s Geometric Form of the Hot and Dry Settlements in Kashan on the Airfl ow Passing by the Walls and Floor: Case Study-Kashan City
Ghods et al. Optimizing the shade coverage of trees on a block of residential buildings using GIS and ACO (case study: Semnan, Iran)
Xu et al. Performance-driven optimization of urban open space configuration in the cold-winter and
Zielonko-Jung et al. Trees as a solar control measure for southern-oriented street frontages. Analysis of a selected street model for a humid continental climate
Mangan et al. Effect of Urban Texture on Building Energy Performance
ZHANG et al. Assessing Dense Neighbourhood Sustainability for Daylight Performance: A Case Study of Beijing
Widiastuti et al. Modeling of Vertical Greenery System As Passive Design Strategy for Mitigating Indoor Temperature
Salameh et al. The effect of building height on thermal properties and comfort of a housing project in the hot arid climate of the UAE
Xu et al. Revealing Urban Morphology and Outdoor Comfort through Genetic Algorithm-Driven

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination