CN112784351A - 一种基于bim的建筑光环境分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种基于BIM的建筑光环境分析方法，主要包括以下步骤：在Revit中建立三维模型，在Ecotect Analysis中设置分析网格，导入项目所在地的气象数据，计算设计天空照度，选择较精确的算法模式，得到分析结果后对设计方案进行优化，最终确定最优方案。本发明的有益效果在于，利用BIM技术及Ecotect Analysis软件之间良好的沟通，实时分析建筑光环境，包括每一层的天然光照度和采光系数的分析。通过对案例初始设计方案的分析，找出需要改进的地方，并结合我国GB/T50033‑2013《建筑采光设计标准》对建筑物的光环境做出调整和优化，对比后选出光环境最优的设计方案。
Description
技术领域
本发明是一种基于BIM的建筑光环境分析方法，属于建筑环境优化领域。
背景技术(国内外研究现状及存在的问题)
建筑信息模型(Building Information Modeling)是建筑学、工程学及土木工程的新工具，作为一项全新的技术和一种新型的理念，正逐渐受到海内外学者及业界的普遍关注。而绿色建筑设计中有节约资源，舒适健康的理念，在建筑的设计阶段完成后，有必要对该建筑物的相关环境如采光、照明、噪声等进行模拟分析，并结合相关标准和评价指标对不足的地方加以改进。
随着建造“绿色建筑”倡导和发展，光环境作为减少建筑能耗的有效手段，越来越受到人们的重视，因此在建筑设计初期最大限度地充分利用这一绿色能源不仅有利于缩短建筑优化时间，同时对节约能源，实现建筑的可持续发展具有深远的意义。自然采光分析工作是检验建筑物建成后是否能够满足其作用的一项必经工作，也是检验该建筑物是否能够正式投入使用或运营的一项基本工作。自然采光的成功设计对建筑至关重要。它是满足建筑节能、居住者满意、提高生产力、满足人体健康的关键。合理的自然采光的需求对建筑布局和活动分区有很大影响。
目前一些功能性建筑，由于对光环境的忽视，导致建筑在设计完成后自然采光条件不达标，不仅对于其使用者来说是一大困扰，而且后期很难再进行补救，仅靠人工照明也不能完全弥补这一缺陷。尤其对于教室空间来说，有眩光会影响学生的视线，内部光线太弱则会让学生看不清黑板。因此在施工前进行必要的采光分析，发现问题后及时调整，就能避免这一问题的发生，降低对建筑物进行优化的时间和建造成本。
本发明提出一种基于BIM的建筑光环境分析方法，利用BIM技术及EcotectAnalysis软件之间良好的沟通，实时分析建筑光环境，包括每一层的天然光照度和采光系数的分析。通过对案例初始设计方案的分析，找出需要改进的地方，并结合我国GB/T50033-2013《建筑采光设计标准》对建筑物的光环境做出全面的分析和优化，对比后选出光环境最优的设计方案。
发明内容
(1)技术问题(拟解决的关键问题)
针对一些功能性建筑忽视光环境的重要性，导致建筑在设计完成后自然采光条件不达标，不仅会给使用者带来巨大困扰，而且后期很难再进行补救，仅靠人工照明也不能完全弥补这一缺陷的问题。本发明提出一种基于BIM的建筑光环境分析方法，利用BIM技术及Ecotect Analysis软件之间良好的沟通，实时分析建筑光环境，包括每一层的天然光照度和采光系数的分析。通过对案例初始设计方案的分析，找出需要改进的地方，并结合我国GB/T50033-2013《建筑采光设计标准》对建筑物的光环境做出全面的分析和优化，对比后选出光环境最优的设计方案。
(2)技术方案(技术路线)
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于BIM的建筑光环境分析方法，该方法包括以下步骤：
S1：依据建筑的设计图纸在Revit软件中建立准确的三维模型，并导入EcotectAnalysis软件中；
S2：设置分析网格，并导入案例项目所在地的气象数据，同时设置相关参数；
所述步骤S2包括以下步骤：
S2.1从三维角度来按照网格分析建筑光环境，使分析结果更加精确；
S2.2该项目所在地为南京，导入的气象数据为清华大学和中国气象局在国内实测而来的中国标准气象数据(CSWD)；
S2.3导入的参数有：建筑类型、位置、根据模型纬度来作为天空设计照度、考虑光反射、透明度等因素带来的影响；
S2.4检验建筑光环境的指标有天然光照度和采光系数；
S3.在软件中开始分析。
所述参数从建筑的设计图纸获得，且需结合建筑所在地的实际情况：
所述步骤S2.3中，根据模型纬度来作为天空设计照度，采用一年内该项目所在地天空的设计照度85％的平均值来计算天空设计照度，而不是直接采用国家标准规定的最低临界照度，使结果更结合实际背景数据；
所述步骤S2.3中，分析结果会考虑光反射、透明度等因素带来的影响。若是直接套用BRE的公式来计算，会导致计算结果不精确；
所述步骤S3中，分析完毕后，原本蓝色的网格颜色会改变，而房间内不同位置的采光系数和天然光照度就是通过网格的不同颜色来表示。
(3)有益效果(创新性)
本发明的有益效果在于，利用BIM技术及Ecotect Analysis软件之间良好的沟通，实时分析建筑光环境，包括每一层的天然光照度和采光系数的分析。通过对案例初始设计方案的分析，找出需要改进的地方，并结合我国GB/T50033-2013《建筑采光设计标准》对建筑物的光环境做出调整和优化，对比后选出光环境最优的设计方案。
附图说明
图1是根据本发明实施例所述的一种基于BIM的建筑光环境分析方法的流程框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示，根据本发明实施例所述的一种基于BIM的建筑光环境分析方法，包括以下步骤：
S1：依据建筑的设计图纸在Revit软件中建立准确的三维模型，并导入EcotectAnalysis软件中；
S2：设置分析网格，并导入案例项目所在地的气象数据，同时设置相关参数；
所述步骤S2包括以下步骤：
S2.1从三维角度来按照网格分析建筑光环境，使分析结果更加精确；
S2.2该项目所在地为南京，导入的气象数据为清毕大学和中国气象局在国内实测而来的中国标准气象数据(CSWD)；
S2.3导入的参数有：建筑类型、位置、根据模型纬度来作为天空设计照度、考虑光反射、透明度等因素带来的影响；
S2.4检验建筑光环境的指标有天然光照度和采光系数；
S3.在软件中开始分析。
在本发明的一个具体实施例中，所述参数从建筑的设计图纸获得，且需建筑所在地的实际情况；
在本发明的一个具体实施例中，所述步骤S2.3中，根据模型纬度来作为天空设计照度，采用一年内该项目所在地天空的设计照度85％的平均值来计算天空设计照度，而不是直接采用国家标准规定的最低临界照度，使结果更结合实际背景数据；
在本发明的一个具体实施例中，所述步骤S2.3中，分析结果会考虑光反射、透明度等因素带来的影响。若是直接套用BRE的公式来计算，会导致计算结果不精确；
在本发明的一个具体实施例中，所述步骤S3中，分析完毕后，原本蓝色的网格颜色会改变，而房间内不同位置的采光系数和天然光照度就是通过网格的不同颜色来表示。
在本发明的一个具体实施例中，当上述模型导入、参数设置完成后，点击开始分析，即可通过网格不同颜色的分布情况以及对照的数据，得到案例建筑中每层楼的天然光照度和采光系数的分布情况，从而对建筑的光环境好坏有了初步的判断。进而，通过分析结果，并结合GB/T50033-2013《建筑采光设计标准》来对初始设计方案进行调整与优化，最终选出最优方案。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。
本发明采用BIM技术对建筑光环境进行分析，是通过BIM软件中的Revit和EcotectAnalysis实现的，Revit是目前我国BIM体系中使用最广泛的软件之一，在建筑设计、建造和维护质量、改善能效方面有着重要的作用。Ecotect Analysis是一款建筑环境能源分析软件，可应用于建筑光环境分析、可持续分析、设计方案优化以及建筑绿色性能分析。本发明就是在Revit中建完模后，结合该项目所在地的位置和气象情况，将模型导入EcotectAnalysis中，导入项目所在地的气象数据，计算设计天空照度，选择较精确的算法模式，设置好相关参数后进行光环境的分析。得到分析结果后对设计方案进行优化，最终确定最优方案。
Claims (6)
1.一种基于BIM的建筑光环境分析方法，包括以下步骤：
S1：依据建筑的设计图纸在Revit软件中建立准确的三维模型，并导入EcotectAnalysis软件中；
S2：设置分析网格，并导入案例项目所在地的气象数据，同时设置相关参数；
所述步骤S2包括以下步骤：
S2.1：从三维角度来按照网格分析建筑光环境，使分析结果更加精确；
S2.：该项目所在地为南京，导入的气象数据为清华大学和中国气象局在国内实测而来的中国标准气象数据(CSWD)；
S2.3：导入的参数有：建筑类型、位置、根据模型纬度来作为天空设计照度、考虑光反射、透明度等因素带来的影响；
S2.4：检验建筑光环境的指标有天然光照度和采光系数；
S3：在软件中开始分析。
2.根据权利要求1所述的所述参数从建筑的设计图纸获得，且需建筑所在地的实际情况。
3.根据权利要求1所述的所述步骤S2.3中，根据模型纬度来作为天空设计照度，采用一年内该项目所在地天空的设计照度85％的平均值来计算天空设计照度，而不是直接采用国家标准规定的最低临界照度，使结果更结合实际背景数据。
4.根据权利要求1所述的所述步骤S2.3中，分析结果会考虑光反射、透明度等因素带来的影响。若是直接套用BRE的公式来计算，会导致计算结果不精确。
5.根据权利要求1所述的所述步骤S3中，分析完毕后，原本蓝色的网格颜色会改变，而房间内不同位置的采光系数和天然光照度就是通过网格的不同颜色来表示。
6.根据权利要求1所述的当上述模型导入、参数设置完成后，点击开始分析，即可通过网格不同颜色的分布情况以及对照的数据，得到案例建筑中每层楼的天然光照度和采光系数的分布情况，从而对建筑的光环境好坏有了初步的判断。进而，通过分析结果，并结合GB/T50033-2013《建筑采光设计标准》来对初始设计方案进行调整与优化，最终选出最优方案。
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Cited By (1)
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2021
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